Расчет электрической части ТЭЦ с установленной мощностью 180 МВт

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

?атацию:

И = (6,4 + 3)2748,415 /100 + 0,8(1146112,5 + 350453,3 + 139344 +

+2942242,5)10-5 = 294,98 тыс.у.е.

) приведённые затраты:

З2 = 0,1252748,415 + 294,98 = 638,53 тыс.у.е.

Как видно из проведённых расчётов первый вариант схемы ТЭЦ дешевле второго на 25%.

 

3. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

генератор трансформатор теплоэлектроцентраль ток

Расчёт токов короткого замыкания производим для выбора шин, проверки параметров электрооборудования, а так же для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики.

Выбор числа и мест точек короткого замыкания обуславливается конфигурацией схемы и наиболее тяжёлыми режимами для выбираемого в последствии оборудования. На рис. 3.1 и 3.2 представлены расчётная схема и схема замещения для расчёта токов к.з.

На рис. 3.2 каждый элемент схемы замещён своим параметром, который влияет на величину тока к.з. В его обозначении в числителе указан его порядковый номер, в знаменателе - величина его сопротивления в относительных единицах.

Для расчётов сопротивлений элементов сети задаёмся базисной мощностью Sб = 100 МВА. Сопротивление элементов схемы определяются по приведённым ниже формулам.

Сопротивление системы:

 

 

Сопротивление генераторов:

 

 

Сопротивление автотрансформаторов:

 

Хв = 1/200(Uk.в-с + Uk.в-н - Uk.с-н) Sб/Sном.т;

Хс = 1/200(Uk.в-с + Uk.с-н - Uk.в-н) Sб/Sном.т;

Хн = 1/200(Uk.в-н + Uk.с-н - Uk.в-с) Sб/Sном.т.

 

Сопротивление линий:

 

 

где Ѕнг, Ѕнт - номинальные мощность генератора и трансформатора; Uк - напряжение к.з. трансформатора; Хо - удельное сопротивление линии (Хо=0,4 Ом/км); l - длина линии.

Определим сопротивление элементов схемы:

генераторов Г1 и Г2:

автотрансформаторов Т1 и Т2

ХТ1В = ХТ2В = (1/200) (38+10,5-25)1000/200 = 0,587;

ХТ1Н = ХТ2Н = (1/200)(38+25-10,5)1000/200 = 1,312;

ХТ1С = ХТ2С = (1/200)(10,5+25-38)1000/200 ? 0;

линий:

трансформаторов собственных нужд:

 

 

ЭДС генераторов определяется по формуле:

 

Принимаем на ГРЭС-600 установку блоков генератор-трансформатор, где генераторы типов ТВВ-320-2ЕУ3, трансформаторы типов ТЦ-400000/330.

Определяем сопротивления генераторов:

 

 

ЭДС генераторов ГРЭС:

Определяем сопротивления трансформаторов:

 

 

Вычислим сопротивление системы:

ЭДС энергосистемы принимается ЕС = 1;

Базисный ток определяется из выражения

 

 

где Uср.ном. - среднее номинальное напряжение в точке КЗ.

В ходе расчета необходимо определить следующие составляющие токов короткого замыкания.

) периодическую составляющую тока к.з. в начальный момент времени

 

где - ЭДС i-ого эквивалентного источника ветви схемы замещения;

Хi - сопротивление i-ой ветви схемы замещения.

) ударный ток

у = v2*Ку*Inо;

 

где Ку - ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания (Та) апериодической составляющей тока к.з., определяемый по [2];

) периодическая составляющая тока к.з. в момент времени

 

? = ?РЗ+?СО,

 

где ?РЗ - время действия релейной защиты (?РЗ =0,01 с);

?СО - собственное время отключения выключателя.

Периодическая составляющая определяется по соотношению Ini/Inо, которая определяется по кривым [2] в зависимости от ее мощности, приведенной к ступени напряжения, где находится точка к.з.:

ном = Рном/(v3*Uср.н соs?н).

 

Если IПО /Iном < 1, то принимаем Ini = IПО.

)апериодическая составляющая тока к.з. в момент времени ?:

а? = v2* IПО *е-?/?а.

 

Преобразуем схему замещения и производим расчет токов к.з. для точки К1.

Для начала упростим схему замещения энергосистемы:

 

Рис. 3.1 Шины высшего напряжения проектируемой ТЭЦ

 

ХГРЭС = (ХГ1+ХТ1)(ХГ2+ХТ2)/(ХГ1+ХТ1+ ХГ2+ХТ2) = 0,3735;

ЕГРЭС = 1,092 т.к.

 

Произведём расчёт токов короткого замыкания в точке 1:

 

ХГ1,2 = ХТВ1,2+Х ТН1,2 + Х Г1,2 = 0,587+1,312+2,44=4,339;

 

После соответствующих преобразований схема примет вид: (рис. 3.2)

Рис. 3.2

 

Найдём периодическую составляющую тока к.з. в начальный момент времени:

Базисный ток:

 

 

ПО1= IПОС1+ IПОС2+ IПОГ1+ IПОГ2 =1,147+2,17+0,44+0,44 = 4,2 кА.

 

Ударный ток: для системы связанной с шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением 330 кВ КУ = 1,78, а для блока турбогенератор - повышающий трансформатор при мощности турбогенератора 100 МВт КУ = 1,965.Уc1 = v2 1,1471,78 = 2,89 кА;Уc2 = v2 2,171,78 = 3,45 кА;Уг1 = iУг2 = v2 0,561,965 = 1,55 кА;У = 2,89+3,45+21,55= 11,44 кА;

Периодическая составляющая тока к.з. в момент времени ?:

Для того чтобы определить ?СО, необходимо выбрать высоковольтный выключатель. Выбор выключателя производим по номинальным напряжению UНОМ > UР. МАХ, току IНОМ > IР. МАХ и току отключения IОТКЛ > IПО, а также по роду установки и конструктивному исполнению.

 

 

где SНОМ и UСР.НОМ - номинальная мощность и средненоминальное напряжение присоединения; К - коэффициент, определяющий величину допустимых длительных перегрузок (для трансформатора работающего в блоке с генератором К=1,5.

Выбираем элегазовый выключатель ВГУ-330Б-40/3150У1 у которого собственное время отключения ?СО = 0,04 с.:

 

? = ?РЗ+?СО = 0,01+0,04=0,05 с.;

 

Из отношения Inо/Iр.ном по кривым [рис. 3.1,[5]] определяем К:

Для ветвей генераторов Г1 и Г2 0,56/0,33 = 1,72 получим К=0,95Г1,2 = 0,950,56 = 0,52 кА,

Для системы Ini = IПО : IniC1 = IПОC1 = 1,147 кА;