8. Схема собственных нужд

8.1 Для обеспечения технологического процесса работы станции необходимо запитыватъ потребителей собственных нужд: электродвигатели, освещение, отопление и так далее. Для этого на станции сооружается два РУ собственных нужд:6 кВ и 0,4 кВ

На ТЭЦ можно выделить блочную и неблочную часть.

Согласно НТП питание собственных нужд в блочной части осуществляется отпайкой с выводов генератора, через понижающие трансформаторы.

Трансформаторы в блочной части выбираются по условиям:

Для генератора ТЗВ-63-2 принимаем трансформатор типа: ТДНС — 6300/35

1. 10,5 кВ = 10,5 кВ

2. 6,3 кВ = 6,3 кВ

3. 10 MB A > 5,2 MB A

Для генератора ТЗВ-220-2 принимаем трансформатор типа: ТРДНС -25000/35

1. 10,5 кВ = 10,5 кВ

2. 6,3 кВ = 6,3 кВ 3)25МВА> 17,1 MB A

8.2 Питание рабочих секций собственных нужд в неблочной части выполняется с шин ГРУ, причем с одной секции шин ГРУ можно

Т

запитывать не более 2-х рабочих секций собственных нужд. Количество рабочих секций собственных нужд в неблочной части определяется количеством котлов. На ГРУ в проектируемой станции предусматривается три котла.

Каждая рабочая секция соединяется с резервной магистралью через нормально отключенный выключатель.

Питание на резервную магистраль подается от резервного источника. На данной электростанции питание на резервную магистраль подается с секции ГРУ.

Трансформаторы собственных нужд в неблочной части выбираются по условиям:

гдеп - количество рабочих секций

к - количество секций СИ, запитываемых с одной секции.

Для первой секции шин ГРУ подходит трансформатор типа: ТДНС-6300/35

1. 10,5 кВ = 10,5 кВ

2. 6,ЗкВ=6,ЗкВ

3. 6,3 МВА > 3,5 МВА

4)

Для второй секции шин ГРУ подходит трансформатор типа:

ТДНС-10000/35

2. 6,3кВ=6,3кВ

3. 10 MBA > 7 MBA

8.3 Так же на ТЭЦ предусматривается резервные ТСН, которые должны быть такими же как и самый мощный рабочий включая блочную часть.

Принимаем резервный ТСН: ТРДНС — 25000

9. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

Прежде чем рассчитывать тока короткого замыкания необходимо выбрать секционный реактор, установленный на ГРУ для ограничения токов короткого замыкания.

Секционный реактор выбирается по условиям:

(9.1)

Рассчитаем номинальный ток цепи I_{н цепи} кА.

где 1_НГ - номинальный ток генератора, кА. Берется из паспортных данных.

1_н.цепи = 0,5 х 4,33 = 2,165 кА

По заданным условиям подходит реактор типа:

РБГ10-2500-0,МУЗ

1) 10 кВ=10 кВ 2)2,5кА > 2,165 кА

Расчет токов короткого замыкания производится для выбора установок защиты и проверки оборудования на термическую и динамическую устойчивость.

Для упрощения расчетов применяются следующие допущения:

• не учитывают насыщения сердечника трансформатора;

• не учитывают ток намагничивания трансформатора;

• пренебрегают активным сопротивлением цепи, так как оно мало по сравнению с индуктивным;

• считают трехфазную систему идеально симметричной.

Эти допущения делают погрешность в расчетах в 10 % в сторону увеличения токов короткого замыкания.

В практических расчетах необходимо определять следующие токи:

1п,о- периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент возникновения короткого замыкания- определяется для проверки оборудования на термическую устойчивость.

iyd - ударный ток- определяется для проверки оборудования на электродинамическую устойчивость. 1п,х и ia,T - соответственно периодическая и апериодическая

момент разведения контактов выключателя.

Расчет производится в относительных единицах. Для этого принимают

S₆=1000mB-A.

9.2 Схема замещения

Схема замещения составляется по расчетной схеме.

Каждый элемент расчетной схемы показывается в виде сопротивления, все источники, то есть генераторы и энергосистема показывается с точкой на конце, либо значком «электрическая машина».

На схеме замещения каждое сопротивление нумеруется, числитель -порядковый номер, а знаменатель - числовое значение.

9.3 Расчет сопротивлений

Расчет производится в относительных единицах.

Принимаем S_б = 1000 MBA.

Рассчитаем сопротивление энергосистемы:

где Х_нс, - сопротивление энергосистемы. S₆ - базисная мощность. S_HC - мощность энергосистемы.

Рассчитаем сопротивление линий:

где Х_УД

Ом

км

■ удельное сопротивление 1км линии. [4 ,С130]

I - длина НЭП, км.

U_cp- ближайшее большое напряжение по ряду средних

напряэюений, кВ.

Рассчитаем сопротивление блочного генератора:

где X_d - сверхпереходное сопротивление генератора по продольной оси. Берется из паспортных данных генератора.

Рассчитаем сопротивление генераторов на ГРУ по формуле ($

Рассчитаем сопротивление блочного трансформатора:

(9.6)

где Х_г% - индуктивное сопротивление обмоток трансформатора. Паспортные данные.

Рассчитаем сопротивление трансформаторов связи :

Х_тв% = 10,5 -0,125 = 1,31

Х_тн% = 10,5 -1,75 = 18,375

1,31 1000 Х = = 0,524 кВ

²⁴ 100 25

18,375 1000 X = X = = 7,35кВ

^{25 2б} 100 25

Рассчитаем сопротивление реактора :

(9.7)

где Х_нр - номинальное сопротивление реактора, Ом,, указывается в типе реактора.

9.4 Расчет для точки К-1

9.4.1 Преобразование схемы замещения

Не учитываем сопротивление Х₂\, т.к. находится между точками с равными потенциалами

Рисунок 9.3 Схема замещения ТЭЦ при коротком замыкании на шинах РУ-110кВ

Преобразуем схему замещения:

Х_Ъ2 = (Х₂₂ + Х₃₀) / 2

Х₃₂ =1,666 + 2,157 = 3,823x5

Получим следующую схему:

Рис. 9.4

9.4.2 Расчет токов короткого замыкания для точки К-1

9.4.2.1 Расчет /по

Расчет токов короткого замыкания ведется по отдельным генерирующим ветвям, а затем будем определять результирующие токи:

Прежде чем производить расчет, определим базовый ток относительно точки короткого замыкания 1_б, кА:

/_б= *^б , (9.7J

V3 х U_CPK3

Рассчитаем сверхпереходное ЭДС источника.

^JG\

^JG2

(1 +1 • 0,17 • 0,278)² + (1 • 0,17 • 0,85)² = 1,06 ^E_g3.4 = V1 +1 • 0.1 7 • 0,268)² +(1* 0,17 • 0,8)² =1,11

Рассчитаем I no энергосистемы и генераторов 1_П0С, кА:

Х_рез-резулътирующее сопротивление генерирующей ветви до точки КЗ

г ^1х5'⁰² иг» а ^П0С 0,443

1,06x5,02 Innr, ~ = 5,169/с4

3,6

1,11x5,02 , .„_ . /_т)гг =- — = 1,4575к4

nOG,G_{t 3g23}

9.4.2.2 Расчет ударного тока КЗ(Iу)

где К_у - ударный коэффициент. [ 4 ,С. IjUJ

9.4.2.3 Расчет апериодической составляющей токаКЗ (lax)

9.4.2.4 Расчет Int

Так как система является источником бесконечной мощности, то

I_njC =11,33 кА

Для остальных генерирующих ветвей нужно вначале определить источником какой мощности они являются. Для этого определяем номинальный ток источника относительно точки короткого замыкания для генератора G, и G₂:

Значит генератор G, является источником неограниченной мощности и

1та₃о₄ ⁼1поа,с₄ ⁼1,4575кА

Таблица 9.1 - суммарные токи короткого замыкания для точки К -1

/по	Iy	1аt	1пt
11,43кА	47,14 кА	6,805 кА	17,097 кА

9.5 Расчет точки К- 2

9.5.1 Преобразование схемы замещения

Для расчета точки К—2 учтем преобразования для точки К- 1

Определение коэффициентов участие:

Х₃₃ 0,634

с,-£--4"!-аз«

Определение I 1000

Объединяем генераторы G1 и G2 в одну ветвь:

P. 5.2 Расчет токов короткого замыкания для точки К-2 аналогичен расчету т.К1

Таблица 9.2суммарные токи короткого замыкания для точки К-2

1по	Iy	1а т	1пт
91,739	217,234	72,6	55,798

9.6Расчет токов короткого замыкания для точки К-4 Воспользуемся преобразованиями для точки К-1

_{система}

9.6Расчет токов короткого замыкания для точки К-4 аналогичен расчету т.К1

Таблица 9.3 - суммарные токи короткого замыкания для точки К-4

1по	Iy	lax	Inr
18.824	43.465	7.745	16.404

9.7.1 Расчет токов КЗ на выводах генератора (К5): 9.7.1 Преобразование схемы замещения.

9.7.2Расчет токов КЗ на выводах генератора (К5) аналогичен расчету m.Kl

Таблица 9.4 - суммарные токи короткого замыкания для точки К-4

1по	1у	1а т	In г
35,08	122,965	29,08	56,017

Расчет токов КЗ на выводах генератора (КЗ): аналогичен расчету m.Kl

9.8.2Расчет токов КЗ на выводах генератора (КЗ) аналогичен расчету m.Kl

Таблица 9.5 - суммарные токи короткого замыкания для точки К-3

1по	Iy	1а т	1пт
110,952	264,188	59,388	137,15

Таблица 9.6— Сводная таблица токов КЗ.

Наимено вание точки	Наименован ие ветви	Значения токов короткого замыкания
		Iпо	Iу	1а т	1пт
К-1 шины РУВН-110кВ	С G, G2 G3.4 суммарный ток	11,163 5,169 1,478 1,457 19,267	27,51 11,416 4,139 4,3 47,14	0,108 1,385 5,29 1,407 6,805	11,33 4,34 1,3 1,457 17,097
К-2 ГРУ 10 кВ	С G3 G4 суммарный ток	50,29 28,293 13,6 91,739	100,8 78,624 37,793 217,23	0,223 59,553 12,824 72,6	21,22 24,05 10,528 55,798

Наименов ание точки	Наименов ание ветви	Значения токов короткого замыкания
		1по	Iy	lax	1пт
К-3 На выводах генератора G,	С G, суммарный ток	52,367 58,585 110,9	101,4 162,8 264,2	2,22 57,168 59,4	89,7 47,45 137,15
К-4 Система собственных нужд 6,3 кВ	С м суммарный ток	10,494 8.33 18.824	20.317 23.148 43.495	0.445 7.3 7.745	10.494 5.91 16.404
К5 На выводах генератора G2	С G2 Суммарный ток	34,8 28,3 63,1	67,4 55,6 123	1,5 27,6 29,1	34,8 21,22 56,02

Продолжение таблицы 9.6