Практика1
.pdf
|
|
|
ЭС |
|
|
|
|
|
100 км |
|
|
|
|
|
РУ ВН 220 кВ |
|
|
|
В1 |
|
|
В4 |
|
|
Т1 |
|
|
Т2 |
|
В2 |
Тсн |
В3 |
В5 |
Тсн |
В6 |
|
|
||||
|
С.Н. |
|
|
С.Н. |
|
Г1 |
Г2 |
|
Г3 |
Г4 |
|
6x40
РУ СН 110 кВ
В7 |
|
В9 |
|
АТ1 |
|
|
|
Т3 |
|
Т4 |
|
|
|
|
|
АТ2 |
|
|
|
В8 |
Тсн |
В10 |
Тсн |
|
|
||
Резерв сн |
|
|
|
|
С.Н. |
|
С.Н. |
Г5 |
|
Г6 |
|
Рисунок 1.6 – Вариант структурной схемы станции №3
Иа2+0 = (а + 0) ∑ К′2220 = 0,084 387,46 = 32,54 млн. руб. ;
Издержки, вызванные потерями электроэнергии в проектируемой установке за год:
Издержки на потери для схемы с единичными блоками (Схема №1):
И220пот1 = 6 1457,6 = 8745,7 тыс. руб. ;
Издержки на потери для схемы с укрупнёнными блоками (Схема №2):
И220пот2 = 6 1457,6 = 8745,7 тыс. руб. ;
Суммарные годовые издержки по вариантам:
И1 = И1а+0 + И220пот1 = 38,51 + 8745,7 = 8784,2 млн. руб; И1 = И1а+0 + И220пот2 = 32,54 + 8745,7 = 8778,24 млн. руб.
Наиболее экономичный из вариантов электроустановки требует наименьшего значения полных приведённых затрат, которое определяется по формуле:
З=Е*Кi + Иi;
Где Е – Коэффициент нормативной эффективности капиталовложений в энергетику (Е=11,6 %).
З1 = Е*К1110 + И1 = 0,116*458,48+8784,2 = 8837,39 млн. руб;
З2 = Е*К1102 + И2 = 0,116*387,46+8778,24 = 8823,18 млн. руб;
Из сравнения экономических показателей рассмотренных вариантов блочных схем видно, что предпочтительнее вариант – схема с укрупнёнными блоками.
Занятие № 5
Выбор схемы КРУЭ
Главные электрические схемы электростанций проектируются исходя из следующих требований:
Ремонт выключателей 150 кВ и выше производится без отключения присоединений;
Воздушная линия отключается от РУ не более чем двумя выключателями;
Трансформаторы блоков отключаются от РУ не более чем тремя выключателями;
Автотрансфоматоры (трансформаторы) связи двух РУ отключаются не более чем шестью выключателями обоих РУ и не более чем четырьмя – в одном из РУ;
Отказы выключателей РУ в нормальном и ремонтных режимах не должны приводить к одновременной потере двух транзитных параллельных линий, а также одновременному отключению нескольких линий, если при этом нарушается устойчивость параллельной работы ЭЭС;
При отказах выключателей в нормальном режиме РУ не должно отключаться более одного блока, а в ремонтном режиме РУ – не более двух блоков, при этом не должно возникать перегрузки линий и нарушения устойчивости.
Число присоединений РУ-220 кВ – 8:
-4 ВЛ 220 кВ;
-2 блока;
-2 АТС.
При данном числе присоединений для данного класса напряжения РУ, согласно [6] рекомендуется схема с двумя системами сборных шин. Выбранная схема РУ – 220 кВ в общем виде представлена на рисунке 3.
Структурная схема РУ – 220 кВ
Число присоединений РУ-110 кВ – присоединений 8:
-4 ВЛ-110 кВ;
-2 блока;
-2 АТС.
При данном числе присоединений для данного класса напряжения РУ, рекомендуется схема с одной рабочей системой шин. Выбранная схема РУ-110 кВ в общем виде представлена на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 – Схема РУ-110 кВ
Занятие № 6
Расчет токов КЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
К2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
К1 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К3
К4
Г3
Г1 Г2
Точки короткого замыкания намечаюся там, где выбираются выключатели.
В сетях напряжением ≥ 110 кВ (1) ≥ (3).
Рассчитывается ток трехфазного и однофазного КЗ. В РУ рассчитывается ПО(п),∑ и П(п),∑. Выбор и проверка выключателей в РУ проводятся по суммарному КЗ.
При КЗ на выводах выключателя в цепи генератора наибольший ток определяется по перетоку через выключатель.
К3
С.Н. |
С.Н. |
К3 |
|
Г1 |
Г2 |
ПО,Э = ПО,Г2 + ПО,Г3 + ПО,С + ПО,С.Н.
Генераторный выключатель выбирается по большему току ПО,Э или
ПО,Г1.
Нагрузка учитывается, если она расположена вблизи точки КЗ. Например, С.Н. Г2 в точке К3 не учитывается. На генераторном напряжении рассчитывается (3).
В
СВ |
К4 |
|
В нормальном состоянии СВ отключен. Ток КЗ ПО(п),∑ протекает В1.
Намечаем к установке выключатель. Если откл > ПО,∑, то не требуется предпринимать меры по ограничению тока КЗ. В противном случае ПО,∑
ограничиваем.
Выбираем ном,р из условия:
ном,р ≥ 2раб,с.н.
Сопротивление цепи до дочки К4 с реактором:
′ |
= |
Э |
. |
|
|
|
|
||||
∑ |
|
откл |
|
||
|
|
|
|||
Тогда |
= ′ |
− . |
|||
|
|
р |
|
∑ |
∑ |
Выключатель СВ выбирается также из условия откл > ПО,∑.
Расчет токов трехфазного короткого замыкания
Составим расчетную схему ГЭС и наметим на ней точки КЗ таким образом, чтобы аппараты и проводники находились в наиболее тяжелых условиях работы.
По расчетной схеме составляем схему замещения, заменяя электромагнитные связи электрическими. Источники вводят в схему
замещения как ЭДС и сопротивления, остальные элементы – как сопротивления.
6.1.Расчет параметров схемы замещения
6.1.1.Расчет индуктивных сопротивлений схемы замещения
Для расчетов токов КЗ за базисную мощность принимаем:
б = 500 МВА.
Базисные напряжения принимаем равными средним номинальным напряжениям на соответствующих ступенях трансформации б = ср.ном.
Среднее номинальное напряжение устанавливают из следующей шкалы напряжений:
770; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3.
Соответственно принимаем б = 230 кВ.
Базисный ток:
|
|
|
б1 = |
|
|
б |
|
= |
500 |
|
= 1,255 кА; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
√3 б1 |
√3 230 |
|
|
|
||||||||
Индуктивные сопротивления гидрогенераторов: |
|
|||||||||||||||
|
= |
= |
= |
= |
= |
= " |
|
б |
= 0,26 |
500 |
= 0,76. |
|||||
|
|
|
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
ном,Г3 |
171 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индуктивные сопротивления трансформаторов Т1, Т2, Т3, Т4:
|
= |
= |
= |
= |
К% |
|
б |
= |
11 |
|
500 |
= 0,275. |
|
|
|
|
|||||||||
7 |
8 |
9 |
10 |
100% |
|
ном |
100 200 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Индуктивные сопротивления трансформаторов Т5, Т6:
|
= |
= |
К% |
|
б |
= |
11,5 |
|
500 |
= 0,2875. |
|
|
|
|
|||||||
11 |
12 |
100% |
ном |
100 200 |
|
|||||
|
|
|
Определение сверхпереходных индуктивных сопротивлений автотрансформаторов связи АТ1 и АТ2:
В = 0,5 ( В−Н + В−С − С−Н) = 0,5 (45 + 11 − 28) = 14%;
С = 0,5 ( В−С + С−Н − В−Н) = 0,5 (28 + 11 − 45) = −3 ≈ 0%;Н = 0,5 ( В−Н + С−Н − В−С) = 0,5 (45 + 28 − 11) = 31%;
|
|
13 |
= 15 = |
14 |
|
|
|
500 |
= 0,56; |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
100 |
125 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
14 = 16 = |
0 |
|
|
|
500 |
= 0; |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
100 |
125 |
|
|
|
|||||||||
|
|
17 |
= 18 = |
31 |
|
|
|
500 |
= 1,24; |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
100 |
125 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Линия связи с системой: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
= |
уд,0 |
|
б |
= |
0,413 100 |
|
500 |
|
= 0,0488. |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
19 |
|
|
2 |
8 |
|
|
|
|
|
2302 |
|
|
||||||||
|
|
л |
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Где уд – индуктивное удельное сопротивление провода; l – длина линии, км;
л – число параллельных линий.
Индуктивное сопротивление системы:
б 50020 = КЗ = 450 = 1,11.
Средние значения сверхпереходных ЭДС при номинальных условиях:
Для электроэнергетических систем ′′ = 1,0.
Для гидрогенераторов с демпферными обмотками ′′Г = 1,13.
Схема замещения с индуктивными элементами представлена на рисунке 6.1.
Ес
|
Х20 |
|
Х13 |
Х14 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Х19 |
К2(3,1) |
Х15 |
Х16 |
К3(3,1) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
Х17 |
Х18 |
Х12 |
|
|
|
|
Х11 |
|||
|
|
|
|
К5(3) |
К4(3) |
|
Х7 |
Х8 |
Х9 |
Х10 |
|
||
Х5 |
Х16 |
|||||
|
|
К1(3) |
|
|||
|
|
|
|
|
||
Х1 |
Х2 |
Х3 |
Х4 |
|
|
|
|
|
|
|
Е5 |
Е6 |
Е1
Е2 Е3 Е4
Рисунок 6.1.
6.1.2. Расчет трехфазного ТКЗ на генераторном напряжении в точке К-2
Выполним преобразование схемы замещения с целью определения результирующих ЭДС и сопротивлений относительно точки КЗ К-2.
В данном случае в схеме замещения не учитывается нагрузка собственных нужд на ответвлениях генератора вследствие их значительной электрической удаленности от места КЗ
21 = 22 = 23 = 24 = 1 + 7 = 0,76 + 0,275 = 1,035;25 = 26 = 5 + 11 = 0,76 + 0,2875 = 1,048;
|
= |
21 |
|
= |
1,035 |
= 0,259; |
||||
|
|
|
|
|||||||
27 |
4 |
|
|
4 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
= |
25 |
= |
1,048 |
= 0,52; |
|||||
|
|
|||||||||
28 |
2 |
|
4 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
|
7 |
= 1 = 1,13; |
||||||||
|
8 |
= 5 = 1,13. |
Ес
Х20 |
Х13 |
Х14 |
|
||
Х19 |
Х15 |
Х16 |
К2(3,1) |
||
|
Х17 |
Х18 |
|
|
|
Х27 |
|
Х28 |
|
|
|
Е7 |
|
Е8 |
|
|
Рисунок 6.1.2.1. – Промежуточная схема замещения для расчета тока КЗ в К-2