5 Вибір основного теплотехнічного устаткування

Генератор ТВВ-220 приводиться в дію паровою турбіною К-220-130.

Турбіна живиться парою від парового котла Еп-640-13, 8-570Кпс (ТП-100А). котел призначений для спалювання вугілля, газу і мазуту. Котел барабанного типу, виготовлений за Т-подібною схемою.

Паливна камера призматична, розділена по висоті на два відсіки. Стінки паловища екрановані трубами діаметром 60 мм із товщиною стінок 6 мм.

Котел обладнаний необхідною арматурою, пристроями для відбирання проб пари і води, контрольно-вимірними приладами.

Котел ТП-100А має здатність виробляти за одну годину 640 т. пари, при тиску пари 13,8 МПа ( 140 кгс/см²) при температурі 545ºС [3.с49 ]

6 Вибір схеми власних потреб і трансформаторів власних потреб

На рисунку 6.1 зображено схему живлення власних потреб частини ТЕС з енергоблоками 220МВт. Робочий трансформатор ВП блока приєднаний відгалуженням до виводів генератора.

Трансформатори ВП живлять секції 6 кВ. До секцій приєднані двигуни ВП на напругу 6 кВ турбінного і котельного відділень, загально станційне навантаження ВП і трансформатори 6/0,4 кВ.

Резервне живлення здійснюється від резервних магістралей, які живляться від пускорезервних трансформаторів ВП.

Резервні магістралі секціонуються через кожні два енергоблоки.

У відповідності з таблицею [2.5.3] вибираємо потужності робочих і резервних трансформаторів ВП.

Потужність робочого трансформатора ВП блоку 220 МВт першого і наступних по 25 МВА, потужність резервних – 32 МВА.

Технічні дані робочих і резервних трансформаторів ВП занесені в таблицю 6.1 [1. Таблиця 3.4 ]

Таблиця 6.1 – Технічні дані робочих і резервних трансформаторів власних потреб.

Тип трансформатора	Sном., МВА	Напруга, кВ		Втрати, кВт		Uк., %
		ВН	НН	Pо	Pк
ТРДНС-25000/35	25	15,75	6,3-6,3	25	115	10,5
ТРДНС-32000/35	32	36,75	6,3-6,3	29	145	12,7
ТРДНС-32000/220	32	230	6,3-6,3	45	150	11,5

7. Розрахунок струмів короткого замикання

Розрахунок струмів короткого замикання виконується для вибору і перевірки параметрів електроустаткування, для вибору і перевірки уставок релейного захисту і автоматики. На рисунку 7.1 і 7.2 зображено розрахункову схему і схему заміщення для розрахунку струмів к.з.

Рисунок 7.1 – Розрахункова схема для визначення струмів короткого замикання

Рисунок 7.2 – Схема заміщення для визначення струмів короткого замикання

Визначаємо опори схеми ( рисунок 8.2) при базовій потужності S_б=1000МВА.

Опір енергосистеми

Х₁ = Х_c.S_б./S_ном.с.= 0,41000/5700 = 0,8;

Опір ліній електропередач

Х₂ = Х₃ = Х₄ = Х₂ ІІ Х₃ ІІ Х₄ ІІ= Х_уд.lS_б./U_сер² = 0,3 2701000/ 340² = 0,70;

Х₂₃= Х₂/3 = 0,7/ 3 = 0,230

Опір генераторів

Х₅ = Х₇ = Х₉ = Х ₁₁ =Х ₁₃ =Х ₁₅ =Х″dS_б./S_ном.т. = 0.191000/ 258.3 = 0,73;

Опір блочних трансформаторів

Х₆ = Х₈ = Х₁₀= Х ₁₂ =Х ₁₄=Х ₁₆ = U_к %/100S_б./S_ном.т. =11/1001000/ 250= 0,44;

Опір автотрансформатора зв’язку

Х_.В= 0,5(U_к.В-С/100+ U_к.В-Н /100- U_к.С-Н/100)=0,5(9,5/100+74/100-60/100) = 0,12;

Х_С= 0,5(U_к.В-С/100+ U_к.С-Н/100-U_к.В-Н /100)=0,5(9,5/100+60/100-74/100) ≈ 0,0;

Х_Н= 0,5( U_к.В-Н /100+ U_к.С-Н/100- U_к.В-С/100)=0,5(74/100+60/100-9,5/100) =0,62;

Тоді Х₁₇ = Х₁₈ = Х_.В S_б./S_ном.г. = 0,12 1000/240=0,5;

Х₁₉=Х₂₀= Х_.С S_б./S_ном.г. = 0,045 1000/240=0;

Х₂₁=Х₂₂= Х_.Н S_б./S_ном.г. = 0,62 1000/2400,33= 7,82;

Коротке замикання в точці К1

Спрощуємо схему

Х₂₄ = Х ₂ /3 + Х₁ = 0,7/3 + 0,8=1,03;

Х₂₅ =( Х₉+ Х₁₀) ІІ (Х ₁₁+ Х ₁₂) ІІ (Х ₁₃+ Х ₁₄) ІІ (Х ₁₅+ Х ₁₆) = (Х₉+ Х₁₀ )/ 4 =(0,73+0,44)/4=0,3;

Х₂₆ =( Х₅+ Х₆) ІІ (Х ₇+ Х ₈)= (0,7330,44)/2 = 0,6;

Х₂₇ = Х₁₇ІІ Х ₁₈= 0,5/ 2= 0,25

Рисунок 7.3– Проміжна схема заміщення

Точка КЗ1 віддалена від енергосистеми і від G3- G6,тому об’єднаємо систему із генераторами G3- G6

Х₂₈ = Х₂₄ІІ Х ₂₅ = ;

X₂₉ =X₂₈ +X₂₇ =0.23+0.25=0.48

Початкове значення періодичної складової струму КЗ

I_п.о. = E_*/X_*I_б.

де Х_* - результуючий опір вітки схеми

I_б.= S_б./( U_сер.)= 1000 / 230=2,5кА.

Струми по вітках:

Система і генератор G3- G6

I_п.о. = 1/0,482,5=5,2кА;

генератори G1- G2

I_п.о. = E_*/X₂₆I_б= 1,13/0,625=4,7кА.

Сумарний струм I_п.о.в точці К1

I_п.о.=5,2+4,7=9,9кА.

Періодична складова струму КЗ

Значення струму по вітках.

І_п.- від енергосистеми і генераторів

G3- G6 І_п.= I_п.о.=5,2кА.

Періодична складова струму КЗ від G1і G2. Використаємо метод кривих

[2. рис 3.26].

Розрахунковий час τ =t_вч+0,01, де t_вч=0,04с тоді τ =0,04+0,01=0,05с

(вимикач ВНВ-220)

Визначаємо струм

І_ном. = ;

де Р_ном і соs φ_ном- номінальна потужність і коефіцієнт потужності генератора.

Відношення .

По даному відношенню і часі – t= τ=0,05с визначаємо при допомозі кривих

І_{п. г} /І_п.о.г = 0,91.

Періодична складова струму КЗ від генераторів G1і G2.

І_пt= 0.91 І_п.о.г=0.914.7=4.2кА.

Сумарний струм І_пt=5,2+4,2=9,4кА.

Аперіодична складова струму КЗ від системи і генераторів G3- G6 до часу

t= τ=0,05с

і_а = I_п.о.е ^-/Та = 4,70,82 =5,4 кА, де

Т_а = 0,31 с [2. таблиця 3.7]

по [2, рис 3.25] е ^–0,05/0,31≈ 0,82.

Аперіодична складова струму КЗ від енергосистеми і генераторів G3- G6

і_а = I_п.о.е ^-/Та = 5,20,2 =1,5 кА, де Т_а = 0,03 с ; е ^–0,05/0,03 = 0,2.

Сумарне значення аперіодичної складової

і_а =5,4+1,5=6,9 кА.

Ударний струм:

від системи і генераторів G3- G6

і_у = k_уI_п.о. = 21,755,2 = 12,8 кА;

від генераторів G1і G2:

k_у=1,96; і_у = k_уI_п.о. = 21,964,7 = 13 кА;

Сумарний ударний струм для т.КЗ

і_у =13+12,8=25,8кА.

Коротке замикання в точці К-2.

(шини 6,3 кВ). Розрахункова схема і її параметри на рисунку 7.4.

Живлення секції здійснюється від робочого трансформатора ВП

ТРДНС-25000/35, U_ВН=15,75кВ,U_НН=6,3-6,3кВ; U_К=10,5%.

Приймаємо сумарну потужність споживачів секції Р = 1368 кВт,

S_б=25 МВА і зведемо опори схеми заміщення до базових умов.

Рисунок 7.4 – а) розрахункова схема, б,в) схеми заміщення

Параметри схеми заміщення

;

;

;

Результуючий опір від енергосистеми до місця КЗ визначається таким чином

;

Струм бази

I_б.= S_б./( U_сКЗ.)= 25 / 6,3=2,3 кА.

Початкове значення періодичної складової струму зовнішньої мережі

;

Початкове значення періодичної складової від еквівалентного двигуна

;

Сумарне значення періодичної складової струму КЗ

І_по =І_пос +І_под = 10,4+9,12=19,42 кА.

Ударний струм КЗ

і_у = k_уI_п.ос. + k_уI_п.од = 21,8210,4+21,659,12 = 47,9 кА;

Періодична складова струму КЗ до часу t= τ=0,1с

І_пt= І_п.о.с+ І_поде ^-/0,07=10,4+9,12е ^-0,1/0,07=10,4+2,2=126кА.

Аперіодична складова струмуКЗ

і_а = і_ас+ і_ад= I_п.о.се ^-/Та + I_п.о.де ^-/Та = 10,40,1+ 9,120,1 =2,75 кА

де t= τ=0,1с Т_{а д}= 0,04 с [2. 3.65]

Таблиця 7.1 – Зведена таблиця розрахунку струмів короткого замикання

Точка к. з.	Іп.о., кА	іу., кА	іа., кА	Іп., кА
К-1 шини 220 кВ	9,9	9,4	25,8	6,9
К-2 шини 6,3 кВ	19,42	12,6	47,9	2,75