- •Содержание
- •Технические данные выбранных трансформаторов
- •Результаты расчета токов кз
- •Выбор и проверка генераторных выключателей
- •Выбор и проверка выкатного выключателя на напряжение 6,3 кВ
- •Выбор и проверка выключателя на напряжение 6,3 кВ перед подключением двигателей сн
- •Выбор автоматических выключателей в схему собственных нужд тэц на напряжение 0,4 кВ
- •Список источников
Результаты расчета токов кз
Однолинейная схема ТЭЦ приведена на рис. 1. Расчетная схема замещения приведена на рис. 2. Результаты расчетов токов КЗ приведены в табл. 3 (К1 и К2), в табл. 4 (К3 и К4) и в табл. 5 (К5, К6 и К7). Коэффициенты электрической удаленности генераторов от точек КЗ приведены в таблице 6.
Таблица 3. Расчетные токи КЗ для точек К1 и К2
К1 |
|||||||||
Iп0 (Г1), кА |
Iп0 (Г2), кА |
Iп0 (Г3), кА |
Iп0 (Г4,Г5), кА |
Iп0 (К1), кА |
|||||
1,62 |
2,02 |
0,951 |
4,866 |
9,458 |
|||||
iа0 (Г1), кА |
iа0 (Г2), кА |
iа0 (Г3), кА |
iа0 (Г3,Г5), кА |
iа0 (К1), кА |
|||||
2,29 |
2,857 |
1,345 |
6,88 |
13,38 |
|||||
iуд (Г1), кА |
iуд (Г2), кА |
iуд (Г3), кА |
iуд (Г3,Г5), кА |
iуд (К1), кА |
|||||
4,556 |
5,691 |
2,682 |
13,71 |
26,63 |
|||||
К2 |
|||||||||
Iп0 (Г1), кА |
Iп0 (Г2), кА |
Iп0 (Г3), кА |
Iп0 (Г4,Г5), кА |
Iп0 (Д1,Д3),кА |
Iп0 (К2), кА |
||||
22,64 |
24,58 |
11,94 |
32,29 |
1,456 |
94,35 |
||||
iа0 (Г1), кА |
iа0 (Г2), кА |
iа0 (Г3), кА |
iа0 (Г4,Г5), кА |
iа0 (Д1,Д3), кА |
iа0 (К2), кА |
||||
32,02 |
34,76 |
16,88 |
45,66 |
2,06 |
133,43 |
||||
iуд (Г1), кА |
iуд (Г2), кА |
iуд (Г3), кА |
iуд (Г4,Г5), кА |
iуд (Д1,Д3), кА |
iуд (К2), кА |
||||
63,79 |
69,42 |
33,69 |
90,69 |
4,059 |
265,69 |
Таблица 4. Расчетные токи КЗ для точек К3 и К4
К3 |
||||||
Iп0 (Г1), кА |
Iп0 (Г2), кА |
Iп0 (Г3), кА |
Iп0 (Г4,Г5), кА |
Iп0 (Д1,Д3), кА |
Iп0 (Д2),кА |
Iп0 (К3), кА |
6,47 |
6,22 |
5,61 |
6,82 |
1,96 |
0,539 |
27,62 |
iа0 (Г1), кА |
iа0 (Г2), кА |
iа0 (Г3), кА |
iа0 (Г4,Г5), кА |
iа0 (Д1,Д3), кА |
iа0 (Д2), кА |
iа0 (К3), кА |
9,15 |
8,8 |
7,93 |
9,65 |
2,77 |
0,762 |
39,06 |
iуд (Г1), кА |
iуд (Г2), кА |
iуд (Г3), кА |
iуд (Г4,Г5), кА |
iуд (Д1,Д3), кА |
iуд (Д2), кА |
iуд (К3), кА |
17,52 |
16,88 |
15,28 |
18,42 |
5,52 |
1,442 |
75,07 |
К4 |
||||||
Iп0 (Г1), кА |
Iп0 (Г2), кА |
Iп0 (Г3), кА |
Iп0 (Г4,Г5), кА |
Iп0 (Д1), кА |
Iп0 (Д5), кА |
Iп0 (К4), кА |
6,46 |
6,21 |
5,6 |
6,81 |
1,96 |
0,539 |
27,58 |
iа0 (Г1), кА |
iа0 (Г2), кА |
iа0 (Г3), кА |
iа0 (Г4,Г5), кА |
iа0 (Д1), кА |
iа0 (Д5), кА |
iа0 (К4), кА |
9,14 |
8,78 |
7,92 |
9,63 |
2,77 |
0,76 |
39 |
iуд (Г1), кА |
iуд (Г2), кА |
iуд (Г3), кА |
iуд (Г4,Г5), кА |
iуд (Д1), кА |
iуд (Д5), кА |
iуд (К4), кА |
17,27 |
16,64 |
15,08 |
18,14 |
5,55 |
1,44 |
74,12 |
Таблица 5. Расчетные токи КЗ для точек К5, К6 и К7
К5 |
|||||||||||
Iп0 (Г1), кА |
Iп0 (Г2), кА |
Iп0 (Г3), кА |
Iп0 (Г4,Г5), кА |
Iп0 (Д1), кА |
Iп0 (Д5), кА |
Iп0 (К5), кА |
|||||
24,18 |
4,08 |
23,33 |
24,47 |
15,64 |
11,59 |
103,3 |
|||||
iа0 (Г1), кА |
iа0 (Г2), кА |
iа0 (Г3), кА |
iа0 (Г4,Г5), кА |
iа0 (Д1), кА |
iа0 (Д5), кА |
iа0 (К5), кА |
|||||
34,19 |
5,77 |
32,99 |
34,61 |
22,12 |
16,39 |
146,07 |
|||||
iуд (Г1), кА |
iуд (Г2), Ка |
iуд (Г3), кА |
iуд (Г4,Г5), кА |
iуд (Д1), кА |
iуд (Д5), кА |
iуд (К5), кА |
|||||
64,41 |
11,42 |
62,28 |
65,16 |
42,74 |
31,13 |
277,1 |
|||||
К6 |
|||||||||||
Iп0 (Г1), кА |
Iп0 (Г2), кА |
Iп0 (Г3), кА |
Iп0 (Г4,Г5), кА |
Iп0 (Д1), кА |
Iп0 (Д5), кА |
Iп0 (К6), кА |
|||||
23,66 |
4,07 |
22,85 |
23,95 |
15,45 |
11,69 |
101,67 |
|||||
iа0 (Г1), кА |
iа0 (Г2), кА |
iа0 (Г3), кА |
iа0 (Г4,Г5), кА |
iа0 (Д1), кА |
iа0 (Д5), кА |
iа0 (К6), кА |
|||||
33,47 |
5,75 |
32,32 |
33,87 |
21,84 |
16,53 |
143,78 |
|||||
iуд (Г1), кА |
iуд (Г2), Ка |
iуд (Г3), кА |
iуд (Г4,Г5), кА |
iуд (Д1), кА |
iуд (Д5), кА |
iуд (К6), кА |
|||||
57,28 |
11,18 |
55,59 |
57,87 |
39,52 |
33,07 |
254,5 |
|||||
К7 |
|||||||||||
Iп0 (Г1), кА |
Iп0 (Г2), кА |
Iп0 (Г3), кА |
Iп0 (Г4), кА |
Iп0 (Г5), кА |
Iп0 (К7), кА |
||||||
8,3 |
9,46 |
5,31 |
24,69 |
11,34 |
61,5 |
||||||
iа0 (Г1), кА |
iа0 (Г2), кА |
iа0 (Г3), кА |
iа0 (Г4), кА |
iа0 (Г5), кА |
iа0 (К7), кА |
||||||
11,74 |
13,38 |
7,51 |
34,92 |
16,04 |
86,98 |
||||||
iуд (Г1), кА |
iуд (Г2), Ка |
iуд (Г3), кА |
iуд (Г4), кА |
iуд (Г5), кА |
iуд (К7), кА |
||||||
23,32 |
26,6 |
14,95 |
69,84 |
31,88 |
173,3 |
Таблица 6. Значения коэффициентов электрической удаленности генераторов от точек КЗ
|
К-1 |
К-2 |
К-3 |
К-4 |
К-5 |
К-6 |
К-7 |
Г1 |
0,39 |
5,49 |
1,57 |
1,57 |
5,86 |
5,74 |
2,01 |
Г2 |
0,29 |
3,58 |
0,91 |
0,90 |
0,59 |
0,59 |
1,38 |
Г3 |
0,46 |
5,79 |
2,72 |
2,72 |
11,32 |
11,09 |
2,58 |
Г4 |
0,40 |
2,67 |
0,56 |
0,56 |
2,03 |
1,98 |
4,09 |
Г5 |
0,40 |
2,67 |
0,56 |
0,56 |
2,03 |
1,98 |
1,88 |
При значении коэффициента удаленности, равном отношению тока подпитки места КЗ от данного генератора к номинальному току генератора, меньше 2 считаем, что для данного генератора КЗ удаленное.
Рисунок 1. Однолинейная схема ТЭЦ
Рисунок 2. Расчетная схема замещения
ВЫБОР И ПРОВЕРКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ И РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ
Выбор и проверка выключателей на напряжение 115 кВ
В соответствии с ГОСТ 687-78 выключатели и разъединители выбираются по следующим условиям:
(1)
Номинальный ток, по которому необходимо выбирать выключатель, находится как:
Выбираем выключатель Q1, исходя из условий (1):
Принимаем к установке комплектное распределительное устройство фирмы «ABB» типа ELK14 со следующими параметрами:
максимальное номинальное напряжение Uном = 250 кВ;
номинальный ток Iном = 3,15 кА;
номинальный ток отключения Iоткл.ном = 40 кА;
наибольший пик сквозного тока короткого замыкания iпр.скв = 135 кА;
ток термической стойкости Iтерм.норм = 40 кА;
номинальное относительное содержание апериодической составляющей не более ;
время протекания тока термической стойкости tтерм.норм = 3 с;
собственное время отключения t собст = 0,03 с;
полное время отключения t полн = 0,05 с.
Проверка выключателя на коммутационную способность осуществляется по следующим условиям:
где - нормированное значение апериодической составляющей тока отключения;
(2)
- расчётное значение апериодической составляющей тока КЗ в цепи в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя;
- действующее значение периодической составляющей тока КЗ в цепи в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя ( );
- нормированное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения.
Нормированное значение апериодической составляющей тока отключения:
Момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя определяется по формуле:
(3)
где - минимальное время срабатывания релейной защиты согласно ПУЭ.
Расчётное значение апериодической составляющей тока КЗ в цепи в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя определяется по формуле:
(4)
где - эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей, определяемая по формуле:
(5)
Через данный выключатель будет протекать суммарный ток короткого замыкания от всех генераторов и системы, поэтому принимаем:
Определяем постоянную времени затухания апериодической составляющей по формуле (5):
Определяем расчётное значение апериодической составляющей тока КЗ в цепи в момент начала расхождения дугогасительных контактов по формуле (4):
Проверяем выключатель на коммутационную способность по условиям (2):
Так как оба условия выполняются, то выключатель проходит по коммутационной способности.
Проверка выключателя по включающей способности производится по следующим условиям:
(6)
где – нормированное действующее значение периодической составляющей тока включения выключателя;
– нормированное мгновенное значение тока включения выключателя.
Под нормированным током включения понимают наибольший ток КЗ, который выключатель способен надежно включить. Заводы-изготовители определяют этот ток наибольшим действующим значением, которое установлено равным номинальному току отключения и наибольшим мгновенным значением, которое установлено равным:
. (7)
Определяем нормированное мгновенное значение тока включения по формуле (7):
Проверяем выключатель на включающую способность по условиям (6):
Отсюда следует, что выключатель, выбранный по номинальному току отключения, способен также включить цепь с номинальным током включения. Так как выключатель удовлетворят по своим параметрам условиям (6), то он может быть принят к установке в данной цепи.
Проверка выключателя на термическую стойкость производится по условию:
(8)
Время от начального момента КЗ до момента его отключения определяется по формуле:
, (9)
где - время срабатывания релейной защиты (для данного курсового проекта принимается равным 0,2 с);
- полное время отключения выключателя.
Определяем время от начального момента КЗ до момента его отключения выключателем по формуле (9):
В связи с тем, что , то допустимое значение интеграла Джоуля составит:
(10)
Определим допустимое значение интеграла Джоуля по формуле (10):
Исходная расчётная схема носит произвольный характер, но для всех генераторов расчётное КЗ является удалённым (табл. 4). При этом интеграл Джоуля определяется по формуле:
, (11)
где - действующее значение периодической составляющей тока КЗ, А;
- эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.
Так, как в данной курсовой работе не учитывалась подпитка от системы, то перерасчет начальной периодической составляющей тока КЗ и ударного значения тока КЗ не производится. Для проверки используются величины, используемые при проверке на отключающую и включающую способность.
Определим расчетное значение интеграла Джоуля по формуле (11):
Проверяем выключатель на термическую стойкость по условию (8):
Так как условие выполняется, то принимаем данный выключатель к установке.
Проверка выключателя на электродинамическую стойкость проводится по следующим условиям:
(12)
где
Проверим выключатель Q1 по условиям (12):
Так как условия (12) соблюдаются, то данный выключатель проходит по электродинамической стойкости.
В связи с тем ,что к установке выбиралось комплектное распределительное устройство, а выключатель этого КРУ прошел все проверки, то проверять остальное оборудование не имеет смысла.