Электротехнический раздел (стр. 3 )

Магистрали резервного питания собственных нужд 6 кВ секционируются выклю­чателями при двух резервных трансформаторах собственных нужд на две части.

Расход на собственные нужды ГРЭС из расчета на один блок составляет 15,059 МВ∙А, с учетом этого, выбирается трансформатор собственных нужд типа ТДНС-16000/20. Параметры трансформатора собственных нужд по /5/ приведены в таблице 2.9.

Мощность резервного источника выбирается на ступень выше мощности наиболее крупного рабочего транс­форматора собственных нужд, так как в блоках генератор-трансформатор отсутствуют генераторные выключатели. Поэтому пускорезервные трансформаторы собст­венных нужд выбираются типа ТРДНС-25000/110. Параметры резервных трансформаторов собственных нужд по /4/ приведены в таблице 2.9.

Таблица 2.9. - Данные трансформаторов.

Тип
ТДНС-16000/20	16	ВН-20, НН-6,3	17	85	10
ТРДНС-25000/110	25	ВН-115, НН-6,3/6,3	25	120	10,5

Схема распредустройства собственных нужд повышенного напряжения, вы­бранная в соответствии со всеми перечисленными выше требованиями, при­ведена на рисунке 2.6.

2.2.2 Выбор схемы с. н. на напряжении 6/0,4 кВ.

Нагрузка 0,4 кВ питается и резервируется от трансформаторов 6/0,4 кВ, подклю­чаемых к секциям РУ собственных нужд. Каждая из секций РУ 0,4 кВ, должна иметь два источника питания - рабочий и резервный. Переключение питания с рабочего на резерв­ный источник для секций, не допускающих длительного перерыва питания, осуществля­ется с помощью устройства АВР.

Проектируется станция с блочной тепловой схемой, поэтому число секций 0,4 кВ в главном корпусе выбирается две для каждого блока /12/.

В цепях электродвигателей 0,4 кВ независимо от их мощности, а также в цепях линий питания сборок в качестве защитных аппаратов устанавлива­ются автоматы.

Мощность собственных нужд 0,4 кВ по /4/ принимается равной 10 % мощности всех потребителей собственных нужд на напряжении 6 кВ.

Мощность собственных нужд 6 кВ одного блока SСН =15,059 МВ∙А.

Номинальная мощность собственных нужд 0,4 кВ, МВА:

(2.22.)

где =0,9 - коэффициент спроса собственных нужд,

.

Мощность трансформатора 6/0,4 кВ принимается не более 1000 кВ∙А, поэтому необходимо установить два трансформатора СН 6/0,4 типа ТС3С - 1000/10. Параметры данного транс­форматора приведены в таблице 2.10.

Так как ТЭС блочного типа и общее число рабочих трансформаторов более 6 (8), то выбира­ется по одному резервному трансформатору для каждого блока /1/.

Выбор автоматов производится по :

1) максимальному току установки, ; (2.23.)

2) напряжению установки, . (2.24.)

Значение максимального тока, А,

(2.25.)

По /4/ выбирается автомат ЭО16В с номинальным током IНОМ = 1600А.

Источники резервного питания шин РУ 0,4 кВ должны обеспечивать одновремен­ный пуск ответственных электродвигателей этого напряжения, от которых зависит сохра­нение оборудования в работоспособном состоянии, а также средств пожаротушения и ос­вещения в случае потери собственных нужд 6 кВ на блоках, резервируемых этим источни­ком. Для этого секции РУ 0,4 кВ каждого блока секционируется автоматами на две полусекции (1Е1С,1Е2С,2Е1С,2Е2С,3Е1С,3Е2С,4Е1С,4Е2С), к одной из которых и присоединяются указанные выше ответственные элек­тродвигатели. При длительной потере напряжения на этих секциях секционные автоматы отклю­чаются защитой минимального напряжения и секции с ответственными электродвигате­лями автоматически подключаются к источнику резервного питания.

На случай полной и длительной потери переменного тока на электростанции (более 30 мин) должно быть обеспечено надежное питание ответственных электродвигателей 0,4 кВ, от которых зависит сохранение оборудования блоков в работоспособном состоянии, в том числе электродвигателей валоповоротных устройств, подзарядных, агрегатов аккуму­ляторных батарей, аппаратуры КИП и автоматики, включая автоматику запуска системы пожаротушения и аварийного освещения. Питание осуществляется от двух резервных ди­зель-генераторов.

Таблица 2.10. – Параметры трансформаторов собственных нужд 6/0,4 кВ

Тип	SНОМ	UНОМ. ВН	UНОМ. НН	РХ	РК	UК
кВ∙А	кВ	кВ	кВт	кВт	%
ТСЗС-1000/10	1000	6,3	0,4	3	12	8

Схема распредустройства собственных нужд 0,4 кВ, выбранная в соответствии со всеми перечисленными выше требованиями, приведена на рисунке 2.6.

2.2.3 Выбор аккумуляторной батареи.

Емкость аккумуляторной батареи определяется длительностью нагрузки электродвигателей, нагрузки аварийного освещения и преобразовательного агрегата связи. Номер батареи, выбранной по условию питания длительной нагрузки, должен проверяться по уровню напряжения на шинах при действии суммарной толчковой и длительной нагрузок.

Расчетная длительность питания нагрузки аварийного освещения принимается равной 30 мин.

Для ГРЭС мощностью 1280 МВт блочного типа при мощности генераторов более 300 МВт допускается установка отдельной батареи для каждого блока /1/, поэтому выбирается четыре аккумуляторные батареи одинаковой емкости, которые совместно должны обеспечить питание маслонасосов смазки турбин, а также электродвигателя преобразовательного агрегата и всей нагрузки аварийного освещения.

Все станционные аккумуляторные батареи эксплуатируются в режиме постоянного подзаряда. В связи с этим для каждой из них предусматриваются отдельные подзарядные устройства. Для подзарядки всех аккумуляторных батарей устанавливается один общестанционный зарядный агрегат. При этом для возможности его подключения к любой батарее предусматривается специальная сеть заряда. Регулирование напряжения зарядного агрегата обеспечивается со щита постоянного тока каждой батареи.

Предусматривается автоматическое регулирование напряжения на шинах установок постоянного тока, как в режиме постоянного подзаряда, так и в режиме аварийного разряда.

За расчетную нагрузку для выбора емкости одной батареи принимается суммарная нагрузка блока 320 МВт.

Количество элементов, присоединяемых к шинам в режиме постоянного подзаряда, шт.,

, (2.26.)

	где		-	напряжение на шинах, В,( принимается равным );
			-	напряжение на элементе в режиме подзаряда, В, (принима­ется равным );

Общее количество элементов батареи, шт.:

, (2.27.)

где

-

напряжение на элементе в режиме аварийного разряда, В, (принимается равным );

шт.

Количество добавочных элементов:

, (2.28.)

шт.

Таблица 2.11. – Подсчет нагрузки аккумуляторной батареи.

	Расчетные величины, А
Наименование потребителей	Ток аварийного режима (30 минут)	Максимальный Толчковый ток
Постоянная нагрузка	50	50
Аварийное освещение	210	-
Выключатели:
Ток электромагнита управления ВВБМ-110	-	13,5
Двигатели маслонасосов и уплотнений:
- генераторов	120	140
- турбины	200	400
ИТОГО:	580	603,5

Типовой номер батареи, исходя из длительной аварийной нагрузки батареи:

, (2.29.)

где		-	нагрузка установившегося получасового аварийного разряда, А, (принимается равным Iав. дл. =580 А);
		-	ток разряда аккумулятора первого номера, А,( для температуры электролита принимается равным Iр(N=1) =25 /13/);

.

Принимается ближайший больший типовой номер: N = 28, параметры которого принимаются по /4/.

Намеченный аккумулятор проверяется по толчковому току:

, (2.30.)

где

-

наибольший толчковый ток в конце разряда, А,(принимается равным Iав. кр.=603,5 А по /таблице 2.11);

.

Аккумуляторы типа СК-28 условию проверки по толчковому току удовлетворяют.

Проверка по отклонению напряжения при наибольшем толчковом токе:

.

Для принятых ранее температуры электролита J = 25°С и тока разряда аккумулятора первого номера , по рисунку 2.6 определяется напряжение на аккумуляторе первого номера. Оно составляет 94 %. Ориентировочно принимается потеря напряжения в соединительных кабелях: 5 %. Тогда напряжение на приводах составит 89 %. Допустимое отклонение напряжения на электромагнитах включения выключателей составляет 80¸110 % /22/. Следовательно, принятые аккумуляторы типа СК-28 обеспечивают необходимое напряжение.

Ток подзарядного устройства, А,

, (2.31.)

где

-

ток постоянно включенной нагрузки, А,(принимается равным IПОСТ = 50 А, /таблица 2.11/);

.

Расчетное напряжение подзарядного устройства, В,

, (2.32.)

В качестве подзарядного устройства принимается выпрямительный агрегат с кремниевыми выпрямителями типа ВАЗП-380/260-40/100, который при подзарядке батарей и питании установок имеет следующие параметры /22/:

-  потребляемая мощность: Pпотр = 40 кВт;

-  выпрямленное напряжение: Uном = 220-260 В;

-  выпрямленный ток: Iном = 4-100 А.

Добавочные элементы в нормальном режиме нагрузки не несут, и их расчетный ток равен току подзаряда.

Расчетный ток подзарядного устройства добавочных элементов, А,

, (2.33.)

.

Расчетное напряжение подзарядного устройства добавочных элементов, В,

, (2.34.)

.

В качестве подзарядного устройства добавочных элементов принимается автоматический регулятор АРН-3, имеющий следующие параметры /20/:

-  напряжение: Uном = 20-65 В;

-  ток: Iном = 3.5 А;

-  точность поддержания напряжения ±2 %.

Расчетный ток зарядного устройства, А,

, (2.35.)

.

Расчетное напряжение зарядного устройства (в конце заряда), В,

, (2.36.)

где: - напряжение на элементе в конце заряда, В, (принимается равным =2,75 В

.

Мощность зарядного устройства, кВт,

, (2.37.)

.

В качестве зарядного устройства принимается двигатель-генератор постоянного тока 2ПН280М, имеющий следующие параметры /9/:

-  мощность: P = 75 кВт;

-  напряжение: Uном = 220-320 В, (при изменении напряжения в этих пределах, мощность генератора остается неизменной и равной номинальной) В;

-  ток: Iном = 315,7 А.

Для привода генератора следует применить рекомендованный тип асинхронного электродвигателя /4/ 4А280МЧ, мощностью Pном = 90 кВт.

Схема аккумуляторной установки ГРЭС, представлена на рисунке 2.6.

2.3. Расчет токов короткого замыкания.

2.3.1 Определение расчетных условий к. з.

Схема ГРЭС разбивается на зоны, для каждой зоны выбираются свои расчетные условия.

1 зона: все цепи с напряжением 330 кВ(сборные шины, цепи трансформатора связи, цепи блочного трансформатора, цепи линий связи с системой)

Расчетное время для определения ударного тока к. з,с:

, (2.38.)

где собственное время отключения выключателя, с;

Минимальное время срабатывания релейной защиты (при расчете токов к. з допускается принимать =0,01с);

Время отключение к, з, требуемое для оценки термической стойкости аппаратов при к. з

, (2.39.)

где -время срабатывания р. з (при расчете Вк -=0,1с);

-полное время отключения выключателя, с;

На РУ 330кВ намечается к установке выключатель ВНВ-330А с параметрами

0,025с

= 0,04c

0.025+0.01=0.035c,

0.1+0.04=0.14 c

2 зона: все цепи с напряжениется 220 кВ.

На РУ 220кВ намечается к установке выключатель ВНВ-220А с параметрами

0,025с

= 0,04c

0.025+0.01=0.035c,

0.1+0.04=0.14 c

3 зона: все цепи с напряжением 110 кВ

На РУ 110кВ намечаеся к установке выключатель ВВБМ-110Б-31,5/2000У1 с параметрами

0,08с

= 0,06c

0.08+0.01=0.09c,

0.1+0.06=0.16 c

2.3.2 Расчет параметров схемы замещения.

Расчет параметров схемы замещения производится в относительных единицах.

Принимаются следующие базисные условия: Sб=Sс=5000 МВА, Uб =Uc= 330 кВ.

Iб= (2.40.)

Iб 330 ==8,49 кА

Iб 220(330) = =12,551

Iб 110(330) = =25,102

Сопротивление генераторов:

Хг = Х ˝d Ч, (2.41.)

где Х ˝d – значение сверхпереходного индуктивного сопротивления по продольной оси;

Sб – базисная мощность, МВ×А;

Sном – номинальная мощность генератора, МВ×А.

ХГ1,2,3,4==2,298

Сопротивление ЛЭП связи с системой:

ХW= , (2.42.)

где Хо - удельное сопротивление линии, Ом\км;

l – длина линии, км;

ХW==3,597

Сопротивление блочных трансформаторов Т1:

ХТ= (2.43.)

ХТ 1= =1,438

Т4,Т5,Т6:

ХТ= (2.43.)

ХТ 4,5,6= =1,375

Сопротивление автотрансформаторов связи Т2, Т3:

ХТ 2,3 = (2.44.)

U К. В2,3=0,5(U К. ВН+ U К. ВС-U К. СН), (2.45.)

U К. С2,3=0,5(U К. ВС+ U К. СН-U К. ВН), (2.46.)

U К. С2,3=0,5(U К. ВН+ U К. СН-U К. ВС), (2.47.)

U К. В2,3=0,5(60+9-48)=10,5,

U К. С2,3=0,5(9+48-60)=-1,5≈0,

U К. Н2,3=0,5(60+48-9)=49,5,

Х ТВ 2,3= =1,316,