Возможность постройки ТЭЦ для ОАО "Челябинский тракторный завод" (стр. 4 из 13)
В качестве генераторного выключателя примем к установке выключатель элегазовый VF12,08,20.
Разъединители не устанавливаются, т.к. ячейки КРУ КУ-10 идут в комплекте с втычными разъединителями и выполнены с возможностью выкатывания тележки выключателя. Т.е. необходимости в установке разъединителей нет.
Сравнение расчетных и каталожных данных сведены в таблицу 2.5.
Таблица 2.5 - Сравнение расчетных и каталожных данных на выключатель элегазовый VF12,08,20
| Расчетные данные | Каталожные данные на выключатель VF12,08,20 |
| Uуст = 10,5 кВImax = 470 АIn,τ = 15,2 кАia,τ = 8,6 кАIn(0) = 15,2 кАiу = 26,3 кАВк = 33,2 кА2∙с | Uном = 12 кВIном = 800 АIном.отк = 20 кАia,ном = 8,9 кАIдин = 20 кАiдин = 50 кА  = 1200 кА2∙с |
2.5.2 Выбор кабеля в цепи генератора
Проверку производим:
– по напряжению Uуст£Uн.каб.;
– по экономической плотности тока Sэк=Iраб/jэк ( jэк=2,5 при Тм£5000 ч для кабелей с медными жилами и бумажной изоляцией);
– по длительно допустимому току Iраб. макс.= 470 А £I`дл.доп,
где I`дл.доп – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных в земле кабелей k1 и на температуру окружающей среды k2 /ПУЭ/,
I`дл.доп= k1× k2× Iдл.доп. (2.11)
Выбираем два кабеля с медными жилами с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, Uн.каб =10 кВ, трехжильный.
Определяем экономическое сечение
Sэк=470/2,5= 188 мм2.
Принимаем два трехжильных кабеля 3´95 мм2.
По ПУЭ находим Iдл.доп=530 А для двух кабелей данного типа, k2=1, k1=0,9 при расстоянии между кабелями 300 мм, тогда по формуле (2.11):
I`дл.доп= 0,9× 1×530 = 477 А >470 А.
Определим минимальное сечение для проверки на термическую устойчивость при КЗ ( С=141, ВК=33,2 кА2×с из расчета выключателя )
Sмин=
мм2.Принятое выше сечение больше минимального, следовательно, кабель проходит по термической устойчивости.
2.5.3 Трансформаторы тока в токопроводе генератора
Намечен к установке трансформатор ТПЛК-10 УЗ. Расчетные и каталожные данные сведены в таблицу 2.6.
Таблица 2.6-Сравнение расчетных и каталожных данных на трансформатор ТПЛК-10 УЗ
| Расчетные данные | Каталожные данные на трансформатор ТПЛК-10 УЗ |
| Uуст = 10,5 кВImax = 470 Аiу = 26,3 кАВк = 33,2 кА2∙с | Uном = 10,5 кВIном = 600 Аiдин = 74,5 кА = 2400 кА2∙с |
Проверка по вторичной нагрузке трансформатора ТПЛК-10 УЗ.
Рисунок 2.6 – Размещение приборов в цепи генератора
Определяем нагрузку по фазам для наиболее нагруженного ТТ (таблица 2.7). Из таблицы 2.7 видно, что наиболее загружен ТТ фазы А и С.
Таблица 2.7 – Перечень приборов в цепи генератора
| Прибор | Тип | Нагрузка фазы, В×А | |||
| А | В | С | |||
| Амперметр | Э-377 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | |
| Ваттметр | Д-335 | 0,5 | - | 0,5 | |
| Варметр | Д-335 | 0,5 | - | 0,5 | |
| Датчик активной мощности | Е-829 | 0,5 | 0,5 | ||
| Датчик реактивной мощности | Е-830 | 0,5 | 0,5 | ||
| Счётчик активной энергии | И675 | 2,5 | - | 2,5 | |
| Ваттметр (машинный зал) | Д-305 | 0,5 | - | 0,5 | |
| Итого | 5,6 | 0,1 | 5,6 | ||
rпр =
=0,224 Ом;rпр = 1,2 - 0,224 – 0,1=0,876 Ом;
l = 40×
м; 
мм2.По условию механической прочности принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2.
2.5.4 Выбор трансформатора напряжения
Для подключения приборов синхронизации использован установленный трансформатор напряжения НТМИ-10. Для класса напряжения 1номинальная мощность трансформатора Sном = 200 ВА.
Проверка по вторичной нагрузке:
Вторичная нагрузка трансформатора напряжения приведена в таблице 2.8.
Таблица 2.8 – Перечень приборов на ТН на СШ 10,5 кВ
| Тип | S, ВА | Число приборов | Класс точности | |
| Вольтметр | Э-377 | 2 | 2 | 1,5 |
| Частотомер | Э-372 | 1 | 2 | 2,5 |
| Синхроноскоп | Э-327 | 10 | 1 | ± 3  |
Så =16 ВА;
Så£ Sном.
Для соединения ТН с приборами принимаем контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 2,5 мм2.
2.6.1 Выбор источника собственных нужд
В качестве источника питания системы собственных нужд будет использо-ваться комплектная трансформаторная подстанция находящаяся в здании подключенная к РП-53. Поскольку в КТП установлен трансформатор с масленым охлаждением, то КТП устанавливается снаружи здания котельной.
Нагрузка С.Н.:
1. Три двигателя для питательных насосов по 74 кВт.
2. Два двигателя для сетевых насосов по 5,8 кВт.
3. На подогрев шкафов КРУ – 65 кВт.
Итого: 300 кВт.
Примем к установке КТП-400/10/0,4-84 У1 (таблица2.9).
Таблица 2.9-Данные на КТП-400/10/0,4-84 У1
| Расчетные данные | Каталожные данные на КТП-400 |
| UномВН = 10 кВUномНН = 0,4 кВiу = 26,3 кАВк = 33,2 кА2∙с | UномВН = 10 кВUномНН = 0,4 кВiдин = 52 кА  = 1200 кА2∙с |
2.6.2 Выбор кабеля в цепи КТП.
Проверку производим:
– по напряжению Uуст£Uн.каб.;
– по экономической плотности тока Sэк=Iраб/jэк (jэк=2,5 при Тм£5000 ч для кабелей с медными жилами и бумажной изоляцией);
– по длительно допустимому току Iраб. макс.=
= 17,3 А £I`дл.доп,где I`дл.доп – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных в земле кабелей k1 и на температуру окружающей среды k2 /ПУЭ/,
Выбираем кабель с медными жилами с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, Uн.каб =10 кВ, трехжильный.
Определяем экономическое сечение
Sэк=17,3/2,5= 6,9 мм2.
Принимаем трехжильный кабель 3´16 мм2.
По ПУЭ находим Iдл.доп=60 А для кабеля данного типа, k2=1, k1=0,9 при расстоянии между кабелями 300 мм, тогда по формуле (2.11):
I`дл.доп= 0,9× 1×60=54 А>17,3 А.
Определим минимальное сечение для проверки на термическую устойчивость при КЗ ( С=141, ВК=33,2 кА2×с из расчета выключателя )
Sмин=
мм2.Принятое выше сечение больше минимального, следовательно, кабель проходит по термической устойчивости.
3. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА
Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна надежная работа современных энергетических систем. Она осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений защита выявляет и отключает от системы поврежденный участок. При возникновении ненормальных режимов защита выявляет их и, в зависимости от характера нарушения, производит операции, необходимые для восстановления нормального режима или подает сигнал дежурному персоналу.
В современных электрических системах релейная защита тесно связана с электрической автоматикой, предназначенной для быстрого автоматического восстановления нормального режима и питания потребителей.
Основные требования, предъявляемые к релейной защите:
- Селективность.
- Быстрота действия.
- Чувствительность.
- Надежность.
Релейная защита и автоматика распредустройства выполняется в объеме, предусмотренном ПУЭ раздел 3 и действующими директивными указаниями, и должна обеспечивать требуемый уровень защиты всех присоединений.
3.1 Защиты, используемые на СШ-10 кВ
В данном проекте не производиться выбор защит шин 10 кВ поскольку оборудование устанавливается в существующем распредпункте, где есть все необходимые защиты.
В КРУ 10 кВ установлена дуговая защита, реагирующая на появление электрической дуги в ячейках КРУ. Защита действует без выдержки времени на отключение питающих элементов секции шин 10 кВ. В КРУ 10 кВ установлена быстродействующая селективная световая дуговая защита БССДЗ-01/02 производства саратовского ЗАО Промэлектроника. Защита выполнена с применением микроконтроллеров и реагирует на увеличение освещенности в ячейке 10 кВ при появлении электрической дуги.