Выбор выключателя В2 и разъединителя Р2 в цепи среднего напряжения 220 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 (353МВА):
НОРМ
= IMAX = SНГ/ (√3*Uсн) =353*103/(√3*220)
= 943,85А
Расчетные токи КЗ принимаются по пункту 3, точка КЗ-2 с учетом того, что все цепи на стороне СН проверяются по суммарному току КЗ на шинах:П0 =25.1; iУД =67.2 кА; Iпτ =20.4кА; iаτ =23.97 кА.
Тепловой импульс:
ВК= IП02*(tОТКЛ+ТА)=
20.4*(0,155+0,41)= 352.8 кА2с,
где tОТКЛ= 0,1+tСВ = 0,1+0,055 = 0,155 сек.
Выбран по справочнику элегазовая ячейка ЯЭГ-220.
Таблица . 2.14 Расчетные и справочные данные
|
Расчетные данные |
Справочные данные |
|
|
ЯЭГ-220 |
|
UУСТ=220 кВ |
UH= 220 кВ |
|
IMAX =943,15А |
IН= 3150А |
|
Iпτ = 21.6 кА |
IОТКЛ= 50 кА |
|
iаτ = 23.97кА |
iан =√2* IОТКЛ*β/100 = √2*50*50/100=35 кА |
|
IП0 =25.1 кА |
IДИН = 50 кА |
|
iУД = 67.2 кА |
iДИН = 125 кА |
|
ВК= 352.8кА2с |
IT2*tT=502*3=7500 кА2с |
|
Условия выполняются |
|
Выбор выключателя В3 и разъединителя Р3 в цепи генераторного напряжения 20 кВ блока с генератором ТГВ-300-2УЗ
Расчетные токи продолжительного режима в цепи блока генератор-трансформатор определяются по наибольшей электрической мощности генератора ТВГ-300-2У3 (353МВА):
НОРМ
= IMAX = SНГ/ (√3*UГН) = 353*103/(√3*20)
= 10382,35А
Расчетные токи КЗ принимаются по пункту 3, точка КЗ-3 с учетом того, что в цепи генератора аппараты выбираются по наибольшему току КЗ:П0 =91.5кА; iУД =205.9 кА; Iпτ =73.2кА; iаτ = 96.08 кА.
Тепловой импульс:
ВК= IП02*(tОТКЛ+ТА)=
91.52*(0,25+0,38)= 5274.5 кА2с,
где tОТКЛ= 0,1+tСВ = 0,1+0,15 = 0,25 сек.
Выбран по [11] выключатель для внутренней установки типа ВГГ-20(Выключатель элегазовый на UH=20 кВ, IОТКЛ=90 кА для умеренного климата). Гидропривод.
Выбран по [Н] разъединитель для внутренней установки типа РВПЗ-1-20/12500У3 (Разъединитель внутренней установки с поступательным движением главных ножей с одним комплектом заземляющих ножей на UH=20 кВ, IН=12500А умеренного климата).
Расчетные и справочные данные приведены в
таблице .
Таблица . 2.15Расчетные и справочные данные
|
Расчетные данные |
Справочные данные |
|
|
|
ВГГ-20 |
РВПЗ-1-20/12500У3 |
|
UУСТ=20 кВ |
UH= 20 кВ |
UH= 20 кВ |
|
IMAX =10382,35А |
IН= 12000А |
IН= 12500А |
|
Iпτ = 73.2кА |
IОТКЛ= 90 кА |
- |
|
iаτ = 22кА |
iан =√2* IОТКЛ*β/100 = √2*90*20/100= 25,4 кА |
- |
|
IП0 =91.5 кА |
IДИН = 125 кА |
- |
|
iУД = 205.9 кА |
iДИН = 230 кА |
iДИН = 490 кА |
|
ВК= 5274.5кА2с |
IT2*tT=1052*4= 44100 кА2с |
IT2*tT=1802*4= 129600 кА2с |
|
Условия выполняются |
||
Выбор выключателя В4 в цепи ТРДНС- 32000/35
Расчетные токи продолжительного режима в цепи трансформатора определяются по наибольшей электрической мощности трансформатора ТРДНС- 32000/35 (32МВА):
НОРМ
= IMAX = SНГ/ (√3*UГН) = 32/(√3*6,3)
= 116,1А
Расчетные токи КЗ принимаются по пункту 4:П0 = 21.45 кА; iУД =54.6 кА; Iпτ =21.45 кА; iаτ =15.01 кА.
Тепловой импульс:
ВК= IП02*(tОТКЛ+ТА)=21.452*(0,12+0,05)=
216.25 кА2с,
где tОТКЛ= 0,1+tСВ = 0,1+0,02 = 0,12 сек.
Выбран выключатель для внутренней установки типа
ВВ/ТЕL10. Гидропривод.
Таблица.2.16 Расчетные и справочные данные
|
Расчетные данные |
Справочные данные |
|
|
ВВ/ТЕL10 |
|
UУСТ= 6,3 кВ |
UH= 35 кВ |
|
IMAX =116,1А |
IН= 630А |
|
Iпτ = 21.45кА |
IОТКЛ= 12,5кА |
|
iаτ = 15.01кА |
iан =√2* IОТКЛ*β/100= √2*12,5*50/100=8,8 кА |
|
IП0 =21.45кА |
IДИН = 32 кА |
|
iУД = 54.6кА |
iДИН = 35 кА |
|
ВК= 216.25кА2с |
IT2*tT=32*3=3072 кА2с |
|
Условия выполняются |
|
2.6.2 Выбор проводников и изоляторов
Выбор сборных шин и ошиновки на напряжение 500
кВ и токоведущих частей в цепи генератора ТГВ-300-2УЗ
Таблица 2.17. Выбор ошиновки на напряжение 500 кВ и в цепи генератора.
|
Условия выбора и проверки |
ошиновка на 500 кВ токоведущие части от трансформатора ТДЦ-400 до сборных шин 500 кВ |
ошиновки на напряжение 500 кВ и в цепи генератора |
|
|
Условие выбора IMAX<IДОП |
По току наиболее мощного присоединения - в трансформаторе ТЦ-400 в блоке с генератором ТГВ-300-2УЗ (353МВА) IMAX = IНОРМ = SНГ/ (√3*UНОМ)= 353*103/(√3*500)= 407,6А |
По типу генератора ТГВ-300-2УЗ, UНОМ = 20 кВ IMAX = SНГ/ (√3*UНОМ*0,95)= 353*103/(√3*20*0,85)= 11988,5А |
|
|
Тип проводника, его параметры [Н] |
три провода в фазе 3АС-600/72 IДОП= 2130А d= 24 мм |
ТЭКН-Е-20-12500-400 UНОМ = 20 кВ IНОМ = 10200А iДИН= 400 кА |
|
|
Проверка на схлестывание, электро-динамическую стойкость |
не производится, т.к. IП0 = 19.5 кА < 20 кА |
iУ < iДИН 24.27кА < 400 кА Условие выполняется |
|
|
Проверка шин на термическое действие токов КЗ |
не производится, т.к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе. |
не производится |
|
|
Проверка по условиям коронирования 1,07Е<0,9Е0 ДСР=1,26Д= 1,26*300 = 378 мм. |
Е0 = 30,3m*[1+(0,299/√r0)]; m=0,82 Е0 = 30,3*0,82*[1+(0,299/√1,66)]= 30,56 кВ/см Для трех проводах в фазе: Е= k*0,354*1,1UНОМ / /[n*r0*lg(ДСР / rЭК)]= 1,14*0,354*1,1*500 / [2*1,66*lg(378/13,85)]= 25,6 кВ/см k=1+2* r0/a= 1+2*1,66/40= 1,14 rЭК = (r0*a2)⅓ = (1,66*40)⅓ = 13,85см. 1,07Е<0,9Е0 1,07*25,6 < 0,9*30,56 27,3 кВ/см < 27,54 кВ/см |
не производится |
|
Таблица 2.17
|
Тип токопровода |
Тип генератора |
Uном, кВ |
Iном, А |
iд, кА |
Тип опорных изоляторов |
Тип ТТ |
Тип ТН |
|
ТЭКН-Е-20-12500-400 |
ТГВ-300-2УЗ |
20 |
10200 |
400 |
ОФР-20-500, ШАГ-3000 |
ТШ-20-12000-5 |
ЗНОЛ-20 ЗНОЛ-1/20 |
Выбор и ошиновки на напряжение 220 кВ
Таблица 2.18 Выбор ошиновки на напряжение 220 кВ
|
Условия выбора и проверки |
ошиновка на 220 кВ токоведущие части от трансформатора ТДЦ-400 до сборных шин 220 кВ |
|
Условие выбора IMAX<IДОП |
По току наиболее мощного присоединения - в трансформаторе ТДЦ-400 в блоке с генератором ТГВ-300-2УЗ (353МВА) IMAX = IНОРМ = SНГ/ (√3*UНОМ)= 353*103/(√3*220)= 926,38А |
|
Тип проводника, его параметры [11] |
два провода в фазе АС-400/22 IДОП= 830А d= 26,6 мм r0= 1,47 см |
|
Проверка на схлестывание, электро-динамическую стойкость |
не производится, т.к. IП0 = 19.74кА < 20 кА |
|
Проверка шин на термическое действие токов КЗ |
- |
|
Проверка по условиям коронирования 1,07Е<0,9Е0 ДСР=1,26Д= 1,26*400 = 504 мм. |
Е0 = 30,3m*[1+(0,299/√r0)]; m=0,82 Е0 = 30,3*0,82*[1+(0,299/√1,47)]= 30,98 кВ/см Е= 0,354*1,1UНОМ / [r0*lg(ДСР / r0)]= 0,354*1,1*220 / [0,84*lg(504/1,47)]= 22,94 кВ/см 1,07Е<0,9Е0 1,07*22,94 < 0,9*30,98 24,54 кВ/см < 27,88 кВ/см |
Выбор сборных шин на секции собственных нужд 6
кВ
Таблица 2.19.
|
ТРДНС 32000/35 - секция 6 кВ |
|
|
|
ША 100х8 Iдоп =1625 А в=8мм, h=100 мм, q=800 ммІ |
|
С учетом поправки на температуру окружающего воздуха отличную от номинальной на 25є Примем tокр=30єС |
|
165· 0,943 = 156 А Условие выполняется |
|
Проверка на термическую стойкость |
|
Условие выполняется |
|
Проверка шин на электродинамическую стойкость σрасч≤ σдоп для алюминевых шин σдоп =700 кг/смІ |
кг·см
≤800
|
Условие выполняется |
2.6.3 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения
Выбор контрольно-измерительных приборов
Контрольно-измерительные приборы. Таблица 2.20
|
Цепь |
Место установки приборов |
Перечень приборов |
|
Турбогенератор |
Статор |
Амперметр в каждой фазе, вольтметр, ваттметр, счетчик активной энергии, датчики активной и реактивной мощности. Регистрирующие приборы: ваттметр, амперметр, вольтметр. |
|
|
Ротор |
Амперметр, вольтметр; вольтметр в цепи основного и резервного возбудителей. Регистрирующий амперметр. |
|
Блочного трансформатор |
ВН |
Амперметр |
|
|
НН |
- |
|
Автотрансформатора связи |
ВН |
- |
|
|
НН |
Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой |
|
Трансформатора собственных нужд |
На одну секцию |
Со стороны питания: амперметр, ваттметр, счетчик активной энергии |
|
Сборных шин собственных нужд |
На каждой секции |
Вольтметр для измерения междуфазного напряжения, вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений, частотомер, приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра и синхроноскоп |
|
|
Общие приборы с переключением на любую секцию |
Два регистрирующих вольтметра для измерения междуфазных напряжений, два частотомера |
|
Шиносоединительного выключателя |
------- |
Амперметр. |
|
Обходного выключателя |
------- |
Амперметр, ваттметри варметр с двухсторонней шкалой, расчетные счетчики и фиксирующий прибор. |
|
Линии 220 кВ |
Амперметр, ваттметр, варметр, фиксирующий прибор для определения места КЗ, счетчики активной и реактивной мощности |
|
|
Сборных шин высшего напряжения |
На каждой шине |
Вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений; регистрирующие приборы: частотомер, суммирующий ваттметр; приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра, синхроноскоп, осциллограф |
|
Секционный выкл. |
------- |
Амперметр |
Рис.2.29 Измерительные приборы в основных цепях
КЭС
Выбор трансформаторов тока.
В цепи генератора ТГВ-300-2УЗ
Т.к. участок от выводов генератора до вводов трансформатора выполнен комплектным токопроводом типа ТЭКН-Е-20-12500-400выбираем встроенные трансформаторы тока ТШ-20-12000/5
Вторичная нагрузка трансформатора тока
Таблица 2.21.
|
Прибор |
Тип прибора |
Нагрузка от измерительных приборов в фазах, В·А |
||
|
|
|
А |
В |
С |
|
Вольтметр показывающий, Варметр, Амперметр показывающий Расчетный счетчик Ваттметр регистрирующий Амперметр регистрирующий Датчик активной мощности Датчик реактивной мощности |
Д 335 Д 335 Э 335 ЦЭ 6807Б-1 Н 3180 Н 344 Е 829 Е 830 |
0,5 0,5 0,5 2,5 10,0 --- 5,0 --- |
--- --- 0,5 --- --- 10 --- 5,0 |
0,5 0,5 0,5 2,5 10,0 --- 5,0 --- |
|
Итого: |
|
19,0 |
15,5 |
19,0 |
Вторичная номинальная нагрузка в классе точности
0,5 составляетном.=1,2 Ом.
Таблица 2.22.Сравнение данных.
|
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
Uуст.=20Кв Imax.= 10926,71А iу.=160,65 кА Вк =3683,4 кА2×с |
Uном. =20кВ Iном. =30000А не проверяется |
Общее сопротивление приборов:
приб. = Sприб. ⁄ ІІ2 = 19,0 ⁄ 25 =
0,76 Ом
сопротивление контактов примем 0,1 Ом, тогда сопротивление соединительных проводов: Zпр.= Z2ном. - Zприб. - rкон. = 1,2 - 0,76 - 0,1 = 0,34 Ом. Принимая длину соединительных проводов с медными жилами 40 м;
q = ρ · lрасч. ∕ rпр. = 0,0175 ∙ 40 ∕ 0,34 = 2,06 ммІ п
ринимаем контрольный кабель КРВГ с жилами сечением 2,5 ммІ.
Выбор трансформаторов напряжения
В цепи генератора
трансформаторы напряжения предназначены для
подключения измерительных приборов, для подключения колонки синхронизации и
приборов контроля состояния изоляции. Приборы синхронизации и контроля
состояния изоляции подключаются к трансформатору напряжения кратковременно,
поэтому их можно не учитывать при подсчете нагрузки
Таблица 2.23
Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
|
Прибор |
Тип прибора |
Нагрузка ТН, ВА, включенная между фазами, |
||
|
|
|
АВ |
ВС |
СА |
|
Вольтметр показывающий, Ваттметр показывающий, Ваттметр показывающий, Частотомер показывающий, Вольтметр регистрирующий, Ваттметр регистрирующий, Счетчик, Датчик активной мощности, Датчик реактивной мощности. |
Э - 335; Д - 335; Д - 335; Э - 371; Н - 344; Н - 3180; ЦЭ 6807Б-1 Е -829; Е - 830; |
--- 1,5 1,5 --- --- 10,0 2,0 5,0 --- |
--- 1,5 1,5 --- --- 10,0 2,0 --- 5,0 |
2,0 --- --- 3,0 10,0 --- --- 5,0 --- |
|
Итого: |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
|
В цепи генератора ТГВ-300-240 выбираем
трансформатор напряжения типа ЗНОЛ-20.
Таблица 2.24.Сравнение данных
|
Расчетные данные. |
Каталожные данные. |
|
Uсети ном. = 20 кВ; S2 расч. = 20 ВА; |
Uном. = 24 кВ; S2 ном. = 75 ВА; |
Для остальных ступеней напряжения принимаем к установке ТН :
кВ марки ЗНГ - 500
кВ марки ЗНГ-220
2.7
Разработка конструкции РУ
Комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ), благодаря занимаемыми ими малым площадям и объемам, а также высоким уровнем надежности и готовности, стали неизменной особенностью современных систем электропередачи.
КРУЭ предоставляют наилучший выбор, особенно при использовании в районах, требующих концентрации мощностей, например, в больших городах и индустриальных центрах, обеспечивая низкий уровень шумов при невысоких фактических издержках.
КРУЭ в зависимости от схемы заполнения представляет собой комплекс аппаратов (ячеек, отдельных модулей и изделий, необходимых для подсоединения воздушных и кабельных линий).
Ячейки и модули состоят из отдельных элементов, заключенных в герметичную металлическую оболочку цилиндрической или шаровой формы, заполненной элегазом. Для сочленения между собой оболочки элементов имеют фланцы и патрубки, контакты и уплотнения.
По функциональному назначению ячейки КРУЭ могут быть линейные, шиносоединительные, трансформаторов напряжения и секционные, с одной или двумя системами сборных шин.
Ячейки, отдельные модули и элементы допускают возможность компоновки КРУЭ по различным электрическим схемам. Ячейки состоят из трех полюсов, шкафов и сборных шин. В шкафах размещена аппаратура цепей сигнализации, блокировки, дистанционного электрического управления, контроля давления элегаза и подачи его в ячейку, питания приводов сжатым воздухом.
Ячейки на номинальное напряжение 110-220 кВ имеют трехполюсное или пополюсное управление, а ячейки на 500 кВ - только пополюсное управление.
Полюс ячейки содержит набор элементов
необходимых для работы распределительного устройства.
2.7.1 Выбор аппаратов для ограничения перенапряжений
Ограничители перенапряжений с высоконелинейными варисторами, предназначены для ограничения грозовых и коммутационных перенапряжений в сильноточных и слаботочных цепях однофазного и трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц в сетях 6 - 35 кВ, работающих в режиме изолирования нейтрали или её заземления через дугогасящий реактор. Условия работы аппаратов в сетях с резистивно-заземлённой нейтралью (2 - 4) несколько легче, что позволяет ОПН применять и в этих сетях и в сетях 110-750 кВ, работающих в режиме с глухим (эффективным) заземлением нейтрали. Ограничители перенапряжений могут быть установлены на открытых и закрытых распредустройствах, на тепловых, гидравлических и атомных электростанциях.
Ограничители перенапряжений могут быть подключены: