Выбор блочных трансформаторов и тсн.

Выбор блочных трансформаторов и тсн.

Для блока выбор трансформатора производиться по мощности генератора:

S_т.ном ≥ S_G.ном

 

Выбираем трансформатор ТДЦ 400000/220

S_т.ном = 400МВА > S_G.ном =353МВА

1.3 Выбор ТСН (топливо уголь)

(1)

S_ch

 

 

S_ch МВ ▪ А

 

Расход на собственные нужды 8% так как топливо уголь,где

S_{t. Расчетная} = S_ном - S_ch = 353 – 23 = 330 МВ▪А (2)

 

Выбираем трансформатор для собственных нужд

ТРДНС 25000/35.

 

Таблица 2.Технические данные трансформаторов.

Тип трансформатора	Uном, кВ	Uкз,%	Sном ,МВА
ВН	НН
ТДЦ 400000/220
ТРДНС 25000/35		6,3	10.5

 

 

Расчет токов КЗ

Рисунок 2. Расчетная схема.

Параметры отдельных элементов: G1-G3: S_ном=353МBA, X"_d*=0,173 о.е; T1-T3: S_ном= 400MBA; U_k3.bh =11 %.

Рисунок 3. Общая схема замещения.

 

 

Определение индуктивных сопротивлений.

Расчет сопротивлений выполняем в Омах при U₆ = U_cp..K-1 = 230кВ

Генераторы G1 -G3

X_G = X_d^"_* (3)

где: x_G - сопротивление генератора, Ом

x"_d - сверхпереходное индуктивное сопротивление, отн. Ед;

S_Gном - номинальная мощность генераторов, MBА;

U₆ - базовое напряжение, кВ.

X₇=X₈=X₉= 0,173 = 25,925 Ом

2.1.2 Определение сопротивлений трансформаторовТ1-ТЗ:

X_Т = (4)

где: - сопротивление трансформатора, %

- номинальная мощность трансформатора, MBА.

X₄=X₅=X₆= = 14,55 Ом

 

З Определение сопротивление ЛЭП

X_W = X_уд l_W – одноцепной линии. (5)

Где X_уд - удельное сопротивление линии, Ом/км;

l_W – длина линии, км;

U_ср – среднее напряжение ступени, на которой установлен данный элемент.

X₂=X₃=0,4*140* = 56 Ом

2.1.4Сопротивление системы:

X_S=6Ом

Расчет токов КЗ в точке К-1.

2.2.1.Упрощаем схему относительно К-1,что бы каждый источник ЭДС или группа источников были связанны с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением.

X₁₀- = X₂ || X₃ = = 28 Ом

X₁₁ = X₁+X₁₀ = 6 + 28 = 34 Ом

X₁₂=X₄+X₇= 14,55 + 25,95 = 40,45 Ом

X₁₂=X₁₃=X₁₄= 40,45 Ом

 

X₁₅=X₁₂ || X₁₃ || X₁₄ =

 

Расчет токов КЗ.

I_п.о = - начальное значение периодической составляющей по ветвям.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ.

I_п.о = кА (6)

Где = 1 (сверхпереходная ЭДС источника) отн.ед.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ для генераторов G1-G3

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ

для системы:

кА

Ударный ток для системы:

(7)

К_У / Т_а = 1,78 / 0,04 с таб. 3.8

Ударный ток для генераторов: G1-G3

К_У / Т_а = 1,97 / 0,32 с таб. 3.8

 

Расчет апериодической составляющей тока КЗ в момент начала расхождения контактов выключателя τ:

I_max = I_норм (8)

Предполагаем к установке выключатель ВГУ – 220 -45 У1, t_СВ= 0,027 с

τ = t _{Р.З. min} + t _С.В. (9)

τ =0,01+0,027 = 0,037с где t _Р.З. – время действия релейной защиты

(10)

Система:

, где для системы = 0,4(по рисунку 3.25 стр. 151)

Генераторы:

, где для генераторов =0,3(по рисунку 3.25 страница 151)

Периодическая составляющая в момент времени τ.

Система: I_nτ = I_п0 = 3,9 кА

Генератор: - приведенный к напряжению точки КЗ (11)

Ƴ = (12)

= 0,87 (рис 3.26 стр.152)

 

Расчет КЗ в точке 2.

2.3.1. При преобразовании схемы частично используем, выполненные для точки К-1.

X₁₅=X₁₂||X₁₄ =

X₁₆=X₁₁||_X15 = =12,68 Ом

X₁₇=X₁₆+X₅ = 12,68+14,55 = 27,23 Ом

 

 

Так как U_ср.к-2 ≠ U_б, надо пересчитать сопротивления на ступень генераторного напряжения:

(13)

 

Расчет токов.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ-2:

I_п.о = (14)

Для G2: I_п.о =

Для S+G1;3: =

Ударный ток:

G2: K_Y/T_A – 1,977/0,368 с (таб.3.7 стр.149 т.к. 1-н генератор)

S+G1;3: K_Y/T_A – 1,935/0,15 с (таб.3.8 стр.150)

 

 

Расчет апериодической составляющей тока КЗ в момент времени τ:

I_ном >I_max, I_ном =11200 А

Предполагаем к установке выключатель ВГМ – 20 -90, t_СВ= 0,15 с

τ = t _{Р.З. min} + t _С.В.

τ =0,01+0,15 = 0,16 с где t _Р.З. – время действия релейной защиты

Система: S+G1;3:

, где для системы

(рисунок 3.25 стр. 151)

Генераторы: G2:

, где (рисунок 3.25 стр. 151)

Периодическая составляющая в момент времени τ.

Система: S+G1;3: I_nτs = I_п0s = 57,73 кА

Генератор:G2:

- приведенный к напряжению точки КЗ

Ƴ =

= 0,68 (рис 3.26 стр.152)

 

Таблица 3.(1) Токи КЗ для точек К-1 и К-2.

Точка КЗ	Напряжение кВ	Источник	Iп0, кА	Inτ кА	кА	кА
К-1		Система	3,9	3,9	9,81	2,21
Блоки	11,13	9,68		4,72
Расчетная зона К-1		13,58	40,8	6,93
К-2		S+G1;3	57,73	57,73	157,97	30,2
G2	66,5	45,22	185,5	56,42
Расчетная зона К-2	123,23	102,95	343,47	86,62

 

Таблица 4. Расчетные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
Выключатель ВГУ-220-45-У1	Разъединитель РГ- 220/1000УХЛ1
Uуст = 220 кВ	Uном = 220 кВ	Uном = 220 кВ
Imax=926 A	Iном =2000 А	Iном=1000 А
Inτ = 13,58 кА	Iоткл ном = 45 кА
iaτ = 6,93 кА
Расчет по полному току не требуется
Iп0 = 15 кА	Iдин. = 45 кА
iуд = 40,8 кА	Iдин =150 кА	Iдин =80 кА
=76,5 кА2с, Та=0,14с; tотк=0,2с

с,

17) Где [1](с296)

3.2. Выбор трансформатора тока.

Таблица 5.(1) Технические данные трансформатора тока

Тип	Напряже­ние, кВ	Номинальный ток, А	Варианты ис­полнения по вторичным обмоткам.	Ток стойкой	tmep, c	r2 Oм
Первич­ный I 1НОМ	Вторич­ный, I 2НОМ	iдин кА	Iтер кА
ТФЗМ-220-У1				05/10Р/10Р/10Р		39,2		1,2

Таблица б.(1) Технические данные трансформаторов напряжения.

Тип	Номинальное напряжение обмотки	Номинальная мощность,ВА, в класс точности	Макс.мощность, В*А
	первич­ная, кВ	вторич­ная, кВ	дополнитель­ная кВ	0,5
НКФ-220-58

 

Напряжение 20 кВ в точке К-2

В блоке генератор-трансформатор на ГРЭС соединение генератора с трансформатором и отпайка к трансформатору с.н. выполнен комплектным, пофазноэкранированным токопроводом.

 

Таблица 7.(1) Технические данные токопровода ТЭКН-Е-20-10000-300

 

Параметры
Тип турбогенератора	ТВВ-320-2ЕУЗ
Номинальное напряжение токопрово­да турбогенератора, кВ.	20 кВ
Номинальный ток токопровода турбо­генератора,А.	10710 А
Электродинамическая стойкость, кА.	400 кА
Тип применяемого трансформатора напряжения	3HOJI.06
Тип встраиваемого трансформатора тока.	ТВГ24-У3

 

Таблица 8. Расчетные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
Выключатель ВГМ-20-90	Разъединитель РВП3-20-12500У3
Uуст = 20 кВ	Uном = 20 кВ	Uном = 20 кВ
Imax= 10710 A	Iном =11200 А	Iном=12500 А
Inτ = 57,73 кА	Iоткл ном = 90 кА
iaτ = 56,42 кА
Расчет ведется по полному току
	кА
iуд = 185,5 кА	iдин =320 кА	Iскв =490 кА
Та=0,32с; tотк=4

Таблица 9.Технические характеристики ТВГ24-У3

 

Расчетные данные	Каталожные данные
Imax=10710А.	IНОМ=12000А.
	Не проверяется
.
	R= 1,2 0м.

Для проверки трансформатора тока по нагрузке определяем нагрузку по фазам.

Таблица 10.

Прибор	Тип	Нагрузка по фазам, BA.
А	в	с
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчик активной энергии	САЗ- И680	2,5		2,5
Амперметр регист­рирующий	Н-344
Ваттметр регистри­рующий	Н-348		-
Ваттметр(щит тур­бины)	Д-335	0,5		0,5
Итого

Из таблицы видно, что наиболее загружены трансформаторы тока фаз «; А» и «С».

Общее сопротивление приборов:

(17)

Допустимое сопротивление проводов:

(18)

где r_к - сопротивление контактов.

Для генератора 320МВт применяется кабель с медными жилами (ориентировочная дли­на 40м.). Трансформаторы тока соединены в полную звезду, поэтому I_расч. =I, тогда сече­ние:

(19)

В цепях трансформатора тока не применяется медный кабель с сечением жил менее 2,5мм² (ПТЭ).

Выбираем контрольный кабель КВВГ с жилами сечения 2,5мм².

3.3. В цепи комплектного токопровода установлен трансформатор напряжения типа ЗНОЛ 06-20УЗ.

Тип	Номинальное напряжение	Номинальная мощность, В*А	Максимальная мощность, В*А
Первичной, кВ	Вторичной, В	Дополнительной, В
ЗНОЛ.06			100/3

 

Таблица 11.(1) Проверка ТН по вторичной нагрузке.

Прибор	Тип	S обмотки ВА	Число обмоток	cos𝞅	sin𝞅	Число приборов	Общая потребляемая мощность
Р, Вт	Q. Вар
Вольтметр	Э-335
Ваттметр	Д-335	1,5
Варметр	Д-225	1,5
Датчик реактивной мощности	Е-829
Датчик активной мощности	Е-830
Счетчик активной энергии	И-680	2 Вт		0,38	0,925			9,7
Ваттметр регистрирующий	Н-348
Вольтметр регистрирующий	И-344
Частотомер	Э-372
Итого								9,7

Вторичная нагрузка:

(20)

Выбранный трансформатор ЗНОЛ06-20УЗ имеет номинальную мощность 75ВА в классе точности 0,5,необходим для присоединения счетчиков.

Таким образом:

Трансформатор напряжения будет работать в выбранном классе точности.

 

 

Конструкция ОРУ 220 кВ.

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытом распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружается открытыми. ОРУ должны обеспечить надежность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления. Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ. Все аппараты ОРУ обычно располагаются на не высоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жестких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие – с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках. Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприемник, укладывается слой гравия толщиной не менее 25 см, и масло стекает в аварийных случаях в маслосборники. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешенных к конструкциям ОРУ. Открытое РУ должно быть ограждено.Открытые РУ имеют следующие преимущества перед закрытыми: меньше объем строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор, в связи с этим уменьшаются время сооружения и стоимость ОРУ; легче выполняются расширение и реконструкция; все аппараты доступны для наблюдения. В то же время открытые РУ менее удобны в обслуживании при низких температурах и в ненастье, занимают значительно большую площадь, чем ЗРУ, а аппараты на ОРУ подвержены запылению, загрязнению и колебаниям температуры. Конструкции ОРУ разнообразны и зависят от схемы электрических соединений, от типов выключателей, разъединителей и их взаимного расположения.

 

 

Список литературы:

 

 

1. Электрооборудование станций и подстанций Л.Д.Рожкова, В.С.Козулин, Москва, Энергоиздат, 1987г. Учебник для техникумов.

 

2 Электрооборудование электростанций и подстанций. Л.К.Корнеева, Л.Д.Рожкова. Примеры расчетов, задачи, справочные данные

 

 

З.Правила устройства электроустановок/ Минэнерго СССР- 6-е издание перераб. и доп – М.:Энергоатомиздат 1985-640с

 

4.Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций и тепловых сетей: ВНТП-81 Минэнерго СССР.-М.: ЦНТИ Информэнерго,1981-122с

 

Выбор блочных трансформаторов и тсн.

Для блока выбор трансформатора производиться по мощности генератора:

S_т.ном ≥ S_G.ном

 

Выбираем трансформатор ТДЦ 400000/220

S_т.ном = 400МВА > S_G.ном =353МВА

1.3 Выбор ТСН (топливо уголь)

(1)

S_ch

 

 

S_ch МВ ▪ А

 

Расход на собственные нужды 8% так как топливо уголь,где

S_{t. Расчетная} = S_ном - S_ch = 353 – 23 = 330 МВ▪А (2)

 

Выбираем трансформатор для собственных нужд

ТРДНС 25000/35.

 

Таблица 2.Технические данные трансформаторов.

Тип трансформатора	Uном, кВ	Uкз,%	Sном ,МВА
ВН	НН
ТДЦ 400000/220
ТРДНС 25000/35		6,3	10.5

 

 

Расчет токов КЗ

Рисунок 2. Расчетная схема.

Параметры отдельных элементов: G1-G3: S_ном=353МBA, X"_d*=0,173 о.е; T1-T3: S_ном= 400MBA; U_k3.bh =11 %.

Рисунок 3. Общая схема замещения.