Проектирование ТЭЦ-200 МВт

 

Выбор  и проверку сводим в табл.4.7:

 

 

Таблица 4.7                                            Выбор группового реактора.

Параметры	Реактор  РБГ-10-1600/0,35
	Расчётные величины	Каталожные величины	Условия выбора проверки
Номинальное напряжение, кВ	10 кВ	10 кВ	10 = 10
Максимальный ток, А	Iр мах = 1154 А	Iн = 1600 А	1154 < 1600
Сопротивление			0,203<0,45
Номинальный ток динамической стойкости	iу = 34,1 кА	iмах = 49 кА	34,1 < 49 кА
Номинальный тепловой импульс	Iпо2(tоткл+Та)	It2·tt	256,8 < 2980 кА²∙с

 

4.4. Выбор ограничителей перенапряжения

 

Условие выбора:

,         (4.23)

Для сети 220 кВ из табл. 4.21 стр.285 [3] выбираем ограничитель перенапряжения

ОПН-220,

Для 10 кВ – ОПН-10,  и для 6 кВ – ОПН-6.

5 Выбор  токоведущих частей

 

5.1. Выбор сборных шин и ошиновки на 220 кВ

 

В качестве сборных шин ОРУ –220 кВ выбираем гибкие сталеалюминевые провода марки АС. Выбор и проверку производим исходя из следующих условий:

1) по условию  нагрева:

,         (5.1)

    А,

Выбираем шины из АС185/29 с Iдоп=510 А

2) Так как  шины расположены, открыто то на термическую стойкость они не проверяются.

3) Проверка  шин на коронирование:

,        (5.2)

где  Е0- максимальное значении начальной критической напряженности электрического поля, кВ/см;

        Е- Напряженность электрического поля (максимальное значение) вокруг расщепленных проводов, кВ/см.

  ,        (5.3)

где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0,82);

       r0 - радиус провода, см.

 

    ,          (5.4)

где U - линейное напряжение, кВ;

       Dср - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см;

       к - коэффициент, учитывающий число проводов n в фазе;

       rэк - эквивалентный радиус расщепленных проводов, см.

 

При r0=0,94 по формуле (6.3) получаем:

    кВ/см,

 

При U=220 кВ, n=1, к=1, Dср=600, rэк=0,94 см тогда по формуле (5.4) находим:

    кВ/см.

Условие (6.2) не выполняется,   так как  31,5>29,3. Увеличиваем сечение до АС-240/32 с Iдоп=605 А, r0=1,08 см. Тогда:

  кВ/см,

  кВ/см.

Тогда 28,1<28,8 условие (6.2) выполняется. Окончательно принимаем сборные шины для ОРУ 220 кВ    АС-240/32.

  

 

5.2. Выбор сборных шин КРУ 10 кВ и ошиновки генератора

 

Выбор производится по условиям:

 

1) по условию  нагрева:

,         (5.5)

При Imax=4558 А из табл.П3.5 стр. 346 [3] выбираем алюминиевые шины сечения 2[125x55x6,5] мм² с Iдоп= 4600 А, F=1370 мм².

     А.

 

2) Проверяем  сборные шины на термическую  стойкость:

  кА²∙с,         (5.6)

 мм² .     (5.7)

Полученное минимальное сечение  меньше выбранного.

 

3) Проверка  сборных шин на механическую  прочность:

,                     (5.8)

 

               МПа.     (5.9)

При =75 МПа по выражению (6.8) получаем:

       МПа.

Условие выполняется.

 

4) Проверка  ошиновки в цепи генератора  на термическую стойкость. Расчетный  ток в цепи генератора IНО=30,85 кА меньше чем на сборных шинах, поэтому ошиновка в цепи  генератора термически стойка.

 

5)Проверка  ошиновки на механическую прочность.

Ошиновка от сборных шин до выключателя КРУ расположена следующим образом:

 

Принимаем l=2 м, а=0,6 м. Швеллера соединены жестко только в местах крепления на изоляторах.

Тогда по формуле (6.9):

 

   МПа,

  МПа,              (5.10)

  МПа. <     МПа.   (5.11)

Шины механически прочны.

 

 

 5.3. Выбор комплектного токопровода

 

От вывода генератора до фасадной стены главного корпуса токоведущие части выполнены комплектным пофазноэкранированым токопроводом.  Выбираем токопровод ТЭКН-20/7800 на Uном=20 кВ, Iном=7800 А, электрическая стойкость цепи 250 кА.

 

Таблица 5.1                            Выбор комплектного токопровода .

Параметры	Разъединитель ТЭКН-20/7800
	Расчётные величины	Каталожные величины	Условия выбора проверки
Номинальное напряжение, кВ	10 кВ	10 кВ	10 =10
Максимальный ток, А	Iр мах = 4558 А	Iн = 7800 А	4558 < 7800
Номинальный ток динамической стойкости	iу = 64,5 кА	iмах = 250 кА	64,5 < 250 кА

 

 

 

5.4. Выбор токоведущих частей в цепи С.Н.

 

На участке от трансформатора С.Н. до выключателя, выбираем кабельное соединение. Произведем выбор сечения:

1)   мм² .

Выбираем кабель 3х МСШв -150.

2)      А.

3)    кА²∙с.

           мм².

Так как меньше выбранного сечения, то кабель термически устойчив.

 

Для резервного трансформатора С.Н.

1)   мм² .

Выбираем кабель 3х МСШв -240.

2)      А.

3)    кА²∙с.

           мм².

Так как меньше выбранного сечения, то кабель термически устойчив.

 

6. ВЫБОР ТИПОВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

 

6.1 Защиты блока генератор – трансформатор

 

1. продольная дифференциальная защита трансформатора от многофазных замыканий, витковых замыканий и замыканий на землю на основе применения реле ДЗТ – 11;
2. продольная дифференциальная защита генератора от многофазных КЗ в обмотках статора и на его выводах с использованием реле ДЗТ – 11;
3. защита напряжения нулевой последовательности – от замыкания на землю на стороне генераторного напряжения;
4. газовая защита трансформатора – от замыкания внутри кожуха трансформатора;
5. токовая защита обратной последовательности, состоящая из двух фильтров – реле тока обратной последовательности РТФ – 2 и РТФ – 3. При этом чувствительный орган реле РТФ – 2 и РТФ – 3 осуществляет защиту генератора от перегрузок токами обратной последовательности. Грубый орган реле РТФ – 2 является резервной защитой от внешних несимметричных КЗ;
6. токовая защита с пуском по минимальному напряжению – резервная от симметричных КЗ;
7. защита нулевой последовательности от внешних замыканий на землю в сети с большим током замыкания н землю;
8. максимальная токовая защита от симметричных перегрузок, используется ток одной фазы;
9. цепь ускорения отключения блока и пуск схемы УРОВ при неполнофазных отключениях выключателя;
10. односистемная поперечная защита от витковых замыканий в одной фазе без выдержки времени – для защиты генератора.

 

6.2 Защита  автотрансформаторов

 

1. от всех видов КЗ в обмотках всех сторон трансформатора и на его выводах – продольная дифференциальная токовая защита;
2. от многофазных КЗ на выводах стороны НН трансформатора – дифференциальная токовая защита или МТЗ с комбинированным пуском по напряжению, которая одновременно выполняет функции защит от внешних КЗ;
3. от замыканий внутри кожуха трансформатора, устройства РПН трансформатора, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла – газовая защита;
4. от замыкания на землю со стороны НН трансформатора защита напряжения нулевой последовательности, действующая на сигнал;
5. от внешних многофазных КЗ, а так же для резервирования защит по пунктам 1) – 4) – токовая защита обратной последовательности с приставкой от симметричных КЗ (МТЗ с пуском по напряжению);
6. от внешних КЗ на землю в сети с большим током замыкания на землю – токовая направленная защита нулевой последовательности;
7. от перегрузок – МТЗ с использованием тока одной фазы;
8. в качестве пускового датчика – устройства тушения пожара трансформатора – токовая защита нулевой последовательности с заземляющим проводом.

 

6.3 Защиты трансформаторов собственных нужд

 

1. от повреждений внутри кожуха и на выводах – продольная дифференциальная токовая защита на основе реле РНТ – 562;
2. от повреждений внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газов и от понижения уровня масла – газовая защита;
3. от внешних КЗ, а так же для резервирования защит по пунктам 1) – 2) – МТЗ с комбинированным пуском по напряжению;
4. от перегрузки – МТЗ, использующая ток одной фазы с действием на сигнал.

 

6.4 Защита шин

 

1. дифференциальная токовая защита без выдержки времени, охватывающая все элементы, которые подсоединены к системе шин, осуществляется с помощью реле тока, отстроенного от переходного и установившегося тока небаланса;
2. на обходном выключателе устанавливается трёхступенчатая дистанционная защита и токовая отсечка от многофазных КЗ;
3. на обходном выключателе – четырёхступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности от замыканий на землю;
4. на шиносоединительном выключателе – двухступенчатая токовая защита от многофазных КЗ;
5. на шиносоединительном выключателе – трёхступенчатая токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю.

 

6.5 Защита ЛЭП 220 кВ.

1) высокочастотная защита;

2) трёхступенчатая дистанционная защита;

3) токовая защита нулевой последовательности – для защиты от КЗ на землю.

 

6.6 Защита КЛ 10 кВ.

Для линий в сетях 10 кВ должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и от однофазных замыканий на землю.

1. Защита от многофазных замыканий - двухступенчатая токовая защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки, а вторая - в виде максимальной токовой защиты с независимой или зависимой характеристикой выдержки времени. Защита выполнена в двухфазном исполнении и включена в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения, что обеспечивает отключение (в большинстве случаев двойных замыканий на землю) только одного места повреждения.

2. Защита от однофазных замыканий  на землю выполнена с использованием трансформаторов тока нулевой последовательности. Защита в первую очередь реагирует на  установившиеся замыкания на землю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Выбор измерительных приборов

 

Контроль за режимом работы основного оборудования на электрической станции осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов (указывающие и регистрирующие).

В зависимости от характеристик объекта и структуры его управления объем контроля, и место установки контрольно-измерительной аппаратуры могут быть различными. Приборы могут устанавливаться на главном щите управления (ГЩУ), блочном щите управления (БЩУ) и центральной щите (ЦЩУ) на электростанциях с блоками генератор-трансформатор и на местных щитах.

 

Выбор трансформаторов тока  на стороне 220 кВ встроенного в трансформатор:

Выбор производится по условиям:

1)  По напряжению:

      ,        (8.1)

2) По току:

     ,         (8.2)

        Из  табл.5.11 стр.322 [1] выбираем встроенные трансформаторы тока ТВТ220-1-600/5.

3) По классу точности 3.

4) По вторичной нагрузке:

  ,        (8.3)

Z1ном=1,2 Ом.

К трансформатору присоединяются приборы:

 

Таблица 8.1               Приборы присоединяемые к ТТ.

Обозначение	Наименование	Тип	Нагрузка по фазам
			А	В	С
А	Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5

 

Значение Z1расч определяется по выражению:

   ,        (8.4)

где  rприб- сопротивление приборов, Ом;

       rк – сопротивление в контактах, Ом;

       rпров – сопротивление соединительных проводов, Ом, принимаем rпров=0,05 Ом;

   Ом,        (8.5)

  Ом  ,    (8.6)

   Ом.

Во вторичных цепях электростанции используются медные жилы (ρ = 17,5·10-9 Ом·м)

Расчётное сечение проводов:

   мм²  ,      (8.7)

Выбираем кабель для присоединения приборов КРВГ-2,5.

5) По электродинамической стойкости проверяется по предельным сквозным токам КЗ:

   ,         (8.8)

6) По термической стойкости:

  ,        (8.9)

Результаты выбора сведем в табл. 8.2.

 

Таблица 8.2  Выбор встроенных трансформаторов тока на стороне 220 кВ.

Параметры	Трансформатор ТВТ220-1-600/5
	Расчётные величины	Каталожные величины	Условия выбора проверки
Номинальное напряжение, кВ	220 кВ	220 кВ	220 = 220 кВ
Максимальный ток, А	Iр ном = 367,4 А	Iн = 400 А	367,4 < 400  кА
Сопротивление	Z1расч=1,2 Ом	Z1ном=1,2 Ом	1,2 = 1,2 Ом
Номинальный ток динамической стойкости	iу = 14,03 кА	iмах = 62 кА	14,03 < 62 кА
Номинальный тепловой импульс	Iпо2(tоткл+Та)	It2·tt	16,5 < 432 кА²∙с