Проект по разработке электрической схемы ТЭЦ

 

     По  результатам условия выбора разъединителей принимается разъединитель типа РНД-220/1000 У1. 

2.2.3 Выбор сечения  воздушных линий связи с системой 

     Сечение ВЛ по экономической плотности тока j_ЭК выбирается по формуле:

                                                     ,                                              (2.16)

где j_ЭК =1,0А/мм² - экономическая плотность тока, выбранная из таблицы 2,6 [1] при использовании голых алюминиевых проводов и продолжительностью использования в течении года наибольшей нагрузки Т_max свыше 5000 часов для сибирского региона страны.

     - максимальный ток воздушной линии

                                                     ,                                         (2.17)

где - расчетная мощность, МВА;

         n – количество линий.

                                            ;

                                                

      Сечение воздушных линий связи с системой промаются равными 185 мм² типа АС – сталеалюминевый провод.

      Сечение ошиновки ОРУ-220кВ тоже, что сечение  воздушных линий связи с системой. 

2.2.4 Выбор измерительных  трансформаторов  тока и напряжения 

     Режим работы генераторов ТЭЦ, а также  режим нагрузки оборудования распределительных  устройств контролируется с помощью измерительных приборов и релейных устройств датчиков сигнализации, срабатывающих при отклонении параметров контролируемых величин от заданных значений и действующих на соответствующую сигнализацию.

     Для питания измерительных приборов устанавливают трансформаторы тока ТТ и трансформаторы напряжения ТН.

     ТТ  для питания измерительных приборов выбирают по номинальному первичному и вторичному токам, по классу точности и проверяют на термическую и  динамическую устойчивость. 
 
 
 
 
 
 
 

      Таблица 2.4 

Условия выбора трансформаторов тока 

 

     По  результатам условия выбора трансформатора тока принимается ТТ типа ТБМО-220 УХЛ1.

     Класс точности ТТ по ПУЭ для присоединения  счетчиков выбираем равным 0,5. Работа ТТ в заданном классе точности обеспечивается, если  номинальная нагрузка вторичной цепи S_2H больше или равна расчётной S₂:

                                   ,                                      (2.18)

где Z_{приб .}- сумма сопротивлений последовательно включенных обмоток приборов;

      R_пров.- сопротивление соединенных проводов;

      R_конт.=0,1- сопротивление контактов, если имеется более трех приборов.

     Для подсчета S₂ используется следующая форма записи: 

     Таблица 2.5 

Подсчет нагрузки трансформатора тока 

 

Находится Z_приб.:

                                      .

     Зная  вторичное сопротивление ТТ R_втор.=0,8 Ом, находится сопротивление соединительных проводов:

                            ,

и определяется их минимальное сечение:

                                  ,

где l_расч – расчётная длина проводов (для цепи РУ-220кВ l_расч =100м=0,1 км);

      ρ=31,5 Ом·мм²/км – удельное сопротивление алюминия.

     Нагрузка  вторичной цепи:

                                    .

     Соединительные  провода для ТТ  выбираются с номинальным сечением . 

Таблица 2.6 

Выбор трансформаторов  напряжения 

 

     Для подсчёта S₂ при выборе ТН рекомендуется форма записи, приведённая в таблице 2.7. 

Таблица 2.7 

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

                                                                                                                        

 

     Расчетную мощность с учетом коэффициентов  мощности приборов определяют по формуле:

                             

     Сечение проводов к ТН по алюминию равно 2,5 мм². 

3. Расчет защитного  заземления 

     Защитные  заземления являются составной частью большинства электроустановок и  служат для обеспечения необходимого уровня электробезопасности в зоне обслуживания электроустановки и за ее пределами, для отвода в землю импульсных токов с молниеотводов и разрядников, для стабилизации напряжения фаз электрических сетей относительно земли.

     Для заземления электроустановок различных  назначений и различных напряжений на станциях и подстанциях, как правило, применяется одно общее заземляющее устройство. Сопротивление заземляющего устройства, используемого для различных назначений и различных напряжений, должно удовлетворять требованиям к заземлению того оборудования, для которого необходимо наименьшее сопротивление заземляющего устройства. Исходя из этого можно утверждать, что для заземления электрической станции сопротивление контура не должно превышать 0,5 Ом, т.к. на электростанции есть несколько РУ с различными сопротивлениями, но определяющим будет заземление РУ выше 1000В с большим током замыкания на землю (РУ 110-220 для связи с системой). Сопротивление этих РУ в любое время года должно быть не более 0,5 Ом (R_з=0,5 Ом).

     Рассчитывается  контур заземления  РУ-220кВ, считая это РУ условно самостоятельным.

     Расчет  защитного заземления будет выполнять, ориентируясь на примеры расчетов [2].

     Для начала задается удельное сопротивление грунта - суглинок: r = 40 Ом*м

     Для РУ-220кВ имеется в любое время года сопротивление R_з=0,5 Ом

     Определяется сопротивление естественных  заземлителей. В данном РУ-220кВ естественными заземлителями являются:

     - трос-опоры , сопротивление  R_е1 принимается равным  2,5Ом;

- оболочки кабелей,  сопротивление  R_е2  принимаем равным  2,5 Ом;

-неизолированный металлический трубопровод за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов сопротивление R_е3  принимается равным 3 Ом.

     Зная  все естественные заземлители, на станции  определяют сопротивление R_е, как 

     Отсюда  R_е=0,882 Ом

     Так как R_е>R_з, то необходимо сооружение искусственных заземлителей с сопротивлением:

                                    

      Определяется расчетное сопротивление грунта , где К_с - коэффициент сезонности, для горизонтальных электродов К_с =2.

                                                 

     Определяется предварительная конфигурация заземления (см. рисунок 3.1.). При этом расстояние между вертикальными заземлителями принимается не менее их длины.

     Площадь заземления равна 56,57´32,4 м.

      В качестве искусственных заземлителей применяют вертикальные стержни 3-5м, диаметром 12-20мм и горизонтальные стальные полосы 40´4мм. 
 
 
 

                                                                                                              
 
 

Рисунок 3.1 Конфигурация заземления 

     Находится  сопротивление горизонтальных  заземлителей:

                                           ,                                           (3.1)

где  l₂ - длина горизонтальных заземлителей, м;

      r_расч - расчетное удельное сопротивление, Ом*м;

      B - ширина полосы, м, B=0,4 м;

      t - глубина заложения заземлителя, м, t=0,75 м.

                                  

     Находится сопротивление горизонтальной полосы с учетом коэффициента использования, данного в таблице 25 [1].

                                                                                              (3.2)

где x_гор - коэффициент использования, выбирается по числу вертикальных заземлителей (к_в=4), тогда x_гор=0,7, отсюда