Материал: Разработка электрической части теплоэлектроцентрали

Из рисунка 18 видно, что в составленной схеме максимально нагружен участок 2-3: Р=250 МВт и Q=155 МВАр. Переток полной мощности найдем по формуле : .

Исходя из мощности наиболее загруженного участка (участок 2-3, рисунок 18), определим номинальный ток:

После подстановки получим следующее значение тока: .

Для каждой фазы шин произведем выбор двух сталеалюминевых проводов марки АС-400/18 с номинальным сечением 678 мм2 и суммарным допустимым током 2x830 А> 1544 А.

Проверим сборные шины РУ 110 кВ на термическую стойкость при к.з. Проверка заключается в сравнении температуры проводов в момент отключения к.з. ϑн с допустимой температурой ϑдоп (для сталеалюминевых шин - 200°С).

Определим начальную температуру проводов по формуле:

где ϑo.hom - номинальная температура шин, 25 °С;

ϑн.доп - номинальная допустимая температура шин 70°С.

Подставив значения в формулу 39, получаем начальную температуру проводов:

По рисунку 19 определяю начальное значение теплового импульса:

Ан=0,6·104А2с/мм4.

Рисунок 19 - Кривые зависимости номинальной температуры шин от теплового импульса

Определим конечное значение теплового импульса по формуле:

где q - сечение проводов по алюминию.

По кривым зависимости ϑн от Ак (рисунок 3.3.3) определим конечную температуру: ϑк =67°С <200°С. Следовательно, провода сборных шин РУ-10 кВ удовлетворяют условию проверки на термическую стойкость.

Выбираем ошиновку. Выбор сечения производится по экономической плотности тока.

Экономическое сечение рассчитывается по формуле:

где iэк =1A/mт2 - экономическая плотность тока.

Для ошиновки выбираем провод АС-600/72 по 2 на фазу, с сечением по алюминию 600 мм2 и допустимым током 2100 А.

Проверим ошиновку на термическую стойкость:

ϑН = 58,085<200°С.

По рисунку 19 определим начальное значения теплового импульса и конечную температуру:

Ан=0,45·104 А2с/мм4;

Ак= 0,45·104А2с/мм4;

ϑk=58°C<200°C.

Выбранные для ошиновки провода удовлетворяют условиям.

.3.2 Выбор проводов сборных шин ОРУ 220 кВ

Будем считать, что одна линия нагружена максимально во всех режимах мощностью Р=250 МВт. Остальные линии нагружены равномерно. Определяем остаточную мощность:

Рост = 100 МВт.

Находим реактивные мощности:

Qmaх = 155 МВАр;

Qocm = 62 МБ Ар.

Составим, в графической форме, распределение мощностей в нормально-максимальном режиме.

Рисунок 20 - Распределение мощности в нормально-максимальном режиме для ОРУ-220 кВ

Из рисунка видно, что в составленной схеме максимально нагружен участок 2÷3: Р=117,2 МВт и Q=72,664 МВАр. Переток полной мощности находим по формуле 37: S = 137,898 MBA.

Рассмотрим аварийно-максимальный режим. Допустим, из строя вышел один генератор.

Рисунок 21 - Распределение мощностей в аварийно-максимальном режиме для ОРУ-220 кВ

Наиболее загруженный участок - 1-2 : Р=132, МВт и 82,356 МВАр.

Переток полной мощности находим по формуле (37):

S = 156,264 MBA.

Исходя из мощности наиболее загруженного участка (участок 4-5, рисунок 21), определяем номинальный ток:

Iнаиб.=0,41 кА.

Выберем для каждой фазы шин сталеалюминевый провод марки АС-150/32 с номинальным сечением 148 мм2 и допустимым током 450 А>410 А.

Проверим сборных шин РУ-220 кВ на термическую стойкость при к.з.. Определим начальную температуру проводов по формуле (39): ϑн = 66<200оС.

По рисунку 16 определяю начальное значение теплового импульса:

Ан =0,55·104 А2с /мм4.

Определим конечное значение теплового импульса:

Ак=0,55·104А2с/мм4.

По кривым зависимости ϑн от Ак (рисунок 19) вычисляем конечную температуру: ϑk =66°С <200°С. Из последнего неравенства следует, что провода сборных шин РУ-220 кВ удовлетворяют условию проверки на термическую стойкость.

Выбираем ошиновку. Выбор сечения производится по экономической плотности тока плотности тока.

Экономическое сечение рассчитывается:

qэк =410 мм2

Для ошиновки выбираем провод АС-550/71 с сечением по алюминию 549мм2 и допустимым током 945 А.

Проверяем на термическую стойкость: ϑн = 44,5<200оС.

По рисунку 19 определяем начальное значение теплового импульса и конечную температуру:

Ан=0,4·104А2с/мм4;

Ак=0,4·104А2с/мм4;

ϑк=45°С<200°С.

Выбранные для ошиновки полностью удовлетворяют условиям.

.4 Выбор измерительных трансформаторов тока

Выбор трансформаторов тока производится по напряжению, току и классу точности.

Так как в пункте 3.1 был произведен выбор высоковольтных выключателей ВЭБ-220, в конструкции которых предусмотрены измерительные трансформаторы тока, отдельный расчет и выбор трансформаторов тока в данном курсовом проекте не производится.

Для участков схемы, где выключатели не установлены, а трансформация тока всё же требуется для проведения измерений, производим расчет и выбор трансформаторов тока. Занесем нагрузки от приборов для каждой фазы в таблицу 14.

Таблица 14 - Таблица нагрузок трансформаторов тока

Выбор трансформаторов тока для ГРУ-10 кВ.

Выберем трансформаторы тока элегазовые модернизированные в фарфоровой покрышке ТГФМ-10 и ТГФМ-220.

Проверяем трансформаторы тока по классу точности Zн1>Zрасч, для чего применим следующие формулы:

,

,

,

где Rприб - сопротивление приборов на наиболее загруженной фазе;

Sприб - мощность наиболее загруженной фазы;

Qдоп - допустимое сечение для кабеля;

ρ - удельное сопротивление медных жил кабеля =0,0175 Ом;

Rк - сопротивление контактных соединений = 0,1Ом;

lрасч - расчетная длина кабеля.

Произведем расчет для трансформатора тока ТГФМ-10 по формулам (42)-(45):

Выбираем кабель ВВГ с сечением 5 мм2.

В таблице 15 сравним расчетные данные с техническими данными трансформатора тока, чтобы убедиться в его пригодности к использованию в имеющейся схеме:

Таблица 15 - Расчет ТГФМ-10 кВ

Произведем расчет для трансформатора тока ТГФМ-220:

Выбираем кабель ВВГ с сечением 5 мм2.

В таблице 16 сравним расчетные данные с техническими данными трансформатора тока, чтобы убедиться в его пригодности к использованию в имеющейся схеме:

Таблица 16 - Расчет ТГФМ-220 кВ

Характеристики выбранных трансформаторов тока занесем в таблицу 17.

Таблица 17 - Трансформаторы тока

.5 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Произведем выбор измерительных трансформаторов напряжения по номинальному напряжению первичной обмотки UH, классу точности, номинальной мощности вторичной обмотки S2h, и схеме соединения.

3.5.1 Измерительные трансформаторы напряжения для РУ 220 кВ

Проверку трансформатора напряжения в классе точности производят по его суммарной нагрузке, которая может быть определена по подключенным приборам и заносится в таблицу 18.

Таблица 18 - Подключенные приборы и их суммарная нагрузка

Полная суммарная потребляемая мощность по формуле:

Установим трансформатор типа НАМИ-220

Таблица 19 - Технические характеристики трансформатора НАМИ-220 кВ