Материал: Сравнительный анализ конструкций распределительного устройства высокого напряжения на проектируемой газомазутной ГРЭС-2400 МВт (8 К-300)

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Расчет токов КЗ относительно т. К3:

Таблица 2.7

Точка КЗ

К3

Базовая мощность, 1000


Uср, кВ

20

Источники

С+7G

1G

Рез. Сопротивление, о.е

0,40

0.55

36.7


Е

1,0

1,13

91.575.4



355,88.8



0,258.56



0,03


0.800,90



73.261.07



1,6081,974



0,020,388



205.9208.37



0,170,91



2296.06




Таблица 2.8

Точка КЗ

К4

Базовая мощность, 1000


Uср, кВ

6,3

Источники

С+G

Рез. Сопротивление, о.е

7.5

93,4


Е

1,0

21.45


1157.7


0,02


0,035


1,00


21.45


1,82


0,05


54.65


0,49


15.01



Ток подпитки от двигателя.

Итоговая таблица результатов расчетов токов трехфазного КЗ

Таблица 2.9

Точка КЗ

Uср, кВ

Источник

Токи трехфазного КЗ, кА




Iп0, кА

Iпτ, кА

iаτ, кА

iу, кА

√2·Iпτ + iаτ, кА

К - 1

500

ΣС, Г1-8

19.5

17.1

17.47

24.27

41.41

К - 2

220

ΣС,Г1-8

25.7

20.42

67.2

23.97

97.74

К - 3

20

Г1

75.4

61.07

96.06

208.37

181.5



ΣС,Г2-8

91.5

73.2

22

205.9

151.4

К-4

6,3

С

21.45

21.45

15.01

54.65

45.04



Двигатели

10,15

2,43

1,16

23,44

4,46

электрический станция замыкание генератор

2.3.3 Координация уровня токов короткого замыкания

Координация уровня достигается выполнением следующих исполнений:

на станции принято 2 высоких напряжения : 500 и 220 кВ, что привело к уменьшению рабочих токов и токов КЗ;

на станциях принята блочная схема соединения. Генераторный трансформатор без поперечной связи м/у генератором;

в системе с.н. применяют трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения, при этом их сопротивление в режимах КЗ почти 2 раза больше, чем у трансформаторов с тем же номинальным параметрами без расщепленной обмотки.

2.4 Разработка схемы собственных нужд

.4.1 Основные характеристики механизмов собственных нужд

Основными потребителями электроэнергии в системе С.Н. электростанции являются электродвигатели - привод рабочих машин и механизмов.

Применяются в основном асинхронные двигатели трехфазного переменного тока, которые составляют 90% всей нагрузки С.Н.. Другими потребителями электроэнергии на электростанции являются электросветильники, обогревательные устройства и пр.

− Питательные насосы котлов (ПЭН). Подают питательную воду в котлы.

Являются важнейшими машинами, в качестве привода используют мощные асинхронные двигатели в несколько Мвт, для блоков мощностью до 300 МВт. Для регулирования частоты вращения используют гидромуфты или преобразователи частоты. Для блоков 300 Мвт и выше в качестве привода используют саму турбину (турбопривод).

Устанавливают аварийный питательный насос меньшей мощности в качестве привода асинхронных двигателей.

− Дутьевые вентиляторы и дымососы (ДВ, Д). Дутьевые вентиляторы подают воздух в камеры сгорания котлов для лучшей степени сгорания топлива. Дымососы отводят дымовые газы. В качестве привода используется мощные асинхронные двухскоростные электродвигатели.

− Циркуляционные и конденсационные насосы (ЦН и КН). В первом случае циркуляционные насосы подают холодную воду в градирни для охлаждения пара. Конденсационные насосы подают охлажденную воду в деаэраторы. В качестве привода используется мощные асинхронные двигатели вертикального использования.

2.4.2 Характеристика схемы собственных нужд станции

Рабочее питание собственных нужд осуществляется с выводов генераторов блоков. Количество рабочих ТСН - по 1 на блок (8 ТСН), мощность ТСН выбирается исходя из нагрузки собственных нужд (блочной и общестанционной), нагрузка составляет 29,8 МВА Выбираем трансформатор трехфазный с расщепленной обмоткой низкого напряжения (для ограничения тока КЗ) на генераторное напряжение 20кВ и низкое 6,3кВ ТРДНС-32000/35. Данные трансформаторов приведены в таблице. Выбираем трансформатор второй ступени на 6,3кВ мощностью 1кВА ТМ-1000/10. Для резервного питания выбираем РТСН (поскольку установлены генераторные выключатели), количество резервных трансформаторов 2 (по 2 на 4 блока). Резервные трансформаторы подключены: один на сборные шины 220 кВ, второй к обмотке низкого напряжения автотрансформаторов связи. Мощность РТСН при наличии генераторного выключателя, берется равной рабочему ТСН 32 МВА, выбираем трансформаторы ТРДН-32000/220 подключенный к шинам 220 кВ и низким напряжением 6,3кВ. Второй РТСН-2 ТРДН-32000/35 подключаем к обмотке НН автотрансформаторам связи.

Основные данные трансформаторов приведены в таблице 2.12.

.4.3 Выбор рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд

Подсчет блочной нагрузки С.Н. 6 кВ РЭС 8х300 МВт( на газе).

Таблица 2.10

Назначение механизмов  и понижающих трансформаторов

Расчетная мощность на валу механизмов, кВт

Всего на блок300 МВт, шт

Нагрузка в норм. Режиме, кВт

Нагрузка при пуске с ТПН, кВт



присоединение

длительно работает

секции

Количество присоединений

Расчетная мощность

секции





А

Б



А

Б

Бустерный насос

352

4

3

704

704

1

360

360

-

Конденсатный насос турбины 1 ступени

385

2

1

585

585

1

373

-

373

Конденсатный насос турбины 2 ступени

1160

2

1

1160

1160

1

745

745

-

Сливной насос ПНД

145

2

1

145

145

-

-

-

-

Насос системы регулирования

168

1

-

168

-

-

-

-

-

циркуляционный насос

1250

2

2

1250

1250

1

1300

-

1300

Дутьевой вентилятор

1670

4

4

1670

1670

1

705

-

705

дымосос

2250

4

4

2250

2250

1

1000

1000

-

Питательный насос(ПЭН)

7600

1

1

-

-

-

-

-

-

Трансформатор главного корпуса

1000

4

3

2000

2000

2

2000

1000

1000

Трансформатор электрофильтров

1000

2

2

1000

1000

-

-

-

-

Итого.

-

-

-

10932

10764

-

-

-

-


Подсчет общестанционной нагрузки с.н. (ОСН) 6 кВ РЭС 8х300 Мвт ( на газе)

Таблица 2.11

Оборудование

Расчетная мощность на валу механизмов и понижающих трансформаторов, кВт

Всего на блок300 МВт, шт

Общая мощность, кВт

Нагрузка при наличии одного первого блока



присоединение

длительно работает


Количество присоединени

Расчетная мощность








Противопажарный насос

250

2

1

500

2

1000

Багерный насос

270

8

4

2160

2

540

Трансформатор ОСН

4

4

2520

2

1260

Трансформатор ОРУ

630

3

2

1890

2

1260

Трансформатор ЦРМ и материального склада

1000

3

3

3000

1

1000

Трансформатор топливоподачи

1000

6

4

6000

2

2000

Трансформатор ХВО

1000

3

2

3000

2

2000

Насос сетевой воды

275

4

3

1100

2

550

Насос смывной воды низконапорный

250

4

2

11000

2

500

Насос кислотной промывки (работает переодически)

3150

2

-

6300

2

6300

Мазутонасос второго подъема

350

2

1

700

2

700

Насос осветленной воды

710

3

2

2130

2

1420

Итого Р9, кВт

-

-

-

40300

-

18530

Расчетная нагрузка Р10= 0,9Р9 кВА

-

-

-

36270

-

-

Расчетная нагрузка Р11= 0,4Р9 кВА

-

-

-

-

-

7412


Основные данные трансформаторов собственных нужд. Таблица 2.12

Тип трансформатора

Sном, кВА

Uвн, кВ

Uнн, кВ

Рх, кВт

Рк, кВт

Uк, %

ТРДНС 32000/35

32000

20

6,3

29

145

12,7

ТМ 1000/10

1000

6

0,4

2,45

11

5,5

ТРДН 32000/220

32000

230

6,3

45

150

11,5


Рис. 2.24 Схема собственных нужд.

2.5 Выбор схем распределительных устройств

.5.1 Выбор электрической схемы РУ 500кВ

Рассмотрим два варианта схем РУ на стороне ВН 500кВ : схема КРУЭ 3/2 и КРУЭ 4/3. В РУ 500кВ количество присоединений: 2ВЛ+2АТ+5Т=9 присоединений.

Рис.2.25. схема на 500 кВ КРУЭ 3/2

Рис2.26. схема на 500 кВ РУ 4/3

Для дальнейшего рассмотрения выбираем схему КРУЭ 3/2.

2.5.2 Выбор электрической схемы РУ 220кВ

На напряжении 220кВ выбираем схемы:

КРУЭ две рабочие СШ.

В схеме РУ 220 кВ количество присоединений:

ВЛ+2АТ+3 Т=11 присоединений.

.6 Выбор аппаратов и проводников

.6.1 Выбор коммутационных аппаратов

Выбор выключателя В1 и разъединителя Р1 в цепи высокого напряжения 500 кВ блока с генератором ТГВ-300-2УЗ

Расчетные токи продолжительного режима в цепи блока генератор-трансформатор определяются по наибольшей электрической мощности генератора ТГВ-300-2УЗ

НОРМ = IMAX = SНГ/ (√3*UВН) =353*103/(√3*500) = 415,3А

Расчетные токи КЗ принимаются по пункту 3, точка КЗ-1 с учетом того, что все цепи на стороне ВН проверяются по суммарному току КЗ на шинах:П0 =19.5 кА; iУД = 24.27 кА; Iпτ =17,1 кА; iаτ =17.47 кА.

Тепловой импульс:

ВК= IП02*(tОТКЛА)= 19.52*(0,15+0,45)= 228.15кА2с,

где tОТКЛ= 0,1+tСВ = 0,1+0,05 = 0,15 сек.

Выбран по справочнику элегазовая ячейка ЯЭУ-500

Таблица 2.13. Расчетные и справочные данные

Расчетные данные

Справочные данные


ЯЭУ-500

UУСТ=500 кВ

UH=500 кВ

IMAX =415,3А

IН=3150А

Iпτ = 17.1 кА

IОТКЛ=50 кА

iаτ = 17.47 кА

iан =√2* IОТКЛ*β/100 = √2*50*50/100= 35 кА

IП0 =19.5 кА

IДИН = 50 кА

iУД = 24.27 кА

-

ВК= 228.15 кА2с

IT2*tT=502*3=7500 кА2с

Условия выполняются