Выбор схемы собственных нужд электростанции

Бесперебойность работы собственных нужд (далее С.Н.) электростанции в значительной степени зависит от источников питания и надежности схем электроснабжения. В настоящее время установки С.Н. питают электроэнергией, как правило, от основных генераторов станции.

В нашем случае ГРУ имеет напряжение 6,3 кВ, поэтому схема С.Н. не будет иметь две ступени понижения напряжения: с 10,5 кВ до 6,3 кВ – для питания крупных электродвигателей С.Н.; с 6,3 кВ до 0,4 кВ – для питания мелких двигателей, освещения помещений и территории электростанции и др.

Рабочие трансформаторы С.Н. подключаются к сборным шинам ГРУ. Резервный трансформатор С.Н. подключается в точке между трансформатором связи и выключателем ГРУ. Чем обеспечивает надежное питание любой секции С.Н. от энергосистемы даже при отключении всех блоков станции.

В виду отсутствия сборных шин генераторного напряжения на генераторах Г-3, Г-4 (от Г-3, Г-4 электроэнергия передается в систему через трансформаторы блока Т-2, Т-3, на сборные шины высокого напряжения) рабочие трансформаторы С.Н. подключаются к ответвлениям токопроводов генераторов Г-3,Г-4. С установкой выключателя между генератором и трансформатором блока.

Перед составлением электрической схемы ТЭЦ С.Н. рассчитаем и выберем трансформаторы С.Н. соответствующей мощности и класса напряжения.

Количество трансформаторов С.Н. не блочной части ТЭЦ выбирается по числу потребителей С.Н., т.е. числу генераторов плюс один резервный трансформатор С.Н. для резервирования рабочих трансформаторов С.Н. Мощность рабочих трансформаторов С.Н. выбираем исходя из условия:

где:

- 8% от МВА, - число генераторов.

МВА

Резервный трансформатор С.Н. выбирается той же мощности, что и рабочий трансформатор С.Н.

Трансформатор С.Н. для блочной части ТЭЦ устанавливается один рабочий, а резервирование блочных источников питания С.Н. осуществляется трансформатором, который резервирует трансформаторы подключенные к ГРУ.

Рабочий трансформатор С.Н. блока выбирается из условия:

МВА, т.к.

от МВА.

Исходя из выше изложенных условий в схеме используем четыре рабочих трансформатора С.Н. и один резервный. Устанавливаем выбранный трансформатор С.Н. типа ТМ 4000/10 с параметрами:

Номинальная мощность: 4000кВА

Напряжение обмоток: ВН 6,3 кВ

НН 0,4 кВ

Потери х.х.: 5,2 кВт

Потери к.з.: 33,5 кВт

Напряжение к.з. между обмотками ВН-НН: 7,5%

Ток х.х.: 0,9%

Выбор линейных реакторов.

Для ограничения токов КЗ у потребителей, питающихся со сборных шин ГРУ 6,3 кВ устанавливаются групповые сдвоенные реакторы.

Определяем максимальный ток, потребляемый местной нагрузкой на генераторном напряжении.

,А

Определяем максимальный ток каждой линии.

,А

Распределяем число кабелей по секциям.

На каждую секцию количество сдвоенных реакторов 2 штуки, так как к одному сдвоенному реактору можно подключить не более трех-четырех кабелей. В нашем случае общее количество питающих кабелей 26 штук, то есть по 13 кабелей на секцию ГРУ 6 кВ. Всего сдвоенных реакторов 4 штуки.

Определяем ток термической стойкости.

Сечение кабеля 95 мм . Допустимый длительный ток для кабелей с резиновой и поливиниловой изоляции с медными жилами определяем по табличным данным: ,А

,кА

где - коэффициент термической стойкости;

- время периодической составляющей КЗ.

Результирующее сопротивление цепи до установки реактора.

,

где - начальная периодическая составляющая тока КЗ на шинах ГРУ.

Требуемое сопротивление цепи КЗ с учетом выключателя с номинальным током отключения:

(20 кА), условие соблюдается.

.

Разность полученных сопротивлений дает требуемое номинальное индуктивное сопротивление линейного реактора:

.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ

,кА

,кА

Далее выбираем тип реактора с ближайшим большим индуктивным сопротивлением по таблице 5.15 по /4/ (реакторы сдвоенные).

Тип реактора РБС 10-2*1000-0,22УЗ:

- номинальное напряжение 10 кВ;

- длительно допустимый ток при естественном охлаждении 2*1000 А;

- индуктивное сопротивление: номинальное – 0,22 Ом, двух ветвей при последовательном соединении – 0,673 Ом, одной ветви при встречных токах – 0,103 Ом;

- номинальный коэффициент связи 0,53;

- номинальная потеря на фазу 8,4 кВ;

- ток электродинамической стойкости 49 кА;

- ток термической стойкости 21,65кА;

- допустимое время действия тока термической стойкости 8 с;

- ток электродинамической стойкости при встречных токах КЗ 18,5 кА.

Вывод: выбранный реактор удовлетворяет всем требованиям.