Пример выбора токоведущих частей в главной схеме АЭС.

Пример 12.

Выбрать токоведущие части в главной схеме АЭС, по исходным данным раздела 3.1 первой части (рис.7.2).

Решение:

а) Выбор генераторного токопровода.

Для соединения турбогенератора ТЗВ-1200 с трансформатором 3хОРЦ 417/750/24 принимаем комплектный

ТЭНЕ-24-18000-560УХЛ1 с параметрами U_ном=24 кВ, I_ном=18000 А, i_lдин=560 кА, I_тер=220 кВ, t_тер=3с, удовлетворяющий условиям нормального режима: U_ном=U_на, I_фор=16898А, и режима КЗ i_дин=560кВ>i_удг=270,45кА, .

Токопровод оборудован встроенными трансформаторами тока типа ТШЛ-24-20000/1, трансформаторами напряжения типа  Всего в каждой фазе для нужд релейной защиты установлено по 3 трансформатора тока с двумя сердечниками класса точности 5р и один ТТ для измерений класса 0,2 в нулевых выводах генератора установлены также токопроводы, но в каждой фазе установлены трансформаторы тока

ТШЛ-24-10000/1 с тремя сердечниками класса 5р. В схеме соединения в звезду обмоток генератора всех шести фаз предусматриваются по одному трансформатору тока с двумя сердечниками класса 5р и коэффициентом трансформации 1000/1.

В токопровод встроены трансформаторы напряжения, по пять в каждой фазе в линейных выводов генератора до генераторного выключателя и по два в каждой фазе со стороны блочного трансформатора до генераторного выключателя, (класс точности ТН-0,2). Дополнительно для нужд релейной защиты предусматриваются по одному трансформатору напряжения, подключенному к цепи объединения в звезду фаз генератора (см.рис.8.2).

б) Выбор сборных шин и токопроводов ОРУ-750 кВ и ОРУ-330 кВ.

Сечение сборных шин ОРУ-750 кВ выбираем по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного присоединения – блока 1200 МВт

 

                         

     

Блочный трансформатор не может быть нагружен мощностью большей, чем мощность генератора. Поэтому I_мах=I_норм=1,03 кА.

По [2] табл.7.30, стр. 356 с учетом данных табл.8.6 принимаем 5 проводов в фазе марки АС-330/43 с допустимым током 5х700=3500 А.

Поскольку ток КЗ на шинах 750 кВ меньше 20 кА

 то проверку шин на схлестывание не проводим. Проверку на термическую стойкость так же не проводим, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Для соединения выводов 750 кВ блочного трансформатора с сборными шинами применяем гибкие провода АС. Сечение выбирается по экономической плотности тока

j _эк =1^А/ _мм² (табл. 8.1):

 

                               

 

В итоге по условиям коронирования токопровод 750 кВ блока 1200 МВт выполняется пятью проводами 5хАС-³³⁰/₄₃ суммарным сечением 1650 мм².

Проверяем токопровод по допустимому току:

                 

                                I _тех =1030А < 5∙700=3500А

Проверку на схлестывание и термическую стойкость не проводим. Аналогично выбираем сборные шины и токопроводы в ОРУ 330 кВ.

Максимальный ток наиболее мощного присоединения к шинам 330 кВ

 

                               

     

Сборные шины выполняем из двух проводов 2хАС-⁵⁰⁰/₆₄ с допустимым током 2х945=1890А. Поскольку минимальное допустимое по условиям коронирования сечение двух проводов при напряжении 330 кВ меньше принятого, то коронирование будет отсутствовать.

На схлестывание и термическую стойкость выбранные шины не проверяем.

Токопровод, соединяющий выводы 330 кВ АТ со сборными шинами выбираем по экономической плотности тока

 

                                      

 

По [2] табл.7-30 стр.357 принимаем для токопровода 3 провода АС-600/72 суммарного сечения 1740 мм².

Проверим токопровод по допустимому току

 

                               

 

Проверку на схлестывание и термическую стойкость не выполняем.

в) Выбор токопроводов от выводов трансформатора собственных нужд до КРУ-10 кВ собственных нужд.

Определим наибольший рабочий ток на стороне 10 кВ трансформатора собственных нужд с расщепленной обмоткой низшего напряжения:

 

                         

 

Связь выводов ТСН и КРУ СН можно выполнить комплектным токопроводом либо пучком кабелей. Для рабочих трансформаторов собственных нужд длина связи от выводов 10 кВ ТСН до КРУ СН не велика и поэтому применяется комплектный токопровод пофазно-экранированный ТЭНЕ-10-3150-128 УХЛ1, с параметрами: U_ном=10кВ, I_ном=3150А, i_дин=128кА,  Токопровод удовлетворяет условиям нормального режима (U_ном=U_эу, I_ном=3150А>2312А) и электродинамической (i_дин=128кА>i_уд=49,9кА) и термической стойкости при КЗ.

Расстояние от резервных трансформаторов собственных нужд до секций собственных нужд велико (может составлять несколько сот метров). Поскольку удельное сопротивление комплектного токопровода (Ом/км) значительно больше, чем удельное сопротивление пучка кабелей, то применение последнего, позволяет улучшить условия самозапуска собственных нужд. Поэтому на АЭС и КЭС с агрегатами большой мощности связь от выводов резервных трансформаторов собственных нужд до секции КРУ собственных нужд выполняется кабельными линиями (из пучков кабелей).

При выборе сечения кабелей обязательно осуществляется проверка на их невозгораемость.

г) Выбор КРУ в системе собственных нужд (ячейки рабочего питания и резервирования секций).

Поскольку в качестве выключателей рабочего питания секции собственных нужд приняты выключатели ВБЧЭ-10-⁴⁰/₃₁₅₀ (см. табл.7.3), то по их параметрам выбираем шкафы КРУ серии К-105. Основные технические данные шкафов: U_ном=10 кВ, номинальный ток сборных шин – 3150 А, номинальный ток главной цепи – 3150 А, ток термической стойкости для главных цепей – 40 кА, время термической стойкости t_тер=3с, номинальный ток электродинамической стойкости – 128 кА.

Результаты выбора токоведущих частей и электрических аппаратов цепей генератора 1200 МВт приведены на рис.8.3.

 

РИС 8.3

 

Литература

1. Электротехнический справочник: в четырех томах ТЗ./Под общ.ред. профессоров МЭИ-9 изд. стер.-М.: Издательство МЭИ, 2004.- 968 с.

2. Неклепаев, Б.Н., Крючков, И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.-М.: Энергоатомиздат, 1989. – 455 с. 

3. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций / Л.Д. Рожкова, Л.К. Корнеева, Т.В. Чиркова.-М.: Академия, 2004. – 447с.

4. Черновец, А.К.. Шаргин, Ю.М. Проектирование электрической части атомных электростанций. Учебное пособие. Л. ЛПИ, 1984. – 80 с.

5. Токоведущие части электростанций и подстанций. Методическое пособие. Минск. БНТУ 2012.- 81 с.

6. Справочные сведения по синхронным генераторам тепловых и атомных электростанций. Минск, БНТУ, 2010. – 57с.

7. Учебник Онлайн Электрик. Htt_р//www.online-electric/ru/theory/359.рhр.

8. ГОСТ 30323-95. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания. Межгосударственный стандарт.

9. М.Ш., Шунтов А.В., Балаков Ю.Н., Проектирование схем         электроустановок /М.; Издательство МЭИ, 2006.—288с.

10. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования. Под редакцией проф. И.П.Крючкова и проф. В.А.Старшинова.М.: Издательский центр «Академия» 2008.-410с.

 

Содержание

Введение. …………………………………………,,,,,,,,,,,,,,………..…………..……….. . . . . ..3

5. Разработка главной схемы электрических соединений и схемы электроснабжения

собственных нужд ТЭЦ…………………………………………………………………….… .. 3

5.1.Выбор основного электрооборудования и разработка структурной схемы выдачи

 электроэнергии ТЭЦ…………………………………………………………………………… 5

5.2 Пример составления структурной схемы ТЭЦ и выбор основного оборудования…….. 7

5.3.Пример разработки главной схемы электрических соединений ТЭЦ…………………...10

6. Пример расчета ТКЗ для выбора токоведущих частей и электрических аппаратов

 в главной схеме ТЭЦ……………………………………………………………………………13

7. Выбор электрических аппаратов в главной схеме электрических соединений

электростанций…………………………………………………………………….………….... 19

7.1. Пример выбора электрических аппаратов в главной схеме ТЭЦ …………………….. 25

7.2. Пример выбора электрических аппаратов в главной схеме АЭС……………………… 27

8. Выбор токоведущих частей в главной схеме электрических соединений

электростанций………………………………………………………………………………….33

8.1. Типы проводников применяемых в главных схемах……………………………………. 33

8.2. Выбор токоведущих частей………………………………………………………………...37

8.3. Выбор кабелей …………………………………………………………………………….. 47

8.4. Выбор комплектных и гибких многопроволочных токопроводов …………………… .53

8.5. Выбор комплектных распределительных устройств (КРУ)……………………………. 54

8.6. Пример выбора токоведущих частей в главной схеме ТЭЦ……………………………..55

8.7. Пример выбора токоведущих частей в главной схеме АЭС……………………………..59

Литература  ……………………………………………………………...............................66