Ошибочное или самопроизвольно отключение рабочего питания СН

Короткое замыкание во внешней сети (точка К3)

Короткое замыкание в цепи рабочего питания.

Короткое замыкание (трехфазное) в сети СН.

Напряжение на сборных шинах СН падает до нуля. Работает релейная защита (РЗ – токовая отсечка) и отключает выключатель. Время перерыва питания t_п.п складывается из времени действия защиты t_з (отсечки) и времени отключения выключателя t_В,ОТК:

t_п.п.= t_з+ t_В,ОТК=0,1+0,08=0,18 с

Релейная защита отключает выключатели со стороны СН и со стороны ВН источника питания, устройство АВР со временем действия t_АВР переводит питание СН на резервный трансформатор. Время перерыва питания при работе основных (дифференциальной или газовой) защит составит:

t_п.п= t_з+ t_В,ОТК+ t_АВР=0,1+0,03+(0,4÷0,6)=0,53÷0,73 с

При отказе основной защиты и действия резервной МТЗ время перерыва питания соответственно возрастет до:

t_п.п=(1÷1,5)+0,2+(0,4÷0,6)=1,6÷2,3 с

На шинах СН имеет место глубокая просадка напряжения – ниже (0,7÷0,8)U_ном. После отключения линейного выключателя В6 напряжение восстанавливается. Время нарушения нормального питания СН определяется временем отключения КЗ, которое в случае действия основной защиты на превосходит 0,1–0,3 с, а при ее отказе и действии резервной защиты – 1 с.

При КЗ на линии и отказе линейного выключателя работает устройство резервирования отказа выключателей (УРОВ) и с выдержкой времени t_УРОВ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

отключает все присоединения данной системы сборных шин, включая источник.

Если генератор может работать и далее, то самозапуск двигателей СН происходит через рабочий трансформатор СН, и тогда время перерыва нормального питания составит:

t_п.п= t_УРОВ+ t_В,ОТК=(0,3÷0,4)+0,022=0,322÷0,422 с.

При ошибочном или самопроизвольном отключении выключателя работает устройство АВР и переводит питание СН на резервный трансформатор. Перерыв питания будет равен времени действия АВР:

t_п.п=0,4÷0,6 с

Есть также и другие нарушения нормального питания СН, при которых время перерыва питания может достигать 3÷4 с.

Проверка самозапуска заключается в определении остаточного напряжения U_О.СЗ через какое-то время перерыва питания, и в сравнении его с допустимым значение U_{доп.нач}.

k_t –коэффициент, учитывающий снижение пускового тока из-за того, что за время перерыва питания t_п.п двигатели не успели полностью затормозиться; определяется в зависимости от времени t_п.п по кривой.

x_вн =0,173

U_ист=1 – в относительных единицах;

I_П – пусковой ток.

Принимаем k_п=5,6 – кратность пускового тока

где η_д= 0,94 – коэффициент полезного действия

cosφ_д=0,87 – коэффициент мощности

P_дн=3.94 МВА – при питании от рабочего реактора СН;

P_дн=4.925 МВА – при питании от резервного реактора СН;

Тогда при питании от рабочего реактора СН

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

При питании от резервного реактора СН:

Проверим самозапуск в рассмотренных выше режимах:

t_п.п=0,16 с, значит k_t=0,3

При питании от рабочего реактора СН:

При питании от резервного реактора СН:

Следовательно самозапуск будет успешным при питании как от рабочего, так и от резервного реактора СН.

t_п.п=1,6÷2,3 с, значит k_t=0,76

При питании от реактора СН:

При питании от резервного реактора СН:

Очевидно, что самозапуск не будет считаться успешным.

Для обеспечения самозапуска следует попытаться снизить пусковой ток. Для этого нужно определить допустимую мощность при самозапуске:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

Ток самозапуска по сравнению с номинальным увеличивается в 3 раза. Отсюда можно определить номинальный ток всех двигателей:

Тогда допустимая мощность электродвигателей для самозапуска:

.

Исходя из этой мощности видно, что можно снизить мощность рабочих и резервных реакторов, что значительно снизит пусковой ток и самозапуск будет успешным.

Очевидно, что при времени перерыва питания > 2 секунд самозапуск так же не будет считаться успешным. Чтобы добиться успешного самозапуска, можно:

– отключать двигатели менее ответственных рабочих машин

– вводить на время разгона в цепь обмотки возбуждения синхронных электродвигателей разрядного резистора и подача возбуждения лишь в случае подсинхронной частоты вращения.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

6. ВЫБОР АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Аккумуляторные батареи выбирают по необходимой ёмкости, уровням напряжения в аварийном режиме и схеме присоединения к шинам.

Количество элементов, присоединяемых к шинам в режиме постоянного подзаряда:

,

где n_o – число основных элементов в батарее;

U_ш – напряжение на шинах;

U_пз – напряжение на элементе в режиме подзаряда.

В режиме заряда при максимальном напряжении на элементе 2.7 В к шинам присоединяется

,

Где nmin – минимальное число элементов.

В режиме аварийного разряда при напряжении на элементе =1,75 (В), а на шинах батареи не ниже номинального ( = 220 В) к шинам подключается общее число элементов n:

.

К тиристорному зарядно–подзарядному агрегату присоединяется n_зп = n - n_min элементов.

n_зп = 125 – 93 = 32.

При определении типа элемента аккумуляторной батареи необходимо знать нагрузку батареи в аварийном режиме I_ав. Она складывается из нагрузки постоянно подключенных потребителей I_п и временной нагрузки I_вр потребителей, подключаемых в аварийном режиме. В случае отсутствия точной информации в приближенных расчетах можно принимать следующие значения постоянно включенных нагрузок 20 (А),временную нагрузку для можно принять равной 65 (А).

Для аккумуляторов тип определяют по допустимому току разряда I_разр при получасовом (часовом) режиме разряда:

, где

Iab = Iп + Iвр. = 85 А, т.е. =89,25.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

Выбираем элемент марки VARTA bloc: Vb 2305, I_{разр(30²)}=650 А.

Выбранный аккумулятор проверяется по наибольшему толчковому току:

,

где I_{разр(30²)} – разрядный ток в режиме тридцатисекундного разряда;

I_т.max = I_ав + I_пр – максимальный толчковый ток;

I_пр – ток, потребляемый электромагнитными приводами выключателей, включающихся в конце аварийного режима.

I_пр = 0, т.к. у выключателей HEC привод гидропружинный.

Iт.max=85 + 0 = 85 (А), что меньше I_{разр(30²)} = 650 А.

Итак, выбранная аккумуляторная батарея удовлетворяет требованиям, предъявляемым по толчковому току.

Проверка по допустимому отклонению напряжения на шинах в условиях наибольшего толчкового тока:

А.

По кривым зависимостям при температуре 20^о С и току разряд, отклонение напряжения, %:

= 99,4 %.

Найденное значение сравнивается с допустимыми значениями отклонений напряжения с учетом потери напряжения в соединительных кабелях.

Итак, принятый аккумулятор обеспечивает необходимое напряжение.

Подзарядное устройство:

А

В

Мощность подзарядного устройства:

,

Р_пз = 229,7×20,1 = 4616,97 Вт.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

Выбираем подзарядное устройство ВАЗП–380/260–40/80.

Зарядное устройство рассчитывается на ток заряда:

А

Напряжение аккумуляторной батареи в конце заряда:

В.

Мощность зарядного устройства:

Pз = Uз × Iз = 343,75×45 = 15468,75 Вт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная электростанция проектируется в городе Челябинске. Проектная мощность электростанции составляет 126 МВт. На данной электростанции установлено 2 блока по 63 МВт каждый, тип генераторов ТФ–63–2 с форсированным воздушным охлаждением. В блоках с генераторами работают трансформаторы ТРДЦН–100000/220. Система охлаждения данных трансформаторов – масляная с дутьем и принудительной вентиляцией через воздушные охладители. Для резервного питания собственных нужд имеется резервный реактор собственных нужд, подключенный к низкой стороне трансформатора связи.

Потребители собственных нужд электростанции (питательные насосы, дутьевые вентиляторы, дымососы, конденсатные насосы и др.) получают питание от ГРУ через реакторы.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Э – 441.14.00.2011 ПЗ  

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1) Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 2–е изд., перераб. –М.: Энергия, 1980. – 600с.ил.

2) Под общей ред.А.А. Федоров и др. Справочник энергетика промышленных предприятий. Том 1. М. –Л., Госэнергоиздат, 1963 – 840 с.

3) М.Г. Чиликин. Электротехнический справочник, изд 4–е, перераб. Том 2., М., Энергия, 1972. – 816 с.

4) И.А. Баумштейн, М.В. Хомякова. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения. 2–е изд. перераб.,М., Энергоиздат.,1981. –656 с.

5) Неклепаев Б.Н, Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы; – М.,: Энергия 1978, 456 с.

6) Р.В.Гайсаров, И.Т. Лисовская, Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов;- Челябинск, издательство ЮУрГУ 2002г.

7) Р.В. Гайсаров, А.В. Коржов, Л.А. Лежнева, И.Т. Лисовская, ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ;- Челябинск, издательство ЮУрГУ 2005г

8) Справочник по проектированию электрических сетей /под редакцией Д.Л.Файбисовича. –М.:Изд–во НЦ ЭНАС,2006. 320 с.ил.

9) Справочник версии 2.0.В разработке приняли участие: Научный руководитель – доцент Гайсаров Р.В. Студенты: Щелконогов А.Е., Каюков С.И., Локтюшин К.Н.(Э–580, 2004г.)

Дата добавления: 2014-12-23