- •Пример расчета курсового проекта грэс-2100 мВт Содержание
- •Раздел 1. Подготовка исходной информации 6
- •Раздел 2. Определение количества линий связи с системой 7
- •Раздел 3. Проектирование главной схемы соединений 8
- •3.10. Выбор аппаратов и токоведущих частей (твч) 44
- •Раздел 4. Разработка конструкции ру 82
- •Раздел 5. Используемая литература 83
- •I. Введение
- •II. Расчет курсового проекта Раздел 1. Подготовка исходной информации
- •1.1. Определение параметров основного энергетического оборудования из задания
- •Задание на проектирование
- •1.2. Расчет нагрузок
- •1.3. Выбор технологической схемы станции (блочная или с поперечными связями)
- •Раздел 2. Определение количества линий связи с системой
- •2.1. Предварительно определяем мощность, потребляемую собственными нуждами
- •2.2. Определяем количество линий связи с системой (лсс)
- •Раздел 3. Проектирование главной схемы соединений
- •3.1. Выбор генераторов и систем возбуждения генераторов
- •Исходные данные применяемых генераторов Таблица 3.1.
- •3.2. Выбор рабочих трансформаторов собственных нужд (тсн)
- •Исходные данные трансформаторов с.Н. Таблица 3.2.
- •Исходные данные трансформаторов блочных Таблица 3.3.
- •3.4.2. Выбор трансформаторов связи (тс)
- •Исходные данные тс 1 варианта Таблица 3.3.1.
- •Исходные данные тс 2 варианта Таблица 3.3.2
- •3.5. Выбор схемы ру всех напряжений для двух вариантов
- •3.6. Выбор схемы электроснабжения собственных нужд (с.Н.)
- •3.6.1. Выбор схемы 6-10 кВ с.Н.
- •3.6.2. Выбор количества и мощности Пуско-Резервных тсн (пртсн)
- •3.6.3. Выбор места подключения пртсн
- •Исходные данные пртсн Таблица 3.4.
- •3.7. Выполнить упрощенные главные схемы со всеми присоединениями для двух вариантов
- •3.8. Технико-экономическое сравнение вариантов структурных схем
- •3.8.1. Расчет потерь электроэнергии в блочных трансформаторах
- •3.8.2. Расчет потерь электроэнергии в тс
- •3.8.3. Расчет суммарных потерь электроэнергии во всех трансформаторах по вариантам
- •3.8.4. Определение капзатрат
- •3.8.5. Расчет приведенных затрат
- •3.8.6. Окончательный выбор варианта структурной схемы
- •Стоимость оборудования эс (Капзатраты) Таблица 3.5.
- •3.9. Расчет Токов Короткого Замыкания (т.К.З.)
- •3.9.1. Задание точек к.З.
- •3.9.2. Составление схемы замещения
- •Шкала средних напряжений (Uср) [кВ]
- •3.9.3. Пересчет сопротивлений элементов схемы замещения в относительные единицы (о.Е.) приведенные к базисным условиям
- •Формулы для пересчета сопротивления в о.Е. Таблица 3.7.
- •3.9.4. Свертывание схемы замещения к упрощенному виду для каждой точки к.З.
- •3.9.4.1. Свертывание схемы замещения к упрощенному виду для точки к1.
- •3.9.4.2. Свертывание схемы замещения к упрощенному виду для точки к2.
- •3.9.4.3. Свертывание схемы замещения к упрощенному виду для точки к3.
- •3.9.4.4. Свертывание схемы замещения к упрощенному виду для точки к5.
- •3.9.4.5. Свертывание схемы замещения к упрощенному виду для точки к4.
- •3.9.5. Определение составляющих тока к.З. Для каждой точки к.З.
- •1) Определяют начальное значение периодической составляющей тока к.З. В [кА] для каждой ветви:
- •2) Зная Ку [л.5.1. Т.3.7. И т.3.8. С.149-150] определяют для каждой ветви значение ударного тока уд [кА]:
- •3) Определяют токи к.З. Для любого момента времени переходного процесса к.З.
- •Порядок определения Iп:
- •3.10. Выбор аппаратов и токоведущих частей (твч)
- •3.10.1. Выбор расчетных условий
- •3.10.2. Выбор оборудования в цепи блока
- •3.10.2.1.Выбор оборудования в цепь блока (на Uген)
- •Выбор выключателя и разъединителя в цепь генератора (на Uген):
- •Выбор токоведущих частей в цепь генератора (на Uген)
- •Выбор трансформатора тока в цепь генератора (на Uген)
- •R2.Расч r2.Ном 1,05 1,2
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь генератора (на Uген)
- •3.10.2.2. Выбор оборудования в цепь блока на высшем напряжении 500 кВ
- •Выбор выключателя и разъединителя в цепь блока на высшем напряжении:
- •Выбор токоведущих частей в цепь блока на высшем напряжении 500 кВ
- •1,07 * 25,2 0,9 * 31,5 27,0 28,35 Проходит.
- •3.10.2.3. Выбор оборудования в цепь блока на среднем напряжении 330 кВ
- •Выбор выключателя и разъединителя в цепь блока на сн (330 кВ):
- •Выбор токоведущих частей в цепь блока на сн (330 кВ)
- •1,07 * 26,4 0,9 * 31,5 , 28,2 28,3 Проходит.
- •3.10.3. Выбор оборудования в цепи лэп
- •3.10.3.1. Выбор оборудования в цепи лэп-500 кВ выбор выключателя и разъединителя в цепи лэп-500 кВ
- •Выбор токоведущих частей в цепь лэп-500
- •Выбор трансформатора тока в цепь лэп-500
- •R2.Расч r2.Ном 8,33 30
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь лэп-500
- •3.10.3.2. Выбор оборудования в цепи лэп-330 кВ выбор выключателя и разъединителя в цепи лэп-330 кВ
- •Выбор токоведущих частей в цепь лэп-330
- •Выбор трансформатора тока в цепь лэп-330
- •R2.Расч r2.Ном 8,33 30
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь лэп-330
- •3.10.4. Выбор оборудования в цепи тс
- •3.10.4.1. Выбор оборудования в цепи тс на вн (500 кВ) выбор выключателя и разъединителя в цепи тс на вн (500 кВ)
- •Выбор токоведущих частей в цепь тс на вн (500 кВ)
- •Выбор трансформатора тока в цепь тс на вн (500 кВ)
- •R2.Расч r2.Ном 1,78 50
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь тс на вн (500 кВ)
- •3.10.4.2. Выбор оборудования в цепи тс на сн (330 кВ) выбор выключателя и разъединителя в цепи тс на сн (330 кВ)
- •Выбор токоведущих частей в цепь тс на сн (330 кВ)
- •Выбор трансформатора тока в цепь тс на сн (330 кВ)
- •R2.Расч r2.Ном 2,28 75
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь тс на сн (330 кВ)
- •3.10.4.3. Выбор оборудования в цепи тс на нн (35) кВ выбор выключателя и разъединителя в цепи тс на нн (35 кВ)
- •Выбор токоведущих частей в цепь тс на нн (35 кВ)
- •Выбор трансформатора тока в цепь тс на нн (35 кВ)
- •R2.Расч r2.Ном 2,1 15.
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь тс на нн (35 кВ)
- •3.10.5. Выбор оборудования в цепи Сборных Шин (сш)
- •3.10.5.1. Выбор оборудования в цепи сш на вн (500 кВ) выбор токоведущих частей в цепь сш вн (500 кВ)
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь сш вн (500 кВ)
- •3.10.5.2. Выбор оборудования в цепи сш на сн (330 кВ) выбор токоведущих частей в цепь сш сн (330 кВ)
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь сш сн (330 кВ)
- •3.10.5.3. Выбор оборудования в цепи сш на нн (35 кВ) выбор токоведущих частей в цепь сш нн (35 кВ)
- •Выбор трансформатора напряжения в цепь сш нн (35 кВ)
R2.Расч r2.Ном 1,78 50
Результат заносим в таблицу 3.11.3
Выбор трансформатора напряжения в цепь тс на вн (500 кВ)
Приборов подключаемых к TV в цепях высокого напряжения ТС нет, следовательно TV не устанавливаем, непосредственно на выводы ТС. Для включения ТС с контролем синхронности включения между РУ различных напряжений используем TV на сборных шинах.
3.10.4.2. Выбор оборудования в цепи тс на сн (330 кВ) выбор выключателя и разъединителя в цепи тс на сн (330 кВ)
Выбор выключателя и разъединителя производится аналогично выбору выключателя и разъединителя в цепи генератора на СН Таблица 3.10.2. стр.49.
Для цепи ТС токи продолжительных режимов определяются по формулам:
Iнорм = Iном.т; Imax = (1,3-1,4) * Iном.т.
Iнорм = Sном /3 / Uном = 3*167/3 / 330 = 0,877 кА;
Imax = 1,4 * Iнорм = 1,4 * 0,877 = 1,23 кА.
Выбираем выключатель ВНВ-330А-40/3150У1, разъединитель РНДЗ.2-330/3200У1. Выбранный выключатель и разъединитель подходит по всем параметрам. (Таблица 3.10.2. с.49)
где Sном - номинальная мощность трансформатора связи, отключаемого выключателем, в нашем случае три однофазных автотрансформатора по 167 МВА каждый.
Выбор токоведущих частей в цепь тс на сн (330 кВ)
Токоведущая часть в ЛЭП U=35 кВ и выше выполняется проводом АС. Провода выбираются по экономической плотности тока по условию:
qпр qэ = Iнорм / jэ= 877/ 1 = 877 мм2
где Iнорм - ток нормального режима;
jэ - нормированная экономичная плотность тока, А/мм2 [Л.5.1 Табл.4.5. с.233]
По данному условию выбирают из каталога провода АС с учетом минимально допустимых по условиям коронирования проводов. Согласно Табл.1.18 [Л.5.2 с.20], принимаем провод 3хАС-300/66 общее сечение которого 900 кв.мм.
Imax Iдоп ; 1,23 3*680 = 2040 А = 2,04 кА
Дальнейшая проверка АС проводов аналогична проверке в цепи блока со стороны среднего напряжения, и она уже выполнена, согласно расчета в цепи блока со стороны среднего напряжения достаточно 2-х проводов по короне. Три провода гарантированно коронировать не будут. Поэтому расчет проверки по короне для 3-х проводов не выполняем.
Выбор трансформатора тока в цепь тс на сн (330 кВ)
Выбор трансформатора тока производится аналогично цепи генератора. Перечень приборов берется из таблицы 4.11. [Л.5.1 с.362] для цепи ТС заданного напряжения, единственно используются трансформаторы тока встроенные в высоковольтные вводы.
По известным Imax и Uуст выбираем из справочника тип ТА, в нашем случае ТВТ330-I-2000/1 [Табл. 5.11. Л.5.2. с.323] и делаем его проверку по остальным условиям. Вначале делаем проверку по условиям к.з. (усл.4 и 5) для чего составляем таблицу 3.11.4.
Проверка ТА по режиму к.з. ТС на СН (330 кВ) Таблица 3.11.4.
Расчетные данные |
Каталожные данные |
Тип трансформатора тока |
ТВТ330-I-2000/1 |
Uуст= 330 кВ |
Uном= 330 кВ |
Imax= 1,23 кА |
Iном= 2 кА |
уд = 39,58 кА |
дин = 25*2 = 50 кА |
Вк= 252,7 кА2*с |
(Кт * I1.ном)2*tt=(25*2)2*3 = 7500 кА2*с |
r2= 8,33 Ом |
r2.ном= 75 Ом |
Проверив ТА по режиму к.з., переходим к проверке по условию 6, для проверки ТА по вторичной нагрузке. После составления таблицы приборов делают проверку ТА по условию 6. Вторичная нагрузка ТА определяется сопротивлением нагрузки, чем меньше сопротивление, тем меньше нагрузка ТА, т.к. ТА работает в режиме к.з. Поэтому должно выполняться условие:
r2.расч = rприб + rпров + rк r2.ном.
Проверку по вторичной нагрузке производим в следующем порядке:
1) определяем сопротивление приборов по формуле
rприб = Sприб / I22 = 1/12 = 1 Ом
где Sприб - мощность приборов в наиболее загруженной фазе [В*А];
I2 - вторичный ток ТА по каталогу (1 или 5 ампер).
Вторичная нагрузка Трансформатора Тока ТС на СН (330 кВ) Таблица 3.12.4.
Название |
Тип |
Нагрузка [В*А] |
||
измерительного прибора |
Измерительного прибора |
Фаза А |
Фаза В |
Фаза С |
Амперметр |
Э-335 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
Ваттметр |
Д-335 |
0,5 |
0,5 |
- |
Варметр |
Д-335 |
- |
0,5 |
0,5 |
ИТОГО |
|
1,0 |
1,0 |
1,0 |
2) определяют максимальное сопротивление проводов, при котором трансформатор тока будет работать в выбранном классе точности, по формуле:
rпр.расч = r2.ном - rприб - rк = 75 – 1 – 0,05 = 73,95 Ом
где rк - сопротивление контактов (соединений между ТА и измерительными приборами), принимается при 3-х приборах - 0,05 Ом, при более 3-х приборах - 0,1 Ом.
3) определяют расчетное сечение соединительных проводов по формуле:
qрасч = * lрасч / rпр.расч = 0,0175 * 175/73,95 = 0,041 мм2
где - удельное сопротивление материала провода
Cu = 0,0175 (медные жилы) для электростанций с блоками 100 МВт и выше и для подстанций Uвн=220 кВ и выше;
Al = 0,0283 (алюминиевые жилы) в остальных случаях.
lрасч - расчетная длина соединительных проводов, зависящая от схемы подключения измерительных приборов (рис.3.24.):
а) включение в одну фазу (симметричная нагрузка) lрасч= 2*l;
б) включение в неполную звезду (до 35 кВ) lрасч=3*l;
в) включение в полную звезду (110 кВ и выше): lрасч= l
Длину вторичных цепей L (м) принимают:
все цепи ГРУ 6-10 кВ кроме ЛЭП - 40-60;
цепи генераторного U блочных ЭС - 20-40;
ЛЭП 6-10 кВ - 4-6;
все цепи РУ:
35 кВ - 60-75;
110 кВ - 75-100;
220 кВ - 100-150;
330-500 кВ - 150-175.
4) По известному расчетному сечению выбирают из ряда стандартных сечений ближайшее большее сечение, но не менее 2,5 кв.мм для медных проводников и не менее 4,0 кв.мм для алюминиевых. Сечение больше 6 кв.мм обычно не применяется. ЕСЛИ сечение получилось больше 6 кв.мм, то возможны несколько путей:
применить во вторичной цепи два проводника параллельно;
заменить алюминиевые провода на медные;
перераспределить нагрузку по фазам (если возможно);
установить еще один ТА и распределить приборы на два ТА.
В нашем случае принимаем медный контрольный кабель с жилами 2,5 кв.мм.
5) Для стандартного сечения определяют
rпров = * lрасч / qст = 0,0175*175/2,5 = 1,23 Ом
6) подсчитывают вторичную нагрузку
r2.расч = rприб + rк + rпров , = 1 + 0,05 + 1,23 = 2,28 Ом
а затем делают проверку: