Дипломная работа: Проектирование открытого распределительного устройства тепловой электростанции мощностью 200 мегаватт

Недостатки схемы:

· отказ одного выключателя при аварии приводит к отключению всех источников питания и линий, присоединенных к данной системе шин, а если в работе находится только одна система шин, отключаются все присоединения;

· ликвидация аварии затягивается, так как все операции по переходу с одной системы шин на другую производятся разъединителями;

· повреждение шиносоединительного выключателя равноценно КЗ на обеих системах шин, т. е . приводит к КЗ всех разъединителей;

· большое количество операций разъединителями при выводе отключению в ревизию и ремонт выключателей усложняет эксплуатацию РУ;

· необходимость установки шиносоединительного, обходного выключателей и большого количества разъединителей увеличивает затраты на сооружение РУ.

Рис. 2.2 Схема РУ: две системы шин с обходной.

В соответствии с НТП для распределительных устройств 110 кВи небольших по мощности станциях применяется схема с двумя рабочими и обходной системами шин (рис. 2.2). А полуторная схема (рис. 2.1) применяется при высоком напряжении на ОРУ и большой мощности станции. Поэтомудля ОРУ 110 кВ принимаем две системы шин с обходной.

План и разрезы ОРУ-110 кВ приведены в приложении проекта.

Схема распределительного устройства проектируемой ТЭЦ приведена на рисунке 2.3.

Рис. 2.3 Схема ОРУ 110 кВ.

3. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания необходим для выбора электрооборудования, аппаратов, шин, кабелей, а так же определения необходимости ограничения токов короткого замыкания.

Согласно рекомендации [7], в данном проекте за расчетный вид короткого замыкания принято трехфазное короткое замыкание.

Для удобства результаты расчета токов короткого замыкания сведены в таблицу 3.1. Расчет токов трехфазного короткого замыкания приведён в приложении 1 данного проекта. Расчётная схема приведена на рисунке 3.1.

Рис. 3.1. Расчётная схема.

Для удобства результаты расчета токов короткого замыкания сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1.Сводная таблица расчёта токов КЗ

4. Выбор основного электротехнического оборудования и токоведущих частей ОРУ

4.1 Выбор выключателей и разъединителей

Выбор выключателей производится в соответствии с ГОСТ - 687 - 94:

Выбор и проверка выключателей осуществляется по следующим условиям [6]:

? по напряжению установки U_номU_уст;

? по длительному току I_номI_max;

? на симметричный ток отключения I_{отк.ном.}I_пt;

? на отключение апериодической составляющей тока к.з. i_а.ном.i_аt

? отключающая способность по полному току;

? нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключенном токе;

? на электродинамическую стойкость;

? на электродинамическую стойкость I_динI_по;

? на термическую стойкость i_динi_у I_терм²t_термB_к.

Выбор и проверка разъединителей производится по следующим условиям:

? по напряжению установки U_номU_уст;

? по длительному току I_номI_max;

? на электродинамическую стойкость i_динi_у;

? на термическую стойкость I_терм²t_термB_к.

Выбор основного электротехнического оборудования проводится в табличной форме. [4]

Выбор выключателей и разъединителей на 110 кВ.

В связи с невозможностью перегрузки блочного трансформатора ток максимального режима равен току нормального режима:

I_max= =330,66 А.

Таблица 4.1.

ВМТ-110Б-40/2000 УХЛ1 - выключатель маломасляный трехполюсный, привод пружинный типа ППрК, предназначен для установки в районах с умеренно-холодным климатом.

РДЗ-110/1000 - разъединитель двухколонковый с заземляющими ножами.

4.2 Выбор шин и связей между элементами

Ошиновку 110 кВ выполняем гибкими проводами типа АС [7].

Сборные шины выбираются по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равный току наиболее мощного присоединения: I_maxI_доп

Как было сказано выше, блочный трансформатор не может быть нагружен больше, чем мощность генератора, поэтому:

I_max = I_maxТС = 63 /(1100,8)=0,41 кА

Принимаем гибкий провод АС-240/32 ; I_доп=605 А;

Проверку на схлестывание не производим т.к. I_по⁽³⁾ = 15,83 кА < 20 кА [9].

Проверка на термическое действие токов КЗ не производится, т.к. шины выполняются голыми проводами на открытом воздухе [9].

Проверка на корону может не производиться, т.к. было установлено, что при напряжении установки 110 кВ и сечении проводов более 70 мм² провода не коронируют [9].

Выбор гибких токопроводов от выводов ТС 110 кВ до сборных шин.

Токоведущие части от выводов трансформатора 110 кВ до сборных шин выполняется гибкимитокопроводами.

Их сечение выбирается по экономической плотности тока [4].

q_э=_норм / j_эк = 410/1=410 мм².

Принимаем провод АС-450/56

Проверка по допустимому току:

_max=410 А <_доп=910 А.

Проверка на термическое действие токов КЗ не производим, т.к. применены голые провода на открытом воздухе.

Проверка на корону не производится, т.к. провод имеет сечение больше 70 мм².

4.3 Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока (ТТ) предназначены для уменьшения первичного тока до значений удобных для измерения, а так же для отделения цепей измерения и автоматики от первичных цепей высокого напряжения.

Выбор трансформаторов тока производится:

- по напряжению установки U_устU_{ном. тт}

- по току I_max I_{1 ном} , I_норм I_{1 ном}

- по конструкции и классу точности

- по электродинамической стойкости i_уk_дин I_{1 ном}

- по вторичной нагрузке Z₂Z_{2 ном}

Электродинамическая стойкость шинных ТТ определяется устойчивостью самих шин, поэтому шинные ТТ по этому условию не проверяются. [6]

Выбор трансформаторов тока в цепи линии связи с системой.

Вторичная нагрузка и перечень приборов, присоединяемых к трансформатору тока дана в таблице 4.2.

Таблица 4.2.Вторичная нагрузка трансформатора тока

По [5] принимается к установке трансформатор тока типа ТФЗМ-110Б-1 с фарфоровой изоляцией, с обмотками звеньевого типа, маслонаполненный.

Сравнение расчетных и каталожных данных трансформатора тока приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Сравнение расчетных и каталожных данных трансформатора тока

_2н=_2н²r=5²1,2=30 ВА.

где: r=1,2 Ом - номинальное сопротивление в данном классе точности.

Определяем сопротивление проводов:

Z_пров=Z_2н - r_приб.-Z_к =Z_2н - _пр/_2н²-Z_к=1,2-6,5/5²-0,1=0,84 Ом;

длина соединительных проводов с алюминиевыми жилами (=0,0283) принимается по [10] и равна:

l_расч=100 м,

тогда, сечение соединительных проводов:

q=l_расч/Z_пров=0,0283100/0,84=3,37 мм²;

Принимаем кабель АКВРГ с жилами 4 мм² , тогда R_пр определим как:

Z_пр==0,707 Ом

Тогда вторичная нагрузка определится как:

Z₂=R_пр+R_приб.+R_к=0,707+0,26+0,1 = 1,067 Ом.

Z₂<Z_{2 ном}; трансформатор тока принимается к установке.

4.4 Выбор трансформаторов напряжения

Трансформатор напряжения (ТН) предназначен для понижения первичного напряжения до напряжения вторичных цепей измерения и релейной защиты.

Выбор трансформаторов напряжения производится:

- по напряжению установки U_устU_ном

- по схеме соединения обмоток

-по классу точности

- по вторичной нагрузке

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения сборных шин 110 кВ приведена в таблице 4.4.

Таблица 4.4. Перечень приборов подключаемых к трансформатору напряжения

S_2е= =96,7 ВА

Согласно номинального напряжения 110 кВ и вторичной нагрузки выбираем трансформатор напряжения НКФ-110-58 ( U_ном=110 кВ , S_{2 ном} =400 ВА ).

Т.о. S_2е<S_ном ;

U_уст=U_ном.

Рис. 4.1 Схема соединения обмоток TV