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

между токоведущими частями и землей, например, между вводами силовых трансформаторов и землей;

параллельно электрооборудованию вдоль передачи, например, параллельно токоограничивающим реакторам, а также реакторам высокочастотной связи;

между фазами электрооборудования и линий, например, между фазами распредустройства с уменьшенными относительно общепринятых межфазными расстояниями;

в нейтрали силовых трансформаторов 110 кВ;

в нейтрали четырехлучевых шунтирующих реакторов;

на опорах линий электропередачи в особых случаях, например, на гололедоопасных участках, где применение грозозащитных тросов нецелесообразно.

Места установки и рекомендуемые типы ОПН в схеме электроустановки

Таблица 2.19.

2.8 Разработка генерального плана проектируемой электроустановки

Генеральный план (генплан) электростанции представляет собой план размещения на основной производственной площадке электростанции ее основных и вспомогательных сооружений.

Генплан электростанции включает следующие производственные и подсобные здания, сооружения и устройства:

главный корпус с размещаемыми на открытом воздухе , дымососами, дымовыми трубами, повышающими трансформаторами;

электрический щит управления, электрические распределительные устройства закрытого и открытого типа;

устройства водоснабжения, топливного хозяйства ;

химическую очистку добавочной воды;

масляное хозяйство;

лаборатории и мастерские, склады оборудования и материалов;

служебные помещения и др.

Площадку для тепловой электростанции выбирают по возможности ближе к потребителям электрической энергии, к месту добычи топлива и источнику водоснабжения. Площадку электростанции располагают на землях, не содержащих ценных ископаемых, малопригодных для сельского хозяйства, не затапливаемых паводковыми водами реки, используемой для водоснабжения электростанции. Площадка электростанции должна иметь достаточные размеры для размещения всех необходимых ее сооружений и устройств. В зависимости от мощности электростанции, ее агрегатов и энергоблоков требуемая площадь составляет 0,04 - 0,06 га/МВт. Рельеф площадки (территории) электростанции должен быть по возможности ровным; разность высот в отдельных ее местах не должна превышать 2-4 м, обеспечивающим удобный отвод поверхностных вод. Грунтовые воды по химическому составу не должны быть агрессивны и не должны вызывать коррозию подземных частей зданий и сооружений.

Расположение площадки электростанции должно быть по возможности близким к железнодорожным магистралям, по которым предполагается подвоз топлива, а также оборудования, строительных конструкций и материалов.

При составлении вариантов компоновок электростанций руководствуются следующими общими принципами:

оптимальная ориентация относительно естественных водоемов, при которой достигается экономия в строительстве гидротехнических сооружений и каналов;

удобство внешних инженерных коммуникаций - подъездных дорог, линий электропередачи;

удобство внутренних инженерных коммуникаций:

а) транспортной сети и подъемно-транспортного оборудования;

б) технологических (транспортеров, трубопроводов, водоводов и т. п.) и электрических (токопроводов разных конструкций) связей.

размещение зданий вспомогательных хозяйств (ремонтных служб и мастерских, масляного хозяйства, пожарного депо, гаража и т.д.) в соответствии с их назначением. Это дает возможность осуществить более короткие технологические и транспортные связи с цехами, которые эти вспомогательные хозяйства обслуживают;

наименьшие размеры площадки, занимаемой проектируемой электростанцией;

возможность дальнейшего расширения станции до конечной мощности при минимально необходимом отчуждении земель.

Рис. 2.30 Генплан станций

2.9 Выбор режимов работы нейтрали в электроустановках

В соответствии с ПУЭ на станции выбраны следующие режимы работы нейтралей:

• В сетях 110 кВ и выше с глухим заземлением нейтрали.

• В сетях 6 - 35 кВ применяются не заземленные нейтрали, сеть

генераторного напряжения и трансформаторы собственных нужд 10,5/6,3.

• В сетях 0,4 кВ применяется глухо-заземленная нейтраль.

3. Релейная защита и автоматика блока 300 МВт

Основные защиты.

.Продольная дифференциальная защита генератора.

Назначение: от междуфазных КЗ внутри и на выводах генератора.

Защита выполняется трехфазной, трехрелейной на реле ДЗТ-11/5 с процентным торможением, обеспечивающим отстройку от максимального тока небаланса при токе срабатывания, меньшем номинального тока генератора.

Защита действует на отключение выключателя генератора, на гашение поля, на останов котла и турбины мгновенно.

Расчет уставок защиты: вторичный ток срабатывания защитыср = 100 Ав - МДС срабатывания реле;раб = 144 витка - число витков рабочей обмотки со стороны линейных выводов.

Необходимое торможение определяется по условию отстройки защиты от тока небаланса при внешнем КЗ

Кодн = 0,5 - коэффициент однотипности;

 - относительная погрешность трансформаторов тока.

Намагничивающая сила, создаваемая током небаланса в рабочей обмотке реле в режиме внешнего КЗ.

где КI= 12000/5

Котс = 1,6 - коэффициент отстройки;

КI = 8000/5 - коэффициент трансформации, трансформаторов тока линейных выводов генератора.

Расчетное число витков тормозной обмотки

Принятое число витков тормозной обмотки Wторм = 16 в (3 + 13)

Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности при двухфазном КЗ на выводах генератора в режиме холостого хода генератора.

.        Поперечная дифференциальная защита генератора.

Ток срабатывания защиты выбирается на основании опыта эксплуатации с учетом отстройки от максимального тока небаланса при внешних КЗ

сз = 0,2 ·Iном = 0,2 · 10200 = 2040 А

Ток срабатывания реле и его уставка

Принимаем Iуст = 6,8 А и выбираем III диапазон уставок, зажимы 4-6.

.        Защита от замыканий на землю в обмотке статора.

На генераторах энергоблоков устанавливается блок-реле БРЭ 1301, состоящее из органов напряжения первой и третьей гармоник и охватывающее всю обмотку статора без зоны нечувствительности.

Орган третьей гармоники в защите БРЭ 1301.01 реагирует на относительное результирующее сопротивление третьей гармоники обмотки статора со стороны нейтрали на землю и называется «реле сопротивления» или «реле с торможением». Уставки относительного сопротивления срабатывания (в относительных единицах) могут изменяться в пределах 0,3-3.

К органам защиты подается напряжение нулевой последовательности от трансформаторов напряжения соответственно через фильтры первой и третьей гармоник.

В защите БРЭ 1301.01 реле напряжения включается на трансформатор. Напряжения со стороны нейтрали, а к реле сопротивления (реле с торможением) подается выпрямленная сумма напряжений третьей гармоники от трансформатора напряжения в нейтрали, и на выводах генератора - рабочее напряжение и тормозное выпрямленное напряжение третьей гармоники со стороны нейтрали , при этом

Уставки защиты: Уставка органа первой гармоники в обоих исполнениях защиты по условию отстройки от непродолжительных снижений уровня изоляции в процессе эксплуатации должна быть не менее 10 В (рекомендуется 10 - 15 В).

Для органа третьей гармоники БРЭ 1301.01 следует принимать Zx cp = 1,5 или Кт = 0,67.

Для отстройки от возможных кратковременных срабатываний защиты в переходных режимах на её выходе должна быть выдержка времени порядка 0,5с.

. Защита от замыканий на землю обмотки ротора.

Предусматривается защита для обнаружения замыкания на землю в одной точке цепи возбуждения генератора путем замера сопротивления изоляции обмотки ротора относительно земли. Защита выполняется с наложением на цепь возбуждения переменного тока с частотой 17,5 Гц, который подводится от отдельного источника.

Защита от замыканий на землю в одной точке цепи возбуждения должна иметь две уставки:

         при снижении сопротивления цепи возбуждения до 10 кОм с действием на сигнал;

         при снижении сопротивления цепи возбуждения до 4 кОм с действием на отключение.

Защита выполняется с помощью двух блоков: контроля сопротивления изоляции типа БЭ 1104Б.04 и частотного фильтра типа БЭ 1105Б.04, подключенных к цепям возбуждения генератора.

5.      Продольная дифференциальная защита трансформатора блока.

Первичные токи на сторонах трансфор-матора блока, соответ ствующие его ном. мощности             

А

Коэффициент схемы соединения транс- форматоров тока  

Коэффициент трансформации трансформаторов тока         

Расч.

уточн

/5

/5

Вторичные токи в плечах защиты               

Выбор ответвлений трансреактора реле    А

А

А

,25 (отв.3)

Выбор ответвлений промежуточных трансформаторов то- ка (ТТ1,ТТ2) цепи торможения  

А

А

,55

(отв. 1)

,82

Первичный ток со стороны 230 кВ, соответствующий «началу торможения» с учетом принятых ответвлений промежуточных трансформаторов тока цепи торможения реле        =

Первичный ток срабатывания защиты: 1.по условию отстройки от тока небаланса в режиме, соответствующем «началу торможения» 2.по условию отстройки от броска тока намагничивания     

А

А

А

А

Принятый первичный ток срабатывания защиты   

А

Коэффициент торможения при внешнем трехфазном КЗ на стороне 20 кВ транс- форматора              

где:

ток от системы, приведенный к напряжению основной стороны 230 кВ.