дипломная работа по элетроэенргетике. дипломная раб. болот. Схема электрической сети

• Название: Схема электрической сети
• Анкор: дипломная работа по элетроэенргетике
• Дата: 19.05.2021
• Размер: 195.25 Kb.
• Имя файла: дипломная раб. болот.docx
• Тип: Документы; #207057
• страница: 2 из 6

Разработка системы собственных нужд КЭС

Современные КЭС оснащены большим числом механизмов ,обслуживающих или автоматизирующих работу основных агрегатов и вспомогательных устройств станции.

1. 
   Все механизмы вместе с их приводными электросетями и РУ ,а также устройства электроосвещения входят в комплекс, который называют установкой собственных нужд Э-с.н.
   
2. 
   Работы с.н. в значительной степени определяет надежность работы станции в целом. В зависимости от роли в технологическом процессе станции основные механизмы с.н. подразделяются … ответственные и не ответственные. В зависимости от степени ответственности обеспечивают необходимую степень их резервирования
   
3. 
   К особо ответственным электродвигателям относятся двигатели механизмов, отключение которых влечет за собой повреждение турбоагрегата. К ним относятся маслонасосы для смазки подшипников турбоагрегата и маслонасосы торцевых уплотнений вала генераторов с водородным охлаждением, приводимых низковольтными электродвигателями. Также следует отметить двигатели валопроводных устройств турбин высокого довления ,выход из строя которых не позволяет в течении многих часов развернуть турбину после её останова из-за деформации вала.
   
4. 
   К ответственным относятся механизмы, мощности электростанции. К ним относятся механизмы котельного отделения-тяго-дутьевые устройства-дымососы, дутьевые вентиляторы; мельничные вентиляторы, а также вентиляторы шахтных и других мельниц, подающих аэропыль в топку котлоагрегата. К этой же категории относятся:
   
5. 
   Низковольтные электродвигатели питателей пыльца насосов и вентиляторов охлаждения некоторых типов трансформаторов, электродвигатели вращающихся воздухоподогревателей котельного агрегата. А также высоковольтные электродвигателей механизмов, отключение которых влечет за собой не только снижение рабочей мощности электростанции, но в некоторых случаях и отключении котл-н турбоагрегата – к ним относятся электродвигатели плательных насосов котло агрегатов, циркуляционных и конденсатных насосов труб агрегата. Из низко вольтных электродвигателей сгода неотносятя электродвигатели нефте насосов для мазутных станции насосы подача жидкости для системы регулирование турбин, насосы для охлаждения генератора, насосы смазки, дымососов, двигателей генераторов питателей пыли.
   

Указанные механизмы имеют резервные выключателем их автоматически в работу при выходе из строя рабочего.

Не ответственные электродвигатели- это те, перерыв в работе которых в течении относительно длительного времени не отражается на работе основных агрегатов. К ним относятся электродвигатели механизмов системы пылеприготовления, имеющей промежуточный пылевой бункер (шаровые мельницы, питатели сырого угля и т.д.)

Все эти механизмы можно отнести к агрегатным с.н. – это механизмы обеспечивающие работу основных агрегатов-котла, турбины, генераторов повышающего трансформатора.

Механизмы не связанные с работой отдельных агрегатов а обеспечивающие работу станции в целом - обще станционные с-н. Перерыв в работе механизмов обще станционных с-н как правило не посредственно не влечет за собой нарушение работы электростанции. Они также имеют различную степень ответственности.

Механизмы - перерыв в работе которых не посредственно не влияет на работу электростанции но снижает надежность работы отдельных узлов или вызывает серьезные затруднения при ликвидации аварийных режимов. К ним относятся под зарядные двигатели- генераторе аккумуляторных батарей; компрессорные установки воздушных выключателей пожарные и дренажные насосы, приводы задвижек и д.р.

Механизмы- перерыв в работе которых влечет за собой снижение нагрузки котлоагрегатов или нарушение потребителей тепло. К ним


относятся богерные насосы гидро- золоудаления механизмы пыле приготовления хим. водо очистки механизмы топливо подачи а также сетевые насосы (Л 16 §9,1).

Основным приводом механизмов с.н. являются асинхронные двигатели различных исполнении с прямым пуском. Для тихоходных механизмов, а также для очень мощных механизмов находят применени синхронные двигатели. Для механизмов , требующих регулерования частоты вращения в широких пределах, применяют двигатели тока и асинхронные двигатели с тиристорными преобразователями в цени статора.

На электростанциях обычно применяются два напряжения с.н: высшее(6 или 10кВ) и низшее (0,4 или 0,66 кВ)

Расчет токов КЗ
Расчеты токов КЗ производятся для выбора или проверки параметров электрооборудования а также для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики.

Расчет токов КЗ выполняется в следующем порядке:

- для рассматриваемой энергосистемы составляется расчетная схема .

-по расчетной схеме составляется эл. Схема замещения

-путям постепенного преобразования приводят схему замещения к наиболее простому виду так, чтобы каждый источник питания или группа источников, характеризующиеся определенным значением результирующей ЭДС Е рез. Были связаны с точкой КЗ одним результирующие сопротивлением Хрез. – зная результирующие ЭДС источника и результирующие сопротивление, по закону Ома определяет начальное значение периодической составлявшей тока КЗ Iло.

Под расчетной схемой установки понимают упрощённую однолинейную схему электроустановки с указанием всех элементов и их параметров которые влияют на ток КЗ и должны быть учтены при выполнении расчетов.

Характерными точками КЗ являются:

1. на сборных шинах РУ каждого напряжения.

2. на выводах генераторов.

3. за трансформатором собственных нужд.

Расчет токов КЗ производится в относительных единицах. Все сопротивления схемы замещения приводятся к одним и тем же базисным условиям.

Расчет токов однофазного К.З.

в сетях эффективного - заземленной нейтрально возможен ток однофазного К.З который при большом количестве заземленных нейтрале трансформаторов, а также АТС может превышать токи 3-х фазного К.З. поэтому проведем расчет однофазного К.З для точек К-1(шины 500кВ) и К-2 (шин 110кВ).

для расчета несимметричного К.З. в трехфазном сети используется метод симметричных составляющих. При однофазном К.З на землю токи фазах и напряжения имеют составляющие прямой обратной и нулевой последовательностей. Сопротивления элементов трех фазной цепи для различных последовательностей могут отличаться по значению.

Схемы замещения составляются отдельной каждой последовательности. Схема замещения прямой последовательности не отличается от схемы замещения составленной перевычислений токов 3-х фазного К.З. схема обратной последовательности состоит из тех же элементов, что и схема прямой последовательности, т.к токи прямой и обратной последовательностей протекают по одним и тем же путям.

Схема нулевой последовательности отличается от схем прямой и обратной последовательностей, т.к токи нулевой последовательности протекают по путям отличным от путей протекании токов 3-х фазного К.З. токи нулевой последовательности протекают по трем фазам и возвращаются через землю, заземленные тросы ВЛ и т.д. приступая к составлению схем нулевой последовательности необходимо установить возможными контуры протекания тока нулевой последовательности. Для образованы таких контуров необходимо чтобы цепи электрически связанной с местом К.З имелись заземленные нейтрале.

Результирующие сопротивления схем отдельных последовательностей определяют так-же как и при расчете 3-х фазного К.З, преобразуя схему замещения к простейшему виду.

Выбор выключателей и разъединителей
Выключатель – это коммутационный аппарат предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения в цели в любых режимах: длительная нагрузка перегрузка, короткая замыкания, холостой ход ,несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключении токов КЗ и включении на существующий КЗ.

К выключателям предъявляют следующими требования:

- надежная отключения любых токов (от десятков ампер до номинального тока отключения);

- пригодность для быстродействующего АПВ т,.с быстро включения выключателя срезу те после отключения:

-легкость ревизии и осмотра контактов;

-возможность по фазного управления для выключателей 110 кВ и выше;

- взрыво- и пожаро безопасность;

-удобство транспортировки и эксплуатации.

Выключатели выбирают.

1.по напряжению установки : Uуст≤Uном.

2, по длительному току: Iнорм≤Iном; Imax≤Inom.

3. по отключающей способности.

-на симметричный ток отключения, по условию

Iн. ≤Iотк ;ном.

-на возможность отключения апериодической составляющий тока КЗ, по условию : i а ≤ 2Iоткл. Ном*Вн=iаном.

Где iном- номинальная допустимое значения апериодической составляющей в отключаемом токе для времени .Вн- нормирования значение содержания апериадической составляющей в отключаемом токе.

-наименьшее время от начало КЗ до момента расхождения дугагосительных контактов : =tр.з min+tс.в.

tр.з min=0.01 сек – минимальная время действия Р.З.

tc.в - собственная время отключения выключателя.

Если условие In ≤Iотк.ном соблюдается ia > ia,ном , m,a не выполняется, то допускается проверка по полному току К.З :

( 2 In. + ia. )=≤ 2 Iоткл. Ном (1+ н)

4. по включающей способности : I n.0≤Iвкл.

5. на электродинамическую стойкость по предельным сквозным токам К.З: In.0≤Iдин.

6. на термическую стойкость по тепловому импульсу тока К.З: Вк≤ тер*tтер.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток. При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями

Под напряжений, аппаратами и выведенными в ремонт.

От надежности работы разъединителей зависит надежность работы всей электроустановки поэтому к ним предъявляют требования:

-создания видимого разрыва в воздух ,электрическая прочность которого соответствует max. импульсному напряжению;

-электродинамическая и термическая стойкость при К.З.

-исключения самопроизвольных отключений.

-четкая работа при наихудших условиях (обладания сны).

Разъединителей выбирают : по напряжению установки Uуст≤Uном; по длительному току Imax≤Inom; по конструкции , роду установки . проверяют на электродинамическую стойкость iуд.≤iдин. на термическую стойкость Вк≤ терм.t терм.
Выбор токопроводов и шин

Основное электрическое оборудование электростанции (генераторы выключатели трансформаторы и др.) соединяются между собой проводниками резного типа которые образуют токоведущих части эл. Установки.

В блоке генератор - трансформатор на КЭС участок от генератора до повышающего трансформатора и к ТСН выполняют комплектным по фазно- токопроводом . для участка от ТСН до РУ с.н. применяется закрытый токопровод 6кВ. цель ПДСН выполняется кабелем или вся выполняется алюминиевыми трубами.[Л2 § 2 а].

Выбор комплектного токопровода .

От выводов генератора по певышающего трансформатора и к ТСИ выполнены комплектным пофазно- экранированным токопроводом. По [Л1 табл. 9,13] в цепи генератора ТГВ -200 принимается токопровод типа ТЭКН-Е -20-1000-300

Uном. r= 15.75кВ.

Iном r=8625А Uном ток =20 кВ

Iдин r=300кА Iном.ток=10000 А.

I уд.= 2*1,981*59=165,37кА <300кА=I дин.ток.

Iуд= 2*k уд. Ino; Ino=33.42+25.57=58.99=59кА.- (рас. токов К.З для точка К.З).

K уд.=1,981[табл.3,7 л-2]

Токоведущая шина dxs .280*15 мм.

Междуфазного расстояние А=1000мм.

Тип опорного изолятора ОФР-20*500.

Шаг между изоляторами 3000мм.

Тип применяемого ТН: ЗНОМ-15 ..

Тип встраиваемого ТТ : ТШ-20-10000/5

Выбор СШ 6кВ.

Расчетный ток продолжительного режима .

Iнорм.=Iном.Т= = =1145,5А.

Выбираем сечении алюминиевых шин по допустимому току. Принимаем шины прямоугольного сечения однополосным 60*10мм , Iдоп.=1155 А.[ Л1 табл.7,3]

Iнорм.=1145,5А <1155А=Iдоп – условии выполняетс т.е. шины по условию нагрева в продолжительном режима проходят. Проверяем шин на термическую стойкость.

q min= = =108,35

С=91 [Л2 табл.3,14]- для алюминиевых шин

Qmin=108.35 =600

Проверяем шин на механическую прочность.

Определяем пролет L из Ф≥200 Гц. Тогда.



Если шины расположены на ребро:

= -момент h= 60=6 сн [Л2 табл. 4,1]

= =0,5см , тогда =0.25 .

L=0.5м.

Если шины расположены плашмя:

=18 , тогда .

L=0.22м.

Вариант расположения шин на изоляторах плашмя позволяет увеличить длину пролета до 1,2 м то дает значительную экономию изоляторов. Следовательно принимаем расположении шин плашмя: L=1.2м расстоянии между фазами а=0,26м . наибольшее усилие при трехфазном К.З.
F= I Н/М

F= =1738.16 н/м

Напряжении в материале шин.

=

w-момент сопротивления шины относительно оси перпендикулярный действию усилия.

W= [Л2 табл. 4,1]

= =41,7 МПА.
Шины механически прочны если расч< доп.

-допустимые механическое напряжение в материале шин.

допустимые напряжения в материале шин. [Л2 табл.4,2] алюминиевый сплав.



Выбор СШ 110кВ и ошиновки.

выберем СШ-110 кВ и токоведущи части в блоке от СШ до трансформатора , до до АТС . генератор Г6 ГТВ-200: Т6-ТДЦ -250/110/10,75:

I ,I уд=32,78кА .

Сборные шины по экономической плотности не выбираются , то принимаем сечения по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах равной току наиболее мощного присоединения (в данном блока).

Iнорм= А

Блочный трансформатор не может быть нагружен мощностью, большей ,чем мощностью генератора , поэтому Imax=Iнорм r=1235A.

По табл.[Л2 табл. П. 3,3]принимаем 2 провода в фазе :2х АС -300/6В ; q=300 . D= 24.5мм; Iдоп=680А.

Фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами Д=300см.

Проверка схлестывании не производится, т.к. I

Проверка на термическая действия тока КЗ не производится т.к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка по условиям . согласно ПУЭ минимальное сечение для ВЛ 110кВ-70 . Учитывая что на ОРУ 110кВ расстояния между проводами меньше чем на ВЛ проведем проверочный расчет.



М- коэффициент, учитывающий шероховатости провода.

m-0,82- для многопроволочных проводов.

радиус провода.

Напряжения вокруг провода т.н провод расщепленный то

Е=

Д ср.= 1,26. Д- средне геометрическая расстояния между проводами фаз (см)- при горизонтальном расположении фаз.

U-линейное напряжении кВ.

Коэффициент К= 1+2

Эквивалентный радиус rэкв= см[ Л2 табл. 4,6].

А- расстоянии между проводами в расцепленный фазе.

а- 20см для U= 110кВ.

rэкв= k=1+2

Е=

Здесь принято U=121кВ т.к на шинах эл. ст. поддерживается напряжения U=1,1* Uном.

Условии проверки 1,07 Е≤0,9

1,07*10,16=10,87<0,9*31,56=28,4 кВ/см.

Т.е провод по условиям короны проходит.

Токоведущи части от выводов 110кВ блочного трансформатора и АТС выполняем гибкими проводами сечение также выбирается по допустимому току продолжительного режима.

По выполняется проводами марки 2хАС-300/66.

Проверка на коронировании не производится т.к. выше было показано что провод 2хАС300/66 не коронирует.

По ПУЭ пункт 1,3,28 проверки по экономической плотности тока не подлежит сборные шины и ошиновка в пределах открытых и закрытых РУ всех напряжений По СШ.и ошиновка выбираются по допустимому току продолжительного режима.

Выбор СШ и ошиновки 500кВ.

Выберем СШ 500кВ и токоведущим части в блоке от СШ до выводов блочных трансформаторов Т1 и Т5 и АТС .

Токи на СШ I =9,831кА iуд=26,774кА.

По шины и ошиновка по экономической плотности не выбираются ,то принимаем сечении по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах.

I норм=

По табл. [Л2 табл. П3,3] принимаем 3 провода в фазе 3хАС-500/64; q500 d=30.6мм, Iдоп.=945А.

Фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами Д=5000 м

Проверка на схлестывания не производится т.к

I

Проверка на термическое действии тока КЗ не производится т.к шин выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка по условию коронирования . минимальная сечения для ВЛ 500кВ =400 учитывая что на ОРУ -500кВ расстояния между поводами меньше чем на ВЛ то проведем расчет.