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;