- •Содержание:
- •Введение
- •1. Выбор площадки и компоновка тэц
- •2. Выбор главной схемы электрических соединений тэц
- •2.1 Постановка задачи
- •2.2 Характеристика схемы присоединения электростанции к электроэнергетической системе
- •2.3 Формирование вариантов структурной схемы тэц
- •3.3. Формирование вариантов структурной схемы тэц
- •3.4. Выбор количества, типа и мощности трансформаторов и автотрансформаторов структурных схем
- •3.4.1. Первый вариант
- •3.4.1.1. Осенне-зимний период
- •3.4.1.2. Весенне-летний период
- •3.4.1.3. Выбор трансформаторов и автотрансформаторов
- •3.4.2. Второй вариант
- •3.4.3. Третий вариант
- •3.4.1.2. Весенне-летний период
- •3.4.5. Выбор источников питания собственных нужд
- •3.5. Технико-экономическое сравнение вариантов структурной схемы тэц
- •3.5.1. Расчёт капиталовложений
- •3.5.2. Расчёт ежегодных расходов
- •3.5.3. Расчёт составляющей ущерба из-за отказа основного оборудования
- •3.5.4. Определение оптимального варианта структурной схемы тэц
- •3.6. Выбор схем распределительных устройств тэц с учётом ущерба от перерыва в электроснабжении и потери генерирующей мощности
- •3.6.1. Выбор схемы ру 110 кВ
- •3.6.2. Выбор схемы ру 220 кВ
- •3.6.3. Выбор схемы гру 10 кВ
- •4. Расчёт токов короткого замыкания
- •4.1. Постановка задачи (цель и объём расчёта, вид кз)
- •4.2. Составление расчётной схемы сети
- •4.3. Составление схемы замещения
- •4.4. Расчёт параметров токов короткого замыкания (Iп0, Iпτ, iу, iаτ) для точки k-1
- •4.5. Расчёт параметров токов короткого замыкания для последующих точек кз
- •4.6. Составление сводной таблицы результатов расчёта токов короткого замыкания
- •5. Выбор электрических аппаратов и проводников
- •5.1. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 220 кВ
- •5.1.1. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.1.2. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.1.3. Выбор токоведущих частей
- •5.2. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 110 кВ
- •5.2.1. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.2.2. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.2.3. Выбор токоведущих частей
- •5.3. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 10 кВ
- •5.3.1. Выбор токоограничивающих реакторов
- •5.3.2. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.3.3. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.3.4. Выбор токоведущих частей
- •6. Выбор схемы собственных нужд тэц
- •6.1. Характеристика систем потребителей собственных нужд тэц
- •6.2. Выбор схемы рабочего и резервного питания собственных нужд
- •6.3. Выбор количества и мощности источников рабочего и резервного питания собственных нужд
- •7. Источники оперативного тока
- •I – цепи управления и сигнализации;
- •II – аварийное освещение и электродвигатели;
- •III – электромагниты включения.
- •Заключение
- •Библиографический список
5.3.3. Выбор трансформаторов напряжения и тока
Вначале произведём выбор трансформаторов напряжения.
Трансформаторы напряжения в цепи генераторов устанавливаются встроенными в комплектный токопровод. В выбранные токопроводы (см. далее) встроены трансформаторы ЗНОЛ.09 [15], имеющие номинальную мощность основной вторичной обмотки 75 ВА в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счётчиков.
Таблица 27. Параметры трансформаторов напряжение
Тип |
Номинальное напряжение обмоток, кВ |
Номинальная мощность ВА в классах точности |
Максимальная мощность ВА | |||||
первичной |
вторичной основной №1 | |||||||
0,2 |
0,5 |
1 |
3 | |||||
ЗНОЛ.09 |
10 |
100 |
50 |
75 |
150 |
300 |
630 |
Согласно [23], в цепи генераторов необходима установка следующих измерительных приборов:
Таблица 28. Измерительные приборы, подключаемые к трансформатору напряжения
Прибор |
Тип |
одной обмотки, ВА |
Число обмоток |
Число приборов |
Общая | |||||
, Вт |
, вар | |||||||||
Ваттметр |
Д-335 |
1,5 |
2 |
1 |
0 |
2 |
6 |
0 | ||
Варметр |
Д-335 |
1,5 |
2 |
1 |
0 |
1 |
3 |
0 | ||
Счетчик активной энергии |
Меркурий 233 |
2 |
2 |
0,5 |
0,866 |
1 |
2 |
3,464 | ||
Вольтметр |
Э-335 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
0 | ||
Вольтметр регистрирующий |
Н-344 |
10 |
1 |
1 |
0 |
1 |
10 |
0 | ||
Частотомер |
Э-372 |
3 |
1 |
1 |
0 |
2 |
6 |
0 | ||
Ваттметр регистрирующий |
Н-344 |
10 |
1 |
1 |
0 |
1 |
10 |
0 | ||
Датчик активной мощности |
Е-829 |
10 |
- |
1 |
0 |
1 |
10 |
- | ||
Датчик реактивной мощности |
Е-830 |
10 |
- |
1 |
0 |
1 |
10 |
0 | ||
Сумма: |
59 |
3,464 | ||||||||
59,1 ВА |
, т.к.. Мощность трансформаторов напряжения умножаем на 3, поскольку для однофазных трансформаторов напряжения, соединенных в звезду, следует брать суммарную мощность всех трех фаз. Таким образом, данный трансформатор способен работать в классе точности 0,5.
Для соединения трансформатора напряжения с приборами примем кабель КВВГ (с медными жилами, с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке) с сечением жил 2,5мм2.
Выполним проверку по потерям напряжения.
.
Сопротивление проводов при длине кабеля 40 м [5], стр. 170:
.
Тогда потеря напряжения:
.
Полученная потеря напряжения меньше 0,5%, что нужно для подключения счетчиков согласно ПУЭ.
Таким образом, трансформаторы напряжения ЗНОЛ.09 и кабель КВВГ сечением 2,5 мм2удовлетворяют всем требованиям и принимаются к установке.
Теперь произведём выбор трансформаторов тока.
В выбранный к установке комплектный токопровод (см. далее) встроены трансформаторы тока ТШВ-15-8000/5 [5].
Таблица 29. Параметры трансформаторов тока
Тип TA |
, кВ |
Номинальный ток, А |
Номинальная нагрузка в классе точности 0,2, Ом | |
первичный |
вторичный | |||
ТШВ-15-8000/5 |
15 |
8000 |
5 |
30 |
Проверку по номинальному напряжению, электродинамической и термической стойкости не проводим, так как указанные трансформаторы тока встроены в пофазно-экранированный токопровод, прошедший все эти проверки. Остается проверить трансформаторы тока по вторичной нагрузке.
Согласно [23], перечень приборов для подключения к трансформатору тока в цепи генератора будет следующим:
Таблица 30. Измерительные приборы, подключаемые к трансформатору тока
Прибор |
Тип прибора |
Нагрузка фаз, ВА | |||||
А |
В |
С | |||||
Амперметр регистрирующий |
Н-344 |
- |
10 |
- | |||
Ваттметр |
Д-335 |
0,5 |
- |
0,5 | |||
Варметр |
Д-335 |
0,5 |
- |
0,5 | |||
Счетчик активной энергии |
Меркурий 233 |
0,1 |
- |
0,1 | |||
Ваттметр (щит турбины) |
Д-335 |
0,5 |
- |
0,5 | |||
Ваттметр регистрирующий |
Н-348 |
10 |
- |
10 | |||
Сумма: |
11,6 |
10 |
11,6 |
Общее сопротивление приборов:
.
Допустимое сопротивление проводов:
.
Рассмотрим кабель с медными жилами длиной 40 м, схема соединения трансформаторов тока по [18] – полная звезда, поэтому .
.
Согласно [18] по механической прочности примем кабель КВВГ (с медными жилами, с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке) сечением 2,5 мм2. Тогда:
;
.
Как видим, полученное значение меньше номинальной вторичной нагрузки трансформатора тока (30 Ом).
Трансформаторы тока ТШВ-15-8000/5, встроенные в комплектный токопровод, проходят по всем параметрам и принимаются к установке.
Для установки в цепи секционного реактора и в цепи НН трансформатора связи примем шинные трансформаторы тока ТШЛ-20 того же производителя [8]. Данные трансформаторы тока рассчитаны на номинальный первичный ток 18000 А, имеют номинальное напряжение 20 кВ, вторичный ток 1 А и номинальную вторичную нагрузку 30 Ом в классе точности 0,2. Данные трансформаторы тока используются согласно [23] только для подключения амперметра (в цепи секционного реактора) или для подключения амперметра, ваттметра и варметра с двухсторонней шкалой (в цепи трансформатора связи). Очевидно, что вторичная нагрузка при этом будет значительно ниже, а номинальная вторичная нагрузка, напротив, выше, чем в предыдущих случаях установки трансформаторов тока. Таким образом, трансформатор тока ТШВ-20 пригоден к установке по условию загрузки вторичной обмотки.
Проверим выбранный трансформатор тока на термическую и электродинамическую стойкость по наиболее тяжёлым условиям:
Таблица 31. Проверка трансформаторов тока на термическую и электродинамическую стойкость
Условия проверки |
Расчетные данные |
Данные по трансформатору тока ТШЛ-20 |
|
Таким образом, выбранные трансформаторы тока проходят по всем условиям и пригодны для установки в цепи отходящих линий, в цепи секционного реактора и в цепи НН трансформаторов связи.