Мощность этого дизель генератора должна быть достаточна для включения ответственных общеблочных механизмов и механизмов машинного зала, обеспечивающих аварийное расхолаживание и останов основного оборудования блока. В таблице 3.4 приведен перечень механизмов, участвующих в ступенчатом пуске от общеблочного дизель генератора.

Таблица 3.4

Основные механизмы и этапы ступенчатого приема нагрузки на общеблочный дизель генератор

Очередность пуска	Механизм	Рдв н кВт
1	Трансформатор надежного питания выпрямительного устройства общеблочного АБП (2 единицы)	1000
1	Трансформатор надежного питания выпрямительного устройства УВС	400
1	Насос технической воды дизель-генератора	250
1	Охлаждение приводов СУЗ	110
2	Вспомогательный питательный насос	800
3	Предвключенный насос подпиточного агрегата	55
3	Масляный насос подпиточного агрегата	15
4	Подпиточный насос	800

В настоящее время на АЭС с реакторами ВВЭР-1000 в качестве автономных источников питания потребителей 2 группы надежности используют автономные дизель-генераторные станции АСД-5600. АСД-5600 состоит из дизеля 78Г и синхронного генератора СБГД-6300-6МУ3. Генератор имеет следующие технические данные:

- номинальная активная мощность Рн = 5600 кВт;

- номинальное напряжение Uн = 6300 В;

- номинальный ток статора Iн = 723 А;

- номинальные обороты n = 1000 об/мин.

Генератор обеспечивает пуск асинхронных двигателей, вызывающих внезапное увеличение нагрузки до 150% с cos. Вместе с тем, генератор в любом тепловом состоянии обеспечивает длительные перегрузки: 10% - 1час, 25% - 15 минут, 50% - 2 минуты.

4. Расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтного оборудования и токоведущих частей главной схемы

4.1 Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов к.з. производится для выбора или проверки параметров электрооборудования, а также для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики.

Рассматривать будем первую задачу, где достаточно уметь определять ток к.з., подтекающий к месту повреждения, а в некоторых случаях также распределение токов в ветвях схемы, непосредственно примыкающих к нему. При этом основная цель расчета состоит в определении периодической составляющей тока к.з. для наиболее тяжелого режима работы сети. Учет апериодической составляющей производят приближенно, допуская при этом, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой фазе. Допущения, упрощающие расчеты, приводят к некоторому преувеличению токов к.з. (погрешность практических методов расчета не превышает 10%), что принято считать допустимым.

Расчет токов при трехфазном к.з. выполняется в следующем порядке:

а) составляется расчетная схема;

б) по расчетной схеме составляется электрическая схема замещения;

в) путем постепенного преобразования приводят схему замещения к наиболее простому виду так, чтобы каждый источник питания или группа источников, характеризующая определенным значениям результирующей ЭДС Е``, были связаны с точкой к.з. одним результирующим сопротивлением Хрез;

г) определяется начальное значение периодической составляющей тока к.з. Iн.о., затем ударный ток и, при необходимости, периодическую и апериодическую составляющие тока для заданного момента времени t.

Расчет токов короткого замыкания для АЭС производим на ЭВМ с помощью программы, разработанной в МЭИ г. Москва.

Расчетная схема которой приведена на рис.

4.2 Выбор высоковольтного оборудования и токоведущих частей главной схемы

для надежного электроснабжения потребителей высоковольтная аппаратура и токоведущие части распределительных устройств выбирают так, чтобы они обладали:

Ю электрической прочностью (способность длительно выдерживать максимальное рабочее напряжение и противостоять кратковременным перенапряжениям);

Ю соответствующей нагрузочной способностью, благодаря которой протекание длительных (форсированных) токов нагрузки не вызывает их повреждения, ускоренного износа изоляции, недопустимого нагрева;

Ю термической стойкостью, т.е. способностью кратковременно противостоять термическому действию токов короткого замыкания, не перегреваясь сверх допустимых пределов;

Ю динамической стойкостью, заключающейся в наличии таких запасов механической прочности, при которых динамические усилия, возникающие между токоведущими частями при протекании по ним ударных токов короткого замыкания, не приводят к их повреждению, самоотключению контактов аппаратов;

Ю необходимой отключающей способностью (для выключателей высокого напряжения).

4.2.1 Выбор выключателей и разъединителей 750 кВ

Выбранный тип выключателей: ВНВ-750-4000-40

Выбранный тип разъединителей: РЛНД-750/4000

таблица № 4.1

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
			выкл	разъед
1	Род установки выключателя	открытый	открытый	открытый
2	Наличие и вид АПВ	требуется АПВ	доп. АПВ
3	Номинальное напряжение	UНС=750 кВ	UН=750 кВ	UН=500 кВ	UНС UН
4	Максимальное рабочее напряжение	UМС=787 кВ	UМ=787 кВ	UМ=525 кВ	UМС UМ
5	Длительный ток нагрузки при температуре окружающей среды Vокр.= 35 0С	IФ= 3503 А	IН= 4000 А	IН= 4000 А	IФ IН
6	Время отключения выключателя		tо= 0,04 с
7	Собственное время отключения выключателя		tс.о.= 0,06 с
8	Время срабатывания релейной защиты	tр.з.= 0,01 с
9	Время от возникновения к.з. до начала расхождения контактов выключателя	= tр.з.+ tс.о.= 0,01+0,06=0,07с
10	Действующее значение периодической составляющей симметричного к.з. в момент начала расхождения контактов выключателя	Iн= 18,05 кА	Iно= 40 кА		Iн Iно
11	Полный ток к.з. в момент размыкания контактов выключателя	iкт=47,08 кА	iк=63 кА
12	Тепловой импульс	Вк расч.= 241,66 кА2*с	Вкгар.=1600 кА2*с	Вкгар.=1600 кА2*с	Вк расч Вк гар.
13	Ударный ток	iуд =54,37 кА	Iскв =63 кА	Iскв =160 кА	iуд iскв

4.2.2 Выбор выключателей и разъединителей 330 кВ

Выбранный тип выключателей: ВНВ-330Б-3200-40У1

Выбранный тип разъединителей: РП-330Б-2/3200УХЛ1

таблица № 4.2

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
			выкл	разъед
1	Род установки выключателя	открытый	открытый	открытый
2	Наличие и вид АПВ	требуется АПВ	доп. АПВ
3	Номинальное напряжение	UНС=330 кВ	UН=330 кВ	UН=330 кВ	UНС UН
4	Максимальное рабочее напряжение	UМС=340 кВ	UМ=363 кВ	UМ=363 кВ	UМС UМ
5	Длительный ток нагрузки при температуре окружающей среды Vокр.= 35 0С	IФ= 700,5 А	IН= 3200 А	IН= 3200 А	IФ IН
6	Время отключения выключателя		tо= 0,04 с
7	Собственное время отключения выключателя		tс.о.= 0,06 с
8	Время срабатывания релейной защиты	tр.з.= 0,01 с
9	Время от возникновения к.з. до начала расхождения контактов выключателя	= tр.з.+ tс.о.= 0,01+0,06=0,07с
10	Действующее значение периодической составляющей симметричного к.з. в момент начала расхождения контактов выключателя	Iн= 24,46 кА	Iно= 40 кА		Iн Iно
11	Полный ток к.з. в момент размыкания контактов выключателя	iкт=58,09 кА
12	Тепловой импульс	Вк расч.= 344,88 кА2*с			Вк расч Вк гар.
13	Ударный ток	iуд =64,34 кА			iуд iскв

4.2.3 Выбор выключателя нагрузки

В генераторной цепи блока 1000 МВт между генератором и ответвлениями к рабочим трансформаторам собственных нужд (с.н.) устанавливаем комплекс агрегатный генераторный КАГ-24-30/30000 на напряжение 24 кВ и током отключения 30 кА.

Таблица № 4.3

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: КАГ-24-30/30000
1	Номинальное напряжение	UНС=24 кВ	UН=24 кВ	UНС UН
2	Длительный ток нагрузки при t окруж.среды Vокр.=350С	Iфорс=26,8 кА	Iно = 30 кА	Iфорс Iно
3	Тепловой импульс	Вк расч= 54863.56 кА2с	Вк гар=I2ноtп=108300кА2с	Вк расч Вк гар
4	Ударный ток	iуд = 570.02 кА		iуд iскв

4.2.4 Выбор токопровода генератор-трансформатор (24 кВ)

таблица № 4.4

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: ТЭН-500У1
1	Номинальное напряжение	UНС=24 кВ	UН=24 кВ	UНС UН
2	Номинальный ток	IНг=26,8 кА	IНт= 30 кА	IНг IНт
3	Ударный ток	iуд =570.02 кА	iскв =570 кА	iуд iскв
Встроенные трансформаторы тока: ТШЛ-24Б-2000/5
Встроенные трансформаторы напряжения: ЗНОМ-24; ЗОМ-1/24

4.2.5 Выбор трансформатора напряжения (750 кВ)

таблица № 4.5

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: НДЕ-750
1	Род установки	открытое	открытое
2	Номинальная мощность в требуемом классе точности	Sн3= 500 ВА	Sн3= 600 ВА
3	Номинальное напряжение	UНС=500 кВ	UН=500 кВ	UНС UН
4	Класс точности	1	1
5	схема соединения	1/1-0	1/1-0
6	Вторичная нагрузка от генераторных приборов для наиболее нагруженной фазы

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

таблица № 4.6

Наименование	Тип	Мощность	Число катушек	Cos	Sin	Число провод.	Суммарная мощность
							Р, мВт	Q,мВар
Вольтметр показывающий	Э-335	2	1	1	0	1	2,0	--
Ваттметр показывающий	Д-335	1,5	2	1	0	1	3,0	--
Варметр показывающий	Д-335	1,5	2	0	1	1	--	3,0
Вольтметр регистрирующий	Н-348	10	2	1	0	1	20	--
Варметр регистрирующий	Н-348	10	2	0	1	1	--	20
Счетчик Вт-час-активной	И-675	3	2	0,38	0,925	1	6	14,6
Счетчик ВА-реактивной	И-673М	3	2	0,38	0,925	1	6	14,6
	Р=37	Q=52,2

4.2.6 Выбор трансформатора напряжения (330кв)

таблица № 4.7

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: НКФ-330
1	Род установки	открытое	открытое
2	Номинальная мощность в требуемом классе точности	Sн3= 500 ВА
3	Номинальное напряжение	UНС=330 кВ	UН=330 кВ	UНС UН
4	Класс точности	1	1
5	схема соединения	1/1-0	1/1-0
6	Вторичная нагрузка от генераторных приборов для наиболее нагруженной фазы

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

таблица № 4.8

Наименование	Тип	Мощность	Число катушек	Cos	Sin	Число провод.	Суммарная мощность
							Р, мВт	Q,мВар
Вольтметр показывающий	Э-335	2	1	1	0	1	2,0	--
Ваттметр показывающий	Д-335	1,5	2	1	0	1	3,0	--
Варметр показывающий	Д-335	1,5	2	0	1	1	--	3,0
Вольтметр регистрирующий	Н-348	10	2	1	0	1	20	--
Варметр регистрирующий	Н-348	10	2	0	1	1	--	20
Счетчик Вт-час-активной	И-675	3	2	0,38	0,925	1	6	14,6
Счетчик ВА-реактивной	И-673М	3	2	0,38	0,925	1	6	14,6
	Р=37	Q=52,2

4.2.7 Выбор трансформатора тока (750 Кв)

таблица № 4.9

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: ТРН-750У1
1	Род установки	открытое	открытое
2	Номинальное напряжение	UНС=750 кВ	UН=750 кВ	UНС UН
3	Длительный первичный ток нагрузки	Iф=3503 А	I1Н=4кА	Iф I1Н
4	Вторичный ток	I2=1 А	I2Н=1 А	I2 = I2Н
5	Класс точности	0,5Р	0,5Р
6	Вторичная нагрузка	S2=15,6 ВА	S2Н=40 ВА	S2 S2Н
7	Сечение соединительных проводов	Sпр1,49 мм2, при-нимаем = 1,5 мм2	Sв=2,5 мм2	Sпр Sв= Sст
8	Тепловой импульс	Вк расч.= 369.60 кА2*с	Вк гар.= 1600 кА2*с	Вк расч Вк гар.
9	Ударный ток	iуд =54,37 кА	Iдин =120 кА	iуд iскв

Вторичная нагрузка трансформатора тока

таблица № 4.10

Наименование	Тип	Нагрузка, ВА
		фаза «А»	фаза «В»	фаза «С»
Амперметр показывающий	Э-335	0,2	0,2	0,2
Ваттметр показывающий	Д-335	0,2	--	0,2
Варметр показывающий	Д-335	0,2	--	0,2
Ваттметр регистрирующий	Н-348	5	--	5
Варметр регистрирующий	Н-348	5	--	5
Счетчик Вт-час-активной	И-675	2,5	2,5	2,5
Счетчик ВА-час	И-673М	2,5	2,5	2,5
		=15,6	=5,2	=15,6

Общее сопротивление приборов:

rконт=0,1 (Ом), где rконт -- переходное сопротивление контактов.

Вторичная нагрузка:

Сопротивление проводов:

Сечение провода:

Принимаем сечение провода 1,5 мм2.

4.2.8 Выбор трансформатора тока (330кВ)

таблица № 4.11

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: ТРН-330-У1
1	Род установки	открытое	открытое
2	Номинальное напряжение	UНС=330 кВ	UН=330 кВ	UНС UН
3	Длительный первичный ток нагрузки	Iф=700,5 А	I1Н=1 кА	Iф I1Н
4	Вторичный ток	I2=1 А	I2Н=1 А	I2 = I2Н
5	Класс точности	0,2	0,2
6	Вторичная нагрузка	S2=29,16 ВА	S2Н=40 ВА	S2 S2Н
7	Сечение соединительных проводов	Sпр1,1 мм2, при-нимаем = 1,5 мм2	Sв=2,5 мм2	Sпр Sв= Sст
8	Тепловой импульс	Вк расч.= 344.88 кА2*с		Вк расч Вк гар.
9	Ударный ток	iуд =64,34 кА		iуд iскв

Вторичная нагрузка трансформатора тока

таблица № 4.12

Наименование	Тип	Нагрузка, ВА
		фаза «А»	фаза «В»	фаза «С»
Амперметр показывающий	Э-335	0,5	0,5	0,5
Ваттметр показывающий	Д-335	0,5	--	0,5
Варметр показывающий	Д-335	0,5	--	0,5
Ваттметр регистрирующий	Н-348	10	--	10
Варметр регистрирующий	Н-348	10	--	10
Счетчик Вт-час-активной	И-675	2,5	2,5	2,5
Счетчик ВА-час	И-673М	2,5	2,5	2,5
		=26,5	=5,5	=26,5

Общее сопротивление приборов:

rконт=0,1 (Ом), где rконт -- переходное сопротивление контактов.

Вторичная нагрузка:

Сопротивление проводов:

Сечение провода:

Принимаем сечение провода 1,5 мм2.

4.2.9 Выбор сталеалюминевых гибких сборных шин ОРУ-750 кВ

таблица № 4.13

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: 3АС-700/86
1	Форсированный ток нагрузки	IФ= 3503 А	Iдоп=3660 А	Iф Iдоп
2	Сечение провода по условиям нагрева длительным током нагрузки	Sвыбр= 700 мм2	Sтабл= 700 мм2	Sтабл Sвыбр
3	Количество проводов в фазе	nвыбр= 3	nкор= 3	nкор nвыбр
4	Расстояние между проводами в фазе	авыбр= 400 мм	акор= 400 мм	акор авыбр

4.2.10 Выбор сталеалюминевых гибких шин для ячеек ОРУ-750 кВ

таблица № 4.14

Расчет производится по наибольшим параметрам токов и напряжений:

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: 5АС-800/105
1	Максимальный рабочий ток нагрузки при нормальном режиме работы	IФ= 3503А
2	Сечение провода, определяемое по экономической плотности тока при числе часов использования максимума нагрузки и экономической плотности тока iэ=1 А/мм2	Sэ=4121 мм2	Sвыбр=5800мм2	Sэ Ѓ` Sвыбр
3	Сечение провода по условиям нагрева форсированным током нагрузки	Sвыбр= 800 мм2	Sтабл= 800 мм2	Sтабл Sвыбр
4	Количество проводов в фазе	nвыбр= 5	nкор= 5	nкор nвыбр
5	Расстояние между проводами в фазе	авыбр= 600 мм	акор= 600 мм	акор авыбр

4.2.11 Выбор сталеалюминевых гибких сборных шин ОРУ-330 кВ

таблица № 4.14

Расчет производится по наибольшим параметрам токов и напряжений:

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: 2АС-240/32
1	Форсированный ток нагрузки	Iф=700,5 А	Iдоп=1220 А	Iф Iдоп
2	Сечение провода по условиям нагрева длительным током нагрузки	Sвыбр= 210 мм2	Sтабл= 240 мм2	Sтабл Sвыбр
3	Сечение провода по короне	Sвыбр= 240 мм2	Sкор= 240 мм2	Sкор Sвыбр
4	Количество проводов в фазе	nвыбр= 2	nкор=2	nкор nвыбр
5	Расстояние между проводами в фазе	авыбр= 400 мм	акор= 400 мм	акор авыбр

4.2.12 Выбор сталеалюминевых гибких шин для ячеек ОРУ-330 кВ

таблица № 4.15

Расчет производится по наибольшим параметрам токов и напряжений:

№№ п/п	Параметры, определяющие условия выбора	условия выбора
	Перечень условий	Значения
		расчетное	гарантийное
	Выбранный тип: 3АС-240/32
1	Максимальный рабочий ток нагрузки при нормальном режиме работы	Iм=700,5 А
2	Сечение провода, определяемое по экономической плотности тока при числе часов использования максимума нагрузки и экономической плотности тока iэ=1 А/мм2	Sэ = 637,3	Sвыбр=3240мм2	Sэ Sвыбр
3	Сечение провода по условиям нагрева форсированным током нагрузки	Sвыбр= 240 мм2	Sтабл= 240 мм2	Sтабл Sвыбр
4	Сечение провода по короне	Sвыбр= 240 мм2	Sкор= 2400 мм2	Sкор Sвыбр
5	Количество проводов в фазе	nвыбр= 3	nкор= 3	nкор nвыбр
6	Расстояние между проводами в фазе	авыбр= 600 мм	акор= 600 мм	акор авыбр

литература

«Электрическая часть станций и подстанций» Учебник для ВУЗов/ А.А. Васильев и др. -- 2-е издание, переработанное и дополненное. -- М.: Энергоатомиздат, 1990. -- 576 с., ил.

Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. Учебник для техникумов. М.: Энергия, 1990.

Неклепаев Б.Н., Крючков Н.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебник для ВУЗов - 4-е изд., перераб. и допол. - М.: Энергоатомиздат, 1989-608 стр.

Двоскин П.Н. Схемы и конструкции распределительных устройств - 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985-240 стр.

Гук Ю.Б. и др. Проектирование электрических станций и подстанций. Учебное пособие для ВУЗов /Ю.Б.Гук, В.В.Колтан, С.С.Петров. - М.: Энергоатомиздат. Ленингр.отдел, 1985-312 стр.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6