Разработка схемы распределения электроэнергии для питания местной и удаленной нагрузок. Выбор числа и мощности рабочих трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания для проверки электрических аппаратов и проводников; выбор электрооборудования станции.
Аннотация к работе
Составить схему распределения электрической энергии для питания местной и удаленной нагрузок.
План
Оглавление
Список литературы
1. Составить схему распределения электрической энергии для питания местной и удаленной нагрузок. Выбираем число подстанций и РУ
КЭС строятся по возможности ближе к местам добычи топлива. Выработанную электроэнергию выдают в сеть 110-750 КВ. Так как Вблизи КЭС нет потребителей местной нагрузки, а питание удаленной нагрузки можно осуществить на напряжении электрической системы, тогда эту схему можно выполнить с одним распределительным устройством высокого напряжения 220 КВ.
Схемы КЭС выполняются из ряда блочных агрегатов (котел - турбогенератор - повышающий трансформатор) мощностью от 200 до 1200 МВТ. Так как число генераторов КЭС может равняться 4-6, тогда при мощности станции 1450 МВА ее будет обеспечивать 4 турбогенератора ТГВ - 300 - 2УЗ, при этом перегрузка блочных трансформаторов Т1-Т4 недопустима
Резервное питание секций с.н. осуществляется от резервных магистралей, связанных с пускорезервными трансформаторами с.н. Резервные магистрали для увеличения гибкости и надежности секционируются выключателями через каждые два-три энергоблока. Число резервных трансформаторов с.н. на блочных КЭС без генераторных выключателей принимается: 1 - при 2 блоках, 2 - при числе энергоблоков от 3 до 6, так как у нас число генераторов и рабочих трансформаторов собственных нужд равно 4 тогда Число резервных трансформаторов с.н.
С местной нагрузкой РУВН связывает двухтрансформаторная подстанция с трансформаторами ТРДН с расщепленной обмоткой НН.
С удаленной нагрузкой РУВН связывает двухтрансформаторная подстанция (трансформаторы ТРДН с расщепленной обмоткой НН)
Построение графиков активной и реактивной мощностей, передаваемых в систему и трансформаторов ПС.
Мощность СН:
где: Рі - i-ая ступень графика работы генераторов, МВТ
Рсн i - i-ая ступень мощности, потребляемая схемой СН, МВТ
Рсн max - максимальная мощность потребляемая схемой СН, МВТ
Руст - установленная мощность генератора, МВТ
Согласно для КЭС, работающей на угле: Рснмах=6% Кс=0,9
Расчет полной мощности системы где: Рсети, Qсети - активная и реактивная мощности сети;
Рсн, Qсн - активная и реактивная нагрузки собственных нужд блоков, присоединенных к шинам СН;
Рмест, Qmect - активная и реактивная мощность местной нагрузки;
Руд, Qуд - активная и реактивная мощность местной нагрузки.
Таблица 1
Расчетные значения мощностей
Т Рсети Qсети Рсн Qсн Pct Qct Sct Pmect Qmect Smect Руд Qуд Sуд P Q Sсист
3) Выбор трансформатора для удаленной нагрузки Т7, Т8.
Выбираем трансформатор: ТРДН - 32000/220
Uномвн=230 КВ; Uномнн=6,3 КВ; Uk%: ВН - НН=11,5%
ВН - НН1=21%
НН1 - НН2=25%
Проверяем на систематическую перегрузку: Определяем начальную эквивалентную нагрузку:
Максимальной эквивалентной нагрузки не будет, так как мощность двух трансформаторов превышает максимальное значение нагрузки Sуд=58 МВА: Определяем коэффициент начальной эквивалентной нагрузки:
Выбор количества линий и их сечений в систему по току.
Определяем максимальный ток системы:
где: Sсист max - максимальная мощность в систему, МВА
U - номинальное напряжение системы, КВ
Определяем время использования максимума
Выбираем сталеалюминевый провод АС 240/32
Ідоп=0,605 КА; худ=0,4; rуд=0,131
Число линий в систему рассчитываем по формуле:
Принимаем n=6
Так как при форсированном режиме ток будет больше допустимого значение, тогда увеличим количество линий в систему n=8
Выбор сечений линий на уделенную нагрузку.
Выбираем сталеалюминевый провод АС10/1,8
Число линий в систему рассчитываем по формуле:
Принимаем n=1
Так как на стороне ВН у нас напряжение 220КВ, а в соответствии с принципами унификации электрических сетей 110-330 КВ номинальное сечение у проводов на 220 КВ должно быть 240-400 мм2. Поэтому выбираем сталеалюминевый провод сечением 240 - АС 240.
Число линий на удаленную нагрузку n=2
Ідоп=0,605 КА; худ=0,4 ; rуд=0,131
6. Расчетные зоны по токам к.з. для станции и нагрузок
7. Рассчитать токи к.з. для проверки электрических аппаратов и проводников по условиям к.з.
Точка К1
Рассчитываем токи к.з. с помощью приближенного привидения в о. е.
8. Выбрать и проверить основное электрооборудование станции
Расчетные данные. Место установки. Каталожные данные
Выключатель Разъединитель
РУВН в систему У-220-1000-25 РДЗ - 220/2000
Uyct = 220 КВ Imax = 0,95 КА Ік.з. = 21,9 КА іу = 57,25 КА Вк =129,49 КА2с Uном=220 КВ Іном= 1 КА Іотк.ном.= 25 КА i дин.=64 КА Вк=1875 КА2с Uном=220 КВ Іном= 2 КА i дин.=100 КА Вк=4800 КА2с
Uyct = 220 КВ Imax = 0,16 КА Ік.з. = 21,9 КА іу = 57,25 КА Вк =129,49 КА2с Uном=220 КВ Іном= 1 КА Іотк.ном.= 25 КА i дин.=64 КА Вк=1875 КА2с Uном=220 КВ Іном= 2 КА i дин.=100 КА Вк=4800 КА2с
Uyct = 220 КВ Imax = 0,08 КА Ік.з. = 21,9 КА іу = 57,25 КА Вк =129,49 КА2с Uном=220 КВ Іном= 1 КА Іотк.ном.= 25 КА i дин.=64 КА Вк=1875 КА2с Uном=220 КВ Іном= 2 КА i дин.=100 КА Вк=4800 КА2с
РУВН на ПРТСН У-220-1000-25 РДЗ - 220/2000
Uyct = 220 КВ Imax = 0,08 КА Ік.з. = 4,33 КА іу = 10,88 КА Вк =6,53 КА2с Uном=220 КВ Іном = 1 КА Іотк.ном. = 25 КА i дин.=64 КА Вк=1875 КА2с Uном=220 КВ Іном= 2 КА i дин.=100 КА Вк=4800 КА2с
РУНН на РТСН ВЭВ - 6 - 3200 - 40 РВР - 10/2500
Uyct = 6,3 КВ Imax = 2,29 КА Ік.з. = 30,73 КА іу = 84,08 КА Вк =254,97 КА2с Uном=6 КВ Іном = 3,2 КА Іотк.ном. = 40 КА i дин. = 128 КА Вк=6400 КА2с Uном=10 КВ Іном= 2,5 КА i дин.=125 КА Вк=8100 КА2с
Uyct = 6,3 КВ Imax = 2,93 КА Ік.з. = 4,33 КА іу = 10,88 КА Вк =6,53 КА2с Uном=10 КВ Іном = 3,15 КА Іотк.ном. = 31,5 КА i дин.= 80 КА Вк=3969 КА2с Uном=10 КВ Іном= 4 КА i дин.=125 КА Вк=8100 КА2с
Uyct = 6,3 КВ Imax = 2,88 КА Ік.з. = 7,62 КА іу = 19,61 КА Вк =20,32 КА2с Uном=10 КВ Іном = 3,15 КА Іотк.ном. = 31,5 КА i дин.= 80 КА Вк=3969 КА2с Uном=10 КВ Іном= 4 КА i дин.=125 КА Вк=8100 КА2с
Uyct = 6,3 КВ Imax = 1,46 КА Ік.з. = 4,04 КА іу = 10,88 КА Вк =6,53 КА2с Uном=10 КВ Іном = 3,15 КА Іотк.ном. = 31,5 КА i дин.= 80 КА Вк=3969 КА2с Uном=10 КВ Іном= 4 КА i дин.=125 КА Вк=8100 КА2с
Uyct = 6,3 КВ Imax = 1,44 КА Ік.з. = 7,62 КА іу = 19,61 КА Вк =20,32 КА2с Uном=10 КВ Іном = 1,6 КА Іотк.ном. = 20 КА i дин.= 52 КА Вк=3200 КА2с Uном=10 КВ Іном= 2 КА i дин.=115 КА Вк=8100 КА2с
Uyct = 6,3 КВ Imax = 0,73 КА Ік.з. = 4,04 КА іу = 10,88 КА Вк =6,53 КА2с Uном=10 КВ Іном = 1,6 КА Іотк.ном. = 20 КА i дин.= 52 КА Вк=3200 КА2с Uном=10 КВ Іном= 2 КА i дин.=115 КА Вк=8100 КА2с
9. Выбрать и проверить измерительные трансформаторы тока и напряжения для одной из секций (или СШ) РУ.
Выбор и проверка трансформаторов тока и напряжения в цепи генератора ТГВ-300-2УЗ.
Выбираем трансформатор тока ТШ20/10Р r2ном=1,2; Ктер=20; ттер=3 с. l=40 м.
Расчетные данные Каталожные данные
Uyct=20 КВ Imax=9,12 КА Uном=20 КВ Іном=10,2 КА
Вторичная нагрузка трансформатора тока
Прибор Тип Нагрузка фазы, ВА
А В С
Ваттметр Варметр Счетчик активной мощности Амперметр регистр. Ваттметр регистр. Ваттметр (изит. Турбины) Д - 335 Д - 335 САЗ - И680 И - 344 И - 348 Д - 335 0,5 0,5 2,5 - 10 0,5 - - - 10 - - 0,5 0,5 2,5 - 10 0,5
Итого 14 10 14
Принимаем контроль кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2
Выбранный трансформатор 3НОМ 06-20 имеет номинальную мощность 75 ВА в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счетчиков. Таким образом, S2расч=71,65 ВА<S2ном=3•75=225 ВА, трансформатор будет работать в выбранном классе точности.
Вторичная нагрузка РТСН
Выбираем трансформатор тока ТЛ10 r2ном=0,4; Ктер=6; ттер=3 с. l=40 м
Расчетные данные Каталожные данные
Uyct=6,3 КВ Imax=2,29 КА Uном=10 КВ Іном=3 КА
Вторичная нагрузка трансформатора тока
Прибор Тип Нагрузка фазы, ВА
А В С
Амперметр Ваттметр Счетчик активной энергии Э - 335 Д - 335 САЗ - И680 - 0,5 2,5 0,5 - - - 0,5 2,5
Итого 3 0,5 3
Принимаем контроль кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2
Выбранный трансформатор 3НОМ 06-6УЗ имеет номинальную мощность 50 ВА в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счетчиков. Таким образом, S2расч=14,65 ВА<S2ном=3•50=150 ВА, трансформатор будет работать в выбранном классе точности. Блочный трансформатор
Выбираем трансформатор тока ТФЗМ 220 r2ном=1,2; Ктер=6; ттер=3 с. l=40 м
Расчетные данные Каталожные данные
Uyct=220 КВ Imax=0,95 КА Uном=220 КВ Іном=1,2 КА
Вторичная нагрузка трансформатора тока
Прибор Тип Нагрузка фазы, ВА
А В С
Амперметр регистр. Э - 335 - 0,5 -
Итого 0 0,5 0
Принимаем контроль кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2
Шипы РУ ВН
Выбираем трансформатор тока ТФЗМ 220 r2ном=1,2; Ктер=6; ттер=3 с. l=100 м
Выбранный трансформатор 3НОМ 06-20 имеет номинальную мощность 75 ВА в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счетчиков. Таким образом, S2расч=123,8 ВА<S2ном=3•75=225 ВА, трансформатор будет работать в выбранном классе точности. Местная нагрузка
Трансформатор тока на НН понизительного трансформатора: Выбираем трансформатор тока ТЛ 10 r2ном=0,4; Ктер=6; ттер=3 с. l=50 м.
Расчетные данные Каталожные данные
Uyct=6,3 КВ Imax=2,88 КА Uном=10 КВ Іном=3 КА
Вторичная нагрузка трансформатора тока
Прибор Тип Нагрузка фазы, ВА
А В С
Амперметр регистр. Ваттметр Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии Э - 335 Д - 335 САЗ - И680 СДУ - И689 - 0,5 2,5 2,5 0,5 - - - - 0,5 2,5 2,5
Итого 5,5 0,5 5,5
Принимаем контроль кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2
Устанавливаем трансформатор напряжения 3НОМ.06-20УЗ на РУВН 220 КВ
Прибор Тип Место установки S одной обмотки, ВА Число обмоток cos? sin? Число приборов Общая потребляемая мощность
Выбранный трансформатор 3НОМ 06-20 имеет номинальную мощность 75 ВА в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счетчиков. Таким образом, S2расч=38 ВА<S2ном=3•75=225 ВА, трансформатор будет работать в выбранном классе точности.
Удаленная нагрузка
Трансформатор тока на НН понизительного трансформатора: Выбираем трансформатор тока ТЛ 10 r2ном = 0,4; Ктер = 6; ттер = 3 с. l = 50 м.
Расчетные данные Каталожные данные
Uyct=6,3 КВ Imax=1,46 КА Uном=10 КВ Іном=2 КА
Вторичная нагрузка трансформатора тока
Прибор Тип Нагрузка фазы, ВА
А В С
Амперметр регистр. Вольтметр Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии Э - 335 Д - 335 САЗ - И680 СДУ - И689 - 0,5 2,5 2,5 0,5 - - - - 0,5 2,5 2,5
Итого 5,5 0,5 5,5
Принимаем контроль кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2
Устанавливаем трансформатор напряжения 3НОМ.06-20УЗ на РУВН 220 КВ
Прибор Тип Место установки S одной обмотки, ВА Число обмоток cos? sin? Число приборов Общая потребляемая мощность
Выбранный трансформатор 3НОМ 06-20 имеет номинальную мощность 75 ВА в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счетчиков. Таким образом, S2расч=195 ВА<S2ном=3•75=225 ВА, трансформатор будет работать в выбранном классе точности.
Устанавливаем трансформатор напряжения для местной и удаленной нагрузок 3НОГ-220-79 УЗ
Прибор Тип Место установки S одной обмотки, ВА Число обмоток cos? sin? Число приборов Общая потр. мощность
S2расч=12 ВА<S2ном=400 ВА, трансформатор будет работать в выбранном классе точности 0,5.
10. Проверить трансформаторы собственных нужд по условиям самозапуска
Начальное напряжение на шинах самозапускающееся нагрузки
Где: Uист - напряжение источника питания в о.е. в режиме х.х. с учетом РПН=1 - 1,1 x? - суммарное сопротивление до СН через ПРТСН
Uнач = 0,3 > Uминном=0,55 - самозапуск не будет успешным
Литература
1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
2. Рожков Л.Д. Козулина В.С. Электрооборудование электроснабжения.- М Энергоатомиздат. 1987. - 648 с.
3. Справочник по проектированию электроснабжения (под редакцией Ю.Г. Барыбина, Л.Е. Федорова, А.Г. Смирнова), 1990. - 576 с.