Тема: Составить главную схему тэц

Исходные данные индивидуальное задание №

Составить структурную схему станции, согласно заданию:

Рисунок 9.1 – структурная схема ТЭЦ

Выбрать основное оборудование ТЭЦ: генераторы и трансформаторы связи

1 Выбрать тип генераторов по заданной мощности по каталогу, приложение 8.1; технические характеристики свести в таблицу 9.1.

2 Выбрать трансформаторы связи. Выбор производится с учетом расхода мощности на собственные нужды, в зависимости от вида используемого топлива:

= 8¸14 %, если топливо – уголь;

= 5¸7 %, если топливо – газ, мазут.

2.1 Определить мощность, расходуемую на собственные нужды станции

, МВА (9.1)

где - активная мощность генератора, МВт;

k_с =0,8 – коэффициент спроса для ТЭЦ

Согласно НТП трансформаторы связи выбирают по 4 режимам.

3.1 Если с шин распределительно устройства генераторного напряжения (ГРУ) потребляется максимальная мощность:

(9.2)

где - суммарная мощность генераторов, подключенных к шинам ГРУ;

- суммарная мощность собственных нужд данных генераторов;

- максимальная мощность потребителей, подключенных к шинам ГРУ.

(9.3)

3.2 Если с шин ГРУ потребляется минимальная мощность:

(9.4)

где - минимальная мощность потребителей, подключенных к шинам ГРУ.

(9.5)

3.3 Ремонтный режим – вывод в ремонт одного генератора, подключенного к шинам ГРУ;

- для максимального режима:

(9.6)

- для минимального режима:

(9.7)

3.4 Аварийный режим – выход из строя одного из трансформаторов связи.

(9.8)

где - наибольшая мощность из 4-х расчетных режимов;

=1,4 – коэффициент аварийной перегрузки.

Выбрать трансформаторы связи по условию:

; МВА

Выбрать трансформаторы связи по каталогу, [3, П.8.2]

Технические характеристики свести в таблицу 9.2

Таблица 9.1 Технические характеристики генераторов
Тип гене­ратора	, МВ×А	Uном, кВ	, кА			Тип возбуждения	Охлаждение
							Статор	Ротор

Таблица 9.2 Технические характеристики трансформаторов

Тип транс­форма­тора

, МВ×А

Напряжение, кВ

, кВт

Потери КЗ, , кВт

, %

Напряжение КЗ, %, Uк

BH

CH

HH

BH

BC

CH

BH

BC

CH

Тема: Составить схему собственных нужд ГРЭС

Исходные данные практическая работа №8

S_сн =

Выбрать рабочие и резервные трансформаторы собственных нужд (ТСН), начертить упрощенную принципиальную схему станции.

1 Определить мощность расходуемую на собственные нужды (СН)

S_расч =(S_CH+S _TCH6/0.4), МВА; (10.1)

где S _TCH6/0.4 = 630 ¸ 1000 кВА - мощность ТСH второй ступени понижения напряжения;

S _сн – мощность собственных нужд генератора (из практической работы №8).

S_расч =

2 Выбрать рабочий TCH по условию

S _{TCH ≥} S_РАСЧ (10.2)

3 Для ограничения токов кз. на шинах 6 кВ применяют трансформаторы с расщепленными обмотками

Выбираю…….. рабочих ТСН типа……..

4 Проверить выбранный TCH на самозапуск двигателей собственных нужд с учётом используемого топлива и мощности генератора. [3, с.104]

5 Выбрать резервный ТСH [3, с.104]

5.1 Согласно HTП устанавливается

5.2 Мощность резервного ТСН выбирается такой же, как у самого мощного рабочего ТСН.

Выбираю…

6 Схемы подключения ТСН

6.1 Рабочие ТСН подключаю…..

6.2 Резервный ТСН подключаю….

Технические характеристики трансформаторов свести в таблицу 10.1

Таблица 10.1 Технические характеристики трансформаторов

Тип транс­форма­тора

, МВ×А

Напряжение, кВ

, кВт

Потери КЗ, , кВт

, %

Напряжение КЗ, %, Uк

BH

CH

HH

BH

BC

CH

BH

BC

CH

7 Начертить упрощенную принципиальную схему станции. Исходными данными для выполнения схем являются расчетные данные практических работ №8 и №10.

РУ-

Т1 ТДЦ-

ТСН1

G1 ТРДНС-

Т3В-

Тема: составить схему собственных нужд ТЭЦ

Исходные данные практическая работа № 9

S_сн =

Выбрать рабочие и резервные трансформаторы собственных нужд (ТСН), начертить упрощенную принципиальную схему станции.

1 Определить мощность расходуемую на собственные нужды (СН)

S_расч =(S_CH+S _TCH6/0.4), МВА; (10.1)

где S _TCH6/0.4 = 630 ¸ 1000 кВА - мощность ТСH второй ступени понижения напряжения;

S _сн – мощность собственных нужд генератора (из практической работы № 9);

S_расч =

2 Выбрать рабочий TCH [3, П.8.2]

по условию

S _{TCH ≥} S_РАСЧ (10.2)

2.1 Согласно HTП устанавливается

2.2 Мощность резервного ТСН выбирается такой же, как у самого мощного рабочего ТСН.

Выбираю…..

Технические характеристики трансформаторов свести в таблицу 11.1

Таблица 11.1 Технические характеристики трансформаторов

Тип транс­форма­тора

, МВ×А

Напряжение, кВ

, кВт

Потери КЗ, , кВт

, %

Напряжение КЗ, %, Uк

BH

CH

HH

BH

BC

CH

BH

BC

CH

3 Схемы подключения ТСН. [3, с.108]

3.1 Рабочие ТСН подключаю…

3.2 резервные ТСН подключаю…..

4 Начертить упрощенную принципиальную схему станции. Исходными данными для выполнения схем являются расчетные данные практических работ №9 и №11.

РУ- кВ

Т1

РУ-10 кВ

Тема: Расчет заземляющего устройства на станции

Исходные данные: курсовой проект

1 Составить структурную схему станции

С

Т1

G1

Рисунок 14.1 – расчетная схема станции (начертить)

2 Для заданной схемы определить допустимое сопротивление заземляющего устройства:

Согласно ПУЭ для каждого напряжения допустимое сопротивление заземляющего устройства определяется: [3, с.121]

Для сложной схемы выбираю:

= Ом

3 Составить заземляющий контур (сетку)

3.1 Составить план ОРУ по структурной схеме станции

Для ГРЭС (рисунок 14.3 удалить)

ОРУ-500 кВ

В

ОРУ-220 (110) кВ

L₁ D

L₂ D

h₁ h₂

А С

Рисунок 14.2 – план ГРЭС

На каждое присоединение в ОРУ существует одна ячейка, кроме того необходимо предусмотреть по 2 резервные ячейки в каждом ОРУ.

Для ТЭЦ (рисунок 14.2 удалить)

L₄

ЗРУ

L₁ коридор

В h₁ L₃

ОРУ-220 (110) кВ

L₂

h₂ А

Рисунок 14.3 – план ТЭЦ

3.2 Определить шаг ячейки:

для U= кВ, h_яч. = м;

U= кВ, h_яч. = м.

3.3 Определить площадь ОРУ ГРЭС

, м² (14.1)

0. - Определить длину ОРУ-500 кВ:

, м (14.2)

где - шаг ячейки ОРУ-500 кВ,

- количество ячеек,

2 м ¸ 4 м – расстояние до ограждения ОРУ, согласно ПУЭ.

- Определить длину ячейки l₁ по разрезу, м [2, с.423]

0. - Определить ширину ОРУ-500 кВ:

, м (14.3)

1. - Определить длину ОРУ-220 кВ:

, м (14.4)

- Определить ширину ОРУ - 220 кВ:

, м (14.5)

0. - Определить длину ячейки l₂ по разрезу, м. [3, П.12.2]

- Площадь ОРУ 220-500 кВ составляет:

3.4 Составить заземляющую сетку ГРЭС

0. Провести заземляющий контур, отступив от заграждения 1¸2 м.

1. Провести вертикальные полосы между ячейками, включая резервные.

2. Провести горизонтальные полосы вдоль электрооборудования: сборных шин, выключателей, трансформаторов.

3.5 Определить длину заземляющих полос L_Г, сложив длины всех вертикальных и горизонтальных полос.

L_Г =

Согласно ПУЭ заглубление горизонтальных полос составляет ,м.

Принимаю

Рисунок 14.4 – заземляющая сетка ОРУ 500-220 кВ

1. 3.6 Определить площадь ОРУ и ЗРУ (для ТЭЦ)

, м² (14.6)

- Определить длину РУ ТЭЦ

, м; (14.7)

где , - расстояние между РУ-10 и 220 (110) кВ

L₁ =18 м – ширина ЗРУ-10 кВ;

L₂ – длина ячейки ОРУ-220 (110) кВ, м [3, П.12.2 (12.1) ]

- Определить ширину РУ ТЭЦ

, м; (14.8)

, м [3, с. 119]

Площадь РУ ТЭЦ составляет:

3.7 Начертить горизонтальную сетку

0. Провести заземляющий контур, отступив от заграждения 1¸2 м.

1. Провести вертикальные полосы между ячейками, включая резервные.

2. Провести горизонтальные полосы по периметру ЗРУ и вдоль электрооборудования: сборных шин, выключателей, трансформаторов.

3.8 Определить длину заземляющих полос L_Г, сложив длины всех вертикальных и горизонтальных полос.

L_Г =

Согласно ПУЭ заглубление горизонтальных полос составляет ,м.

Принимаю

Рисунок 14.5 – заземляющая сетка ТЭЦ

4 Определить длину вертикальных заземлителей

Согласно ПУЭ длина вертикальных заземлителей составляет ,м;

Принимаю длину вертикальных заземлителей

5 Определить расчетно-удельное сопротивление грунта с учетом промерзания

для горизонтальных полос (сетки):

, Ом*м (14.9)

где - коэффициент промерзания для горизонтальных полос;

- сопротивление грунта согласно заданию на КП определяется по таблице 14.1 [3, с.125]

для вертикальных заземлителей:

, (14.10)

где - коэффициент промерзания для вертикальных заземлителей

6 Произвести проверку заземляющего устройства на термическую стойкость по условию:

; (14.11)

где В_к =I²_по *(t_откл +Т_а) – импульс квадратичного тока, кА² *с (раздел 8 КП)

где C=70A²×C – для стали

Согласно ПУЭ минимальное сечение горизонтальной стальной полосы заземляющего устройства по условию коррозийной стойкости должно быть не менее 48 мм² , мм²;

, (14.12)

Принимаю сечение полос согласно условию 14.12: q= мм²

7 Определить общее сопротивление сложного заземлителя:

, Ом (14.13)

где - эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом×м, определяется по таблице 14.2 [3, с.126]

где a = 5-10 м – расстояние между вертикальными заземлителями;

,м - заглубление горизонтальных полос;

h₁ - глубина, равная расстоянию от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, м;

7.1 Определить эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом*м

, , (h₁ –t)/l_в = ,

определяем = , тогда

7.2 Преобразовать действительный план заземляющего устройства в расчетную квадратную модель со стороной:

, м (14.14)

7.3 Определить число ячеек по стороне квадрата:

(14.15)

Принимаю m=

7.4 Определить длину полос в расчетной модели:

, м (14.16)

7.5 Определить длину стороны ячейки:

, м (14.17)

7.6 Определить число вертикальных заземлителей по периметру контура:

при

, (14.18)

принимаю n_в =

7.7 Определить общую длину вертикальных заземлителей:

, м (14.19)

7.8 Определить относительную глубину вертикальных заземлителей

(14.20)

Если , то ; (14.21)

Если , то (14.22)

Подставляем полученные данные в формулу 14.13

Общее сопротивление заземляющего устройства составит:

Проверить выполнение условия:

8 Определить напряжение прикосновения:

, В (14.23)

где - коэффициент напряжения прикосновения:

8.1 Определить коэффициент напряжения прикосновения

(14.24)

M – параметр, зависящий от отношения [3, т.14.3]

- коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока от ступней :

(14.25)

в расчетах принимают =1000 Ом,- сопротивление тела человека;

- сопротивление растеканию тока от ступней в землю;

где - удельное сопротивление верхнего слоя земли, Ом×м;

- ток, стекающий с заземлителя, заземляющего устройства при однофазном КЗ. Для приблизительных расчетов можно принять равным:

, А (14.26)

где ,- ток однофазного кз.;

- периодическая составляющая суммарного тока трехфазного КЗ.

Проверить выполнение условия:

, В

где - допустимое напряжение прикосновения, зависящее от длительности воздействия токов КЗ; определяется по таблице 14.4 [3, с.128]

За расчетную длительность воздействия принято:

, [3, с.57]

где - время действия релейной защиты, с

- полное время отключения выключателя (с приводом), с [3, П.6.1]

Если напряжение прикосновения больше допустимого значения, то необходимо принять меры для его снижения путем расширения заземляющего устройства за территорию станции, или путем использования естественных заземлителей.

Список литературы

1Неклепаев Б.Н, Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций.- М.: Энергоатомиздат, 1989.- 605с

2 Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций и подстанций-М.: Издательский центр «Академия», 2004.- 448 с.

3 Николаева В.В.Методические указания к практическим работам. ЧЭнК 2009г.