9

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ 5

2. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И РАСЧЕТ ЕЕ ПАРАМЕТРОВ 8

3. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И МАКСИМАЛЬНЫХ ТОКОВ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА 15

3.1. Расчёт тока КЗ на стороне НН ТБ 15

3.2. Расчёт тока КЗ на стороне ВН ТБ 15

3.3. Расчёт тока КЗ на выводах генератора 15

3.4. Расчёт тока КЗ на стороне НН ТСН 18

3.5. Расчёт максимального тока при асинхронном ходе генератора 19

4. РАСЧЁТ ЗАЩИТ БЛОКА ТУРБОГЕНЕРАТОР - ТРАНСФОРМАТОР 24

4.1. Расчёт продольной дифференциальной защиты турбогенератора 24

4.2. Расчёт поперечной дифференциальной защиты турбогенератора 27

4.3. Расчёт уставок защиты от замыканий на землю в обмотке статора 28

4.4. Расчёт уставок токовой защиты обратной последовательности 29

4.5. Расчёт уставок защиты обмотки статора от симметричных перегрузок 31

4.6. Расчёт уставок защиты обмотки ротора генератора от перегрузок 33

4.7. Расчёт уставок защиты от потери возбуждения 35

36

4.8. Расчёт уставок защиты от асинхронного режима без потери возбуждения 36

4.9. Расчёт уставок резервной дистанционной защиты генератора от междуфазных коротких замыканий 43

4.10. Расчёт уставок защиты от повышения напряжения 44

4.11. Расчёт уставок дифференциальной защиты трансформатора блока 45

4.12. Расчёт уставок дифференциальной защиты ошиновки высшего напряжения трансформатора. Выбор трансформаторов тока и их коэффициентов трансформации 51

4.13. Расчёт уставок дифференциальной защиты трансформатора собственных нужд 53

4.14. Газовая защита трансформатора 57

4.15. Защита от замыканий на землю в цепи обмотки низшего напряжения трансформатора 58

4.16. Дополнительная резервная токовая защита на стороне высшего напряжения 59

4.17. Защита от внешних коротких замыканий на землю 60

4.18. Защита от перевозбуждения трансформатора 62

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64

Введение

Одним из наиболее ответственных объектов на электростанциях является блок генератор-трансформатор [1]. Его отказ приводит к недоотпускам электроэнергии и ущербам от недоотпуска, величина которых зависит от количества недоотпущенной энергии, т.е. чем больше недоотпуск электроэнергии, тем больше величина ущерба.

В настоящее время широко внедряются микропроцессорные шкафы, реализующие новые принципы защиты блоков, а также выполняющие некоторые функции системной автоматики. В данной курсовой работе будут рассмотрены вопросы выбора уставок и проверки чувствительности релейной защиты блоков турбогенератор–трансформатор, выполненных на базе современных шкафов релейной защиты научно–производственного объединения «ЭКРА» ШЭ1110, ШЭ1111, ШЭ1112 и ШЭ1113 [1].

1. Исходные данные и задание на проектирование

Тип станции: ГРЭС-3280

Генераторы: 4x320 + 4x500 МВт

Рабочие ТСН для блоков 320 МВт типа ТРДНС-25 и для блоков 500 МВт типа ТРДНС-40

Повышенные напряжения: 220 и 500 кВ

Связь осуществляется одной группой автотрансформаторов связи 3xАОДЦТН-267

Схема на стороне 500 кВ

Распределительное устройство имеет полуторную схему.

Связь с системой осуществляется двумя одноцепными линиями связи (одна линия длиной 250 км, S’’= бесконечности, а вторая длиной 200 км, S’’= 15000 МВА), линии выполнены проводами 3xАС-400/51.

К ОРУ-500 подключено четыре блока с генераторами 500 МВт и трансформаторами ТЦ-630.

Схема на стороне 220 кВ

Двойная система сборных шин с обходной.

Связь с системами осуществляется по двухцепным линиям связи (первая длиной 100 км, S’’= 8000 МВА, вторая линия длиной 80 км, S’’=7000 МВА), которые выполнены проводом АС-300/39.

На 220 кВ подключено четыре тупиковые линии длиной 80 км, выполненные проводом АС-240/32.

К ОРУ-220 подключено четыре блока с генераторами 320 МВт и с трансформаторами ТЦ-400 и резервный ПРТСН типа ТРДНС-40.

Второй резервный ПРТСН подключен к обмотке низшего напряжения автотрансформатора.

Защитить блок генератор-трансформатор, работающий на сборные шины 220 кВ.

По приведенным исходным данным из справочника Неклепаева осуществляем выбор основного оборудования электрической станции.

Из [Неклепаев, стр. 76, табл. 2.1] выбираем следующие типы генераторов:

ТВВ-320-2ЕУЗ – на 220 кВ;

ТВВ-500-2ЕУЗ – на 500 кВ.

Параметры турбогенераторов сведем в таблицу.

Таблица 1 – Параметры турбогенераторов

Тип генератора	Sном, МВА	Uном, кВ	cos φном
ТВВ-320-2ЕУЗ	375	20	0,85	0,173	0,258	0,211
ТВВ-500- 2ЕУЗ	588	20	0,85	0,242	0,355	0,295

Из [Неклепаев, стр. 156, табл. 3.8] выбираем следующие типы трансформаторов блоков:

ТЦ-400000/220-73(71) У1 – на 220 кВ;

ТЦ-630000/500 – на 500 кВ.

Параметры трансформаторов сведем в таблицу.

Таблица 2 – Параметры трансформаторов блоков

Тип трансформатора	Sном, МВА	UВН, кВ	UНН, кВ	Pх, кВт	Pк, кВт	Uк, %	Iх, %
ТЦ-400000/220	400	242	20	330	880	11	0,4
ТЦ-630000/500	630	525	20	420	1210	14	0,4

Из [Неклепаев, стр. 132, табл. 3.4] выбираем следующий тип трансформаторов собственных нужд:

ТРДНС-25000/35 – для блоков 320 МВт;

ТРДНС-40000/20 – для блоков 500 МВт.

Параметры трансформаторов сведем в таблицу.

Таблица 3 – Параметры трансформаторов собственных нужд

Тип трансформатора	Sном, МВА	UВН, кВ	UНН, кВ	Pх, кВт	Pк, кВт	UкВН-НН, %	UкНН1-НН2, %	Iх, %
ТРДНС-25000/35	25	20	6,3	29	145	10,5	30	0,65
ТРДНС-40000/20	40	20	6.3	36	170	12,7	40	0,5

Из [Неклепаев, стр. 156, табл. 3.8] выбираем следующий тип автотрансформатора связи: АОДЦТН-267000/500/220.

Параметры автотрансформатора сведем в таблицу.

Таблица 4 – Параметры автотрансформатора связи АОДЦТН-267000/500/220

Sном, МВА	UВН, кВ	UСН, кВ	UНН, кВ	Pх, кВт	Pк, кВт	UкВ-С, %	UкВ-Н, %	UкС-Н, %	Iх, %
267	500/	230/	10,5	125	470	11,5	37	23	0,25

Примечание: так как связь осуществляется группой АТС 3xАОДЦТН-267000/500/220, то мощность такой группы АТС равна

Сопротивления линий связи с системой равны:

– удельное индуктивное сопротивление по прямой последовательности;

– удельное индуктивное сопротивление по нулевой последовательности;

- сопротивление взаимоиндукции для двухцепных линий связи;

Составляем структурную схему станции.

Рисунок 1 – Структурная схема ГРЭС-3280