Проектирование электростанции ГРЭС 3600 (стр. 3 из 4)
Принимаем первый вариант.
Определим потери в блочном трансформаторе, для второго варианта схем
Определяем суммарные потери в блочном трансформаторе для первого и второго вариантов схем.
Годовые эксплуатационные издержки:
Первый вариант экономичнее второго на
Принимаем первый вариант.
6. Выбор схемы и трансформаторов собственных нужд
Выбор схемы собственных нужд.
В проектируемой электростанции генераторы соединяются в блоки. На блочных электростанциях трансформаторы собственных нужд присоединяются отпайкой от энергоблока. РУ выполняется с двумя секционированными системами шин. Исходя из количества блоков на станции выбираем к установки пять рабочих и два резервных трансформатора собственных нужд.
Выбор ТСН.
Мощность рабочих трансформаторов собственных нужд:
На блоках мощностью 500 мВт устанавливаем трансформаторы собственных нужд типа ТРДСН-40000/35
На блоках мощностью 110 мВт устанавливаем трансформаторы собственных нужд типа ТДНС-10000/35
Выбор ПРТСН
Резервное питание секции собственных нужд осуществляется от резервных магистралей, связанных с ПРТСН, мощность которых должна обеспечивать замену одного рабочего ТСН и одновременно пуск или останов блока. ПРТСН имеет мощность на ступень выше рабочих ТСН. Принимаем к установки два ПРТСН типа ТРДСН-63000/35 и ТРДН-63000/110. ПРТСН ТРДСН-63000/35 подключен к низшим обмоткам автотрансформаторов, а ТРДН-63000/110 к ячейке РУ-110 кВ.
7. Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания производим для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей для данной станции. В целях упрощения расчетов для каждой электрической ступени в расчетной схеме в место ее действительного напряжения на шинах указываем среднее напряжение Uср, кВ равное 340, 115 кВ.
генератор силовой трансформатор станция
Параметры отдельных элементов:
Т1 – Т4: ТНЦ – 1000000/500, 1000 МВ.А, Uк=14,5%;
T5, Т6: ТДЦ-250000/220, 250 МВ.А, Uк=11%;
G1 – G4: ТВВ – 800–2ЕУ3, 889 МВ.А, x»d=0,219;
G5,G 6: ТГВ –200–2У3, 235,5 МВ.А, x»d=0,19;
С1: Sном=4200 МВ.А; xc=0,11
С2: Sном=3500 МВ.А; xc=0,14
АТ1, АТ2: АОДЦТН – 167000/500/220, 167 МВ.А, Uк,вн-сн=11%, Uк,вн-нн=35%, Uк,сн-нн=21,5%;
W1, W2 = 410 км;
W3, W4 = 350 км;
Худ=0,28 Ом/км;
Sб=1000МВ А
Расчет токов короткого замыкания ведем в относительных единицах. Расчет ведем по формулам.
В дальнейшем для упрощения расчетов и обозначений индекс «*» опускаем, подразумевая, что все полученные данные значения сопротивлений даются в относительных единицах и приведены к базовым условиям.
Определяем значения сопротивлений схемы замещения:
принимаем за ноль
8. Выбор способа синхронизации
Включение генератора в сеть может сопровождаться толчками уравнительного тока и активной мощности на вал генератора, а также более или менее длительными качаниями. Указанные нежелательные явления возникают вследствие того, что частота вращения включаемого генератора отличается от синхронной частоты вращения генераторов энергосистемы, а напряжение на выводах возбужденного генератора – от напряжения на шинах электростанции. Поэтому для включения синхронного генератора на параллельную работу с другими работающими генераторами электростанции или энергосистемы его предварительно нужно синхронизировать.
Широкое применение получили два способа синхронизации: точная синхронизация и самосинхронизация.
При включении генератора способом точной синхронизации затруднительно выполнить точно условия:
равенство по абсолютному значению напряжениявключаемого генератора и напряжения сети;
равенство угловой скорости вращения включаемого генератора (или частоты) и угловой скорости вращения генераторов энергосистемы (или частоты):
совпадение по фазе векторов напряжения генератора и напряжения сети в момент включения выключателя.
Поэтому в дипломном проекте выбран способ самосинхронизации. Основным достоинством способа самосинхронизации является возможность достаточно быстрого по сравнению со способом точной синхронизации включения генератора в сеть.
При включении генератора способом самосинхронизации должны быть соблюдены следующие условия:
генератор должен быть невозбужденным;
частота вращения включаемого генератора должна быть близка к частоте вращения генераторов энергосистемы; допускаемая разность частот генератора и сети 1–1, 5 Гц.
В первый момент после включения генератор работает в режиме асинхронной машины, при этом на ротор генератора действует асинхронный вращающий момент, который направлен на уменьшение разности частот вращения включаемого генератора и генераторов энергосистемы, т.е. асинхронный момент способствует втягиванию генератора в синхронизм. После включения выключателя генератора включается автомат гашения поля (АГП), который подает на генератор возбуждение. В этих условиях на ротор генератора начинает действовать синхронный вращающий момент, обеспечивающий окончательное втягивание генератора в синхронизм. Включение генератора в сеть сопровождается броском тока. Включение генератора способом самосинхронизации сопровождается также снижением напряжения на выводах генератора, что оказывает неблагоприятное влияние на работу потребителей, подключенных к тем же шинам, что и генераторы электростанции. По мере втягивания генератора в синхронизм происходят уменьшение тока включения и повышение напряжения на шинах.
9. Описание релейной защиты
Токовая отсечка нашла наибольшее применение для защиты электродвигателей с. н. 3–6 кВ от междуфазных к. з. в обмотках и на выводах электродвигателя. Она представляет собой максимальную токовую защиту без выдержки времени, действующую на отключение электродвигателя от сети только в случае возникновения в нем междуфазных к. з. Это достигается условием выбора тока срабатывания токовой отсечки, который должен быть больше пускового тока электродвигателя во избежание его отключения от защиты при включении в сеть. В зону действия токовой отсечки электродвигателя входит также и силовой кабель, соединяющий его с выключателем, так как ТТ защиты устанавливаются вблизи выключателя.
В соответствии с ПУЭ токовая отсечка как простое и дешевое защитное устройство рекомендуется для защиты электродвигателей мощностью до 5000 кВт, если она обладает требуемой чувствительностью к повреждениям на выводах электродвигателя. При недостаточной чувствительности токовой отсечки необходимо применять более чувствительную дифференциальную токовую защиту.
Защита от однофазных замыканий на землю в соответствии с ПУЭ применяется для электродвигателей 6 кВ в зависимости от их мощности и тока замыкания на землю в питающей сети. Она выполняется в виде токовой защиты нулевой последовательности, которая представляет собой максимальную токовую защиту, содержащую одно реле тока типа РТЗ-50, включенное на ТТ нулевой последовательности типа ТЗЛМ или ТЗРЛ. Защита срабатывает от токов нулевой последовательности, появляющихся при замыканиях на землю. Трансформатор тока ТЗЛМ или ТЗРЛ (с литой изоляцией из эпоксидной смолы) представляет собой кабельный ТТ с кольцевым магнитопроводом. Он устанавливается непосредственно на трехфазный кабель 6 кВ электродвигателя за его выключателем, и поэтому в зону действия токовой защиты нулевой последовательности входит также и силовой кабель к электродвигателю. Это считается допустимым из-за редких повреждений в кабеле в связи с небольшой длиной (100–200 м) и благоприятными условиями его эксплуатации