Система собственных нужд КЭС-200 МВт

 

 

Суммарное сопротивление ЭД, подключенных к секции А, определяется по формуле:

 

Сопротивление электродвигателей , приведенное к условиям самозапуска определяется по формуле , где коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления группы двигателей, К=1/I* определяется по обобщенным кривым [9, рис.5] по заданному значению tпер=2,5 с:

Следовательно

Далее, с учетом принятых выше допущений, определяется начальное напряжение на секции СН при самозапуске от предварительно ненагруженного трансформатора:

Получили, что (0,69>0,60), следовательно процесс самозапуска можно считать успешным.

Выбор выключателя в системе собственных нужд 6 кВ

Рис. 6. Расчетная схема сети с указанием точек КЗ

Согласно схемы (рис.6), в худших условиях по режиму КЗ находится выключатель в цепи ТСН 6/0,4-В-2. При КЗ в точке К-2 он будет отключать суммарный ток КЗ от системы и электродвигателей. Выключатель в цепи питания секции СН выбирается по большему из двух токов КЗ: току от системы или току подпитки от ЭД.

1. Определение начальных периодических токов КЗ. Заданием определены токи КЗ от системы:

При питании от рабочего ТСН IПОс = 10 кА;

При питании от резервного ТСН IПОс = 11 кА.

Определим ток подпитки при КЗ в системе СН 6 кВ от каждого электродвигателя, для чего воспользуемся формулой и паспортными данными двигателей из табл.4:

 

ПЭН: ;

ЦЭН: ;

КЭН:

МН:

ДВ:

ДС:

ВР:

Результаты расчетов сведем в таблицу.

 

Таблица 16. Результаты расчета ТКЗ от электродвигателей.

АД механизма	ПЭН	ЦЭН	КЭН	МН	ДВ	ДС	ВР
, кА	3,15	0,34	0,19	0,29	0,97	0,95	0,21

 

Суммарный ток подпитки от АД 6 кВ с учетом реального их числа на секции А блока №1 будет равен:

.

Для определения тока подпитки от двигателей 0,4 кВ обратимся к карте СН, согласно которой на секции А блока №1 подключен один блочный трансформатор 6/0,4 кВ с Sнт = 1000 кВА.

Группу АД 0,4 кВ вместе питающим трансформатором и кабельными линиями можно представить эквивалентным двигателем, приведенным к шинам 6 кВ, со следующими усредненными параметрами[9, с.31]:

- номинальная мощность  Рном. экв.д=Sном.т. (6/0,4 кВ), кВт;

- кратность пускового  тока эквивалентного ЭД Кi =3,5;

- коэффициент мощности  cosφн = 0,9;

- номинальный КПД = 0,9;

 

Суммарный ток подпитки от электродвигателей напряжением 6 кВ и 0,4 кВ и ток КЗ в точке К-2 составят:

 

 

2. Определение ударных токов КЗ. Основным элементом расчетной схемы, ограничивающим ток КЗ от системы, является резервный ТСН. По его мощности определим ударный коэффициент Кус и постоянную времени затухания апериодической составляющей тока КЗ от системы Тас.

 

Суммарный ударный ток будет равен

  , где -среднее значение ударного коэффициента для группы электродвигателей [4, с.179]; - ударный коэффициент от системы (зависит от элементов связывающих место КЗ с энергосистемой, и в основном определяется мощностью трансформатора) [4, с.179].

С учетом того, что мощность РТСН Sном=25 МВА; Кус=1,86; Тас=0,07 с.

При рассмотрении КЗ на рабочих секциях 6 кВ при их питании от резервного ТСН значения токов КЗ будут следующими:

Для выключателей ввода расчетным током будет являться наибольший ток подпитки от системы равный 11 кА.

 

3. Выбор выключателя ввода. Для установки в цепях собственных нужд 6 кВ в настоящее время рекомендуются вакуумные выключатели, которые встраиваются в КРУ-6 кВ, например отечественного производства ВВЭ, ВБПЭ, ВБКЭ и т.д., зарубежного производства Siemens, ABB, Areva и т.д.

Для выбора выключателя в цепи ввода от РТСН (рис. 6, расчетная точка КЗ К-1) не требуется учитывать подпитку места КЗ от ЭД СН. Также для цепи ввода от ТСН блочной КЭС с выключателями в цепях генераторов при расчете интеграла Джоуля Вк можно принять время отключения tоткл = 0,3 с.

В условиях недопустимости перегрузок трансформаторов СН Iмакс. дл = Iнт, где Iнт – номинальный ток трансформатора

Каталожные данные на выключатели: *н =20% или 0,2 о.е.;

 

Результаты расчетов по всем условиям выбора сведем в таблицу17:

Таблица 17. Выбор выключателя в цепи ввода от РТСН

Расчетные данные	Каталожные данные ВВЭ-10-31,5/1600УЗ [8, с.232]	Условия выбора
Uуст=6,3 кВ	Uн=10 кВ	По напряжению Uн ≥Uуст
Iмакс.дл. =1145 А	Iн =1600 А	По макс.дл. току Iн ≥Iмакс.дл
iу =28,9 кА	iдин =80 кА	По эл.дин. сто-сти iдин ≥iу
		По терм.стойкости
		По току отключения
iу =28,9 кА	iвкл =50 кА	iвкл≥ iу Iвкл≥ IПО
IПО =11 А	Iвкл =31,5 А

 

4. Выбор выключателя в цепи двигателя дымососа. Выключатель для отходящей цепи (рис. 6, выключатель В-2) выбирается аналогично, как и в предыдущем случае. При этом необходимо учесть ток подпитки от двигателей.

 

• По напряжению:

Uуст=6,3 кВ≤ Uн=10 кВ

 

• По длительному току:

 Iмакс.дл. =143,37А ≤ Iн =630 А

 

• по отключающей способности:

по периодическому току КЗ:

 

По апериодическому току КЗ:

 

•  по термической стойкости:

Где по рекомендации [5].

Выбор выключателя сведем в таблицу18.

 

 

Таблица 18. Выбор выключателя в цепи электродвигателя дымососа.

Расчетные данные	Каталожные данные ВВЭ-10-31,5/630УЗ [8, с.232]	Условия выбора
Uуст=6,3 кВ	Uн=10 кВ	По напряжению Uн ≥Uуст
Iмакс.дл. =143,37 А	Iн =630 А	По макс.дл. току Iн ≥Iмакс.дл
iу =44,06 кА	iдин =80 кА	По эл.дин. сто-сти iдин ≥iу
		По терм.стойкости
		По току отключения
iу =44,06 кА	iвкл =80 кА	iвкл≥ iвкл Iвкл≥ IПО
IПО =17,48 А	Iвкл =31,5 А

 

Определение типа и сечения кабеля в цепи электродвигателя дымососа

Кабель выбираем по напряжению:

Uнк ≥Uуст

Выбираем кабель марки ААШв (с бумажной пропитанной изоляцией, для прокладки в туннелях, каналах-сырых), Uк=6 кВ, трехжильный.

Определяем экономическое сечение:

jэк = 1,2А/мм2-выбрано согласно[12, табл.19.1].

По условиям монтажа принимаем кабель 185 мм2, Iном=270 А. Поправочный коэффициент на температуру воздуха tос=30°С равен 0,94 [4, с.627], тогда допустимо длительный ток на два кабеля

Выбираем предварительно кабель типа ААШв 3х185 (мм2). Способ прокладки – кабельный канал.

Проверяем кабель по термической стойкости:

 

– Минимальное термическое сечение кабеля, где С=98 А∙с/мм2 [4, с.192]

Таким образом, необходимо принять два кабеля сечением по 185 мм2.

 

Список источников

 

1. Нормы технологического проектирования электрических станций. Минэнерго СССР, М., 1986;
2. Система собственных нужд электрических станций: Методические указания по выполнению курсового проекти/ИГЭУ;
3. Методика выбора электродвигателей собственного расхода ТЭС. Минэнерго СССР-М.,1983;
4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. - Электрооборудование станций и подстанций, - М.: Энергоатомиздат, 1987;
5. Электрооборудование станций и подстанций: учебник для техникумов, 3-е издание – М.: энергоатомиздат, 1987;
6. Электрическая часть станций и подстанций: справочник материалов для курсового и дипломного проектирования. 4-е издание, М: Энергоиздат, 1989;
7. Георгиади В.Х. – Методика расчета режимов перерыва питания и самозапуска электродвигателей 3-10 кВ собственных нужд электростанций упрощенными методами.
8. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов,4-е издание,-М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.

9. Калачёва О.Н., Лапшин В.М. Проектирование системы собственных нужд электростанций с учётом требований эксплуатации: Методические указания к самостоятельной работе №279.

10. Смрнов А.Д., Справочная книжка энергетика. – 5-е изд.,-М.: Энергоатомиздат, 1987.

11. Сборник директивных материалов Главтехуправления Минэнерго СССР.- 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

12. Васильев А.А., Крючков И.П., Электрическая часть станций и подстанций, для студентов вузов, 2-е издание,-М.: Энергоатомиздат, 1990.