Проектирование электроэнергии

2.3. Выбор автотрансформаторов связи
На рисунке 1 приведена структурная схема.

Режимы работы автотрансформаторов связи
1. Нормальный режим
Мощность автотрансформатора выбирается по следующему условию:

где Sизб. макс. – максимальная мощностью, передаваемая через автотрансформаторв систему:

– сумма мощностей генераторов, за вычетом сумма мощностей собственных нужд, подключенных к РУ СН.
– минимальная мощность нагрузки на СН.
Таким образом:

Найдём модуль Sизб. макс.:

Тогда мощность выбираемого автотрансформатора должна удовлетворять следующему условию:

2. Аварийное отключение одного блока на СН
При аварийном отключении одного блока на СН суммарная мощность оставшихся в работе блоков будет равна 220 МВт, мощность нагрузки на СН в максимальном режиме равна Рмакс. СН = 377,4 МВт, как видно появляется дефицит мощности. Условие для выбора мощности автотрансформатора связи будет следующее:

Sнедост.
…

3.1. Выбор трансформаторов блока

Трансформаторы блока выбираются по номинальной мощности и номинальному напряжению. Их мощность должна удовлетворять условию:

Напряжение тоже должно удовлетворять аналогичному условию:

Для трансформаторов, подключенных к РУ 110 кВ, эти условия будут следующими:

При этом напряжение обмотки ВН должно соответствовать напряжению на шинах РУ 110 кВ, т.е. UВН. ТБ ≥ 110 кВ. Так как трансформаторы работают в блоке с генератором, то они выбираются без устройства РПН.
На основании этих условий произведём выбор [1,с.
…

4.1. Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания

Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания выполним в относительных базисных единицах.
Зададимся следующими базисными параметрами:

Sб = 1000 МВА; Uб1 = 115кВ; Uб2 = 230кВ; Uб3 = 15,75кВ;

Определим значения базисных токов ступеней:

Рис. 2. Схема замещения для расчёта трёхфазного тока К
Найдём параметры элементов схемы.
ЭДС всех генераторов будут иметь одно и то же значение и определяются по следующему выражению:

Х”d – сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора.

ЭДС системы принимается равной единице:

Сопротивления генераторов также как и ЭДС будут иметь одно и то же значение и определяются следующим образом:

Определим сопротивления трансформаторов блока, подключенных к РУ 110 кВ:

Uк.ТБ = 0,105о.е. – напряжение короткого замыкания трансформатора блока, подключаемого к РУ 110 кВ, Sном.ТБ = 250 МВА – мощность трансформатора блока.
…

4.2. Расчёт токов однофазного короткого замыкания
Расчёт токов однофазного короткого замыкания выполним в относительных базисных единицах с использованием метода симметричных составляющих. Расчёт токов однофазного короткого замыкания выполняется в точках сети с напряжением выше 110 кВ, таким образом, в схеме будет расчётной точкой однофазного короткого замыкания на РУ 220 кВ (точка К2, К1). В расчётах принимается, что сопротивления элементов по прямой последовательности фаз равны сопротивлениям элементов по обратной последовательности фаз. Сопротивления для элементов по нулевой последовательности фаз будем
определять по справочным данным.
Составим схемы замещения для прямой, обратной и нулевой последовательностей фаз для расчёта тока однофазного КЗ. Параметры элементов схем прямой и обратной последовательностей фаз равны. Их значения возьмём из предыдущих расчётов токов трёхфазного короткого замыкания.
…

5. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Выключатели предусматриваются во всех цепях схемы, где необходимо коммутировать ток. Из соображений удобства и компоновки и эксплуатации РУ 35 кВ и выше во всех цепях устанавливаются одинаковые выключатели, разъединители и трансформаторы тока, которые выбираются по суммарному току КЗ на сборных шинах и по максимальному рабочему току наиболее мощного присоединения в нормальном режиме.
Разъединители, так же как и выключатели, устанавливаются во всех цепях схемы: в линях передач и секционных реакторов – с обеих сторон выключателя; в цепях генераторов и трансформаторов – с одной стороны выключателя; при двойной системе сборных шин предусматривается развилка разъединителей со стороны сборных шин. В ячейках КРУ 6 – 10 кВ собственных нужд и местной нагрузки вместо разъединителей применяются втычные контакты.
…

5.1. Выбор выключателей, разъединителей и измерительных трансформаторов, подключаемых к РУ 110 кВ
Условия выбора выключателей:
1) Номинальное напряжение установки Uуст меньше или равно минимальному напряжению Uном выключателя:

2) Максимальный рабочий ток меньше или равен номинальному току Iном выключателя:

Предварительно выбираем выключатель ВЭК-110-40/2000У1

3) Проверка выключателя на отключающую способность

а) Периодическая составляющая тока КЗ должна быть меньше или равна номинального тока отключения выключателя:

Сначала определим значение Iп.,τ. Оно находится из соотношения между Iп.0 с помощью типовых кривых определения затухания периодической составляющей тока КЗ, ɣ [4, рис. 3, с.21] для заданного момента времени τ, которое равно τ = tрз. мин + tс.о., где tрз.мин – минимальное время действия релейной защиты, равное 0,01 с и tс.о. – собственное время выключения выключателя, равное для выключателя ВЭБ-110 tс.о. = 0,035 с.
…

5.3. Выбор выключателей, разъединителей и измерительных трансформаторов на генераторном напряжении

Приведём все расчёты по выбору выключателей в табличной форме (табл. 18).
Найдём ток нормального режима:

Найдём максимальный рабочий ток:

Таблица 14 – Расчётные и каталожные данные
Расчётные данные
Каталожные данные

Выключатель ВВГ-20-160/20000УЗ
Разъединитель
РВПЗ-1-20/12500 УЗ
Трансформатор тока
ТВГ42-1-10000/5
Uуст = 15,75кВ
Uном = 20 кВ
Uном = 20 кВ
Uном = 20 кВ
Iраб. макс =9900 А
Iном = 20000 А
Iном = 12500 А
Iном = 10000 А
Iп. τ = 70,248кА
Iном. откл = 160 кА

iа. τ = 31,1 кА
iа. ном = · βном·Iном.откл =

·Iп. τ + iа. τ =
·Iном. откл·(1 + βном) = 304 кА

iу = 195 кА
iдин = 407,3 кА
iдин = 490 кА
iдин = 490 кА

Iт2·tт = 1602·3 = 76800 кА2·с
Iт2·tт = 1802·4 = 129,6*103 кА2·с

–

5.4.
…