Составление структурной схемы электрических соединений станции

Ток срабатывания защиты

Ток срабатывания реле

выбираем реле тока РТ-140/6

Время срабатывания защиты

выбираем реле времени РВ-01.

9.4 Выбор газовой защиты силового трансформатора

Газовая защита бака трансформатора выполняется с двумя ступенями, действующими на сигнал и на отключение выключателей трансформатора соответственно.

Реле типа РГТ-80 (Рис.9.1) имеет два поплавка на которых установлены постоянные магниты, управляющие герконами. Поплавки реагируют на изменение уровня масла в корпусе реле.

При снижении уровня масла в корпусе реле опускается сначала верхний поплавок. При его опускании происходит срабатывание верхней (сигнальной) контактной системы.

При дальнейшем снижении уровня масла в корпусе реле опускается нижний поплавок и происходит срабатывание нижней (отключающей) контактной системы. При восстановлении уровня масла поплавки поднимаются до своего начального положения, а контакты контактных систем возвращаются в исходное состояние.

При превышении скорости потока масла из бака в расширитель значения уставки срабатывания реле напорная пластина перемещается, и срабатывают контакты нижней (отключающей) контактной системы. При прекращении потока масла напорная пластина возвращается в исходное положение.

Реле содержит следующие элементы:

1 - корпус блока.

2 и 3 - блоки контактов, содержащие герконы и винтовые зажимы для присоединения внешних выводов.

4 - коробка зажимов для установки блоков контактов.

5 - напорная пластина с постоянным магнитом для установления герконов блоков контактов.

6.1 и 6.2 - верхний и нижний поплавки, на которых установлены постоянные магниты, управляющие герконами.

7 - кнопка проверки работы поплавков и напорной пластины.

8 - шток, жестко связанный с кнопкой проверки напорной пластины.

9 - винты регулировки уставки срабатывания напорной пластины.

10 - герметичный маслонепроницаемый цилиндр для размещения блоков контактов.

11 - несущая скоба.

12 - крышка коробки зажимов.

13 - прокладка уплотнительная крышки коробки зажимов.

14 - кран с резьбовым штуцером для выпуска (отбора пробы) газа.

15 - крышка корпуса блока.

16 - колпачок, закрывающий кнопку проверки.

17 - гайка, стопорящая кран отбора пробы газа.

18 - гайка, стопорящая винт регулировки уставки.

19 - винт крепления крышки корпуса блока.

20 - шток винта регулировки уставки срабатывания реле по скорости потока масла.

21 и 22 - штуцера в корпусе блока для ввода монтажных проводов в коробку зажимов.

“Е”- дренажный канал в корпусе блока для слива конденсата из коробки зажимов.

Реле РГТ - 80 имеет две уставки по скорости потока масла: 0,65; 1,0 м/с.

Принимаем уставку по скорости движения масла 1,0 м/с.

На трансформаторах с регулированием под нагрузкой коэффициента трансформации (РПН) для защиты устройства РПН от повреждений внутри его бака. Это реле имеет только отключающий элемент, регулирующим органом которого является напорная пластина 5 с постоянным магнитом для управления герконами блоков контактов. Скоба фиксирует эту пластину в сработанном состоянии.

Реле струйное

В нормальном состоянии струйного реле пластина прижата под действием усилия магнита, установленного на ней, к штоку, который жестко связан с винтом регулировки уставки.

При превышении скорости потока масла в трубопроводе из бака в расширитель выше значения уставки срабатывания реле, пластина 5 перемещается к цилиндру 10 и срабатывают герконы отключающей контактной системы.

В конце хода пластина 5 фиксируется в сработанном состоянии с помощью фиксирующей скобы 6.

Реле РСТ - 25 имеет три уставки срабатывания по скорости потока масла: 0,9; 1,5; 2,5 м/с.

Принимаем уставку: 1,5 м/с.

9.5 Расчет защиты тупиковой воздушной линии 110 кВ

Таблица 9.2 - Сводная таблица токов короткого замыкания

Расчет токовой отсечки без выдержки времени

В нормальном режиме электрическая мощность, развиваемая турбо- и гидрогенераторами электростанций, точно соответствует мощности, потребляемой нагрузкой. При этом все параллельно включенные генераторы работают с одинаковой частотой.

При внезапном уменьшении мощности, потребляемой нагрузкой, например при отключении части нагрузки, соответственно уменьшается и электрическая мощность генераторов. Вследствие этого под влиянием избыточного момента турбин, который первоначально остается неизменным, увеличивается скорость вращения роторов генераторов, что сопровождается повышением частоты.

При увеличении скорости вращения вступают в действие регуляторы скорости турбин, которые снижают развиваемую ими мощность до тех пор, пока не восстановятся баланс мощности турбины и генератора и нормальная частота.

Регуляторы скорости паровых турбин действуют достаточно быстро. Поэтому при сбросе нагрузки частота ЭДС турбогенераторов увеличивается незначительно и восстанавливается быстро. Однако учитывая, что увеличение скорости вращения на 10 - 12 % может вызвать серьезные повреждения, паровые турбины, кроме регуляторов скорости, оснащают специальным защитным устройством, которое называется автоматом безопасности. Если при сбросе нагрузки регулятор скорости турбины не сможет удержать скорость вращения на допустимом уровне, то при повышении ее на 10 % автомат безопасности закрывает поступление пара в турбину.

Регуляторы скорости и вся система регулирования гидравлических турбин действуют медленно. Поэтому при сбросе нагрузки, до того как проявится действие регуляторов скорости, скорость вращения гидрогенераторов, соответственно и частота их ЭДС, достигает 120 - 140% нормальной.

Эта особенность гидрогенераторов может при неблагоприятных условиях вызвать разгон (резкое повышение скорости вращения) работающих параллельно паровых турбин, а также электродвигателей и приводных механизмов.

Для предотвращения указанных опасных явлений применяется специальная автоматика от повышения частоты. На рис. 11.1 приведена схема электропередачи, состоящей из двух участков I и II, по которой передается в энергосистему С мощность гидростанции ГЭС. С электропередачей связаны местная и промежуточная энергосистемы, в которых работают тепловые электростанции ТЭС.

При разрыве электропередачи на участке II происходит частичный сброс мощности на величину РII,что сопровождается повышением частоты станции и в связанных с ней энергосистемах.

Разрыв электропередачи на участке I, при котором происходит еще больший сброс мощности станции (на величину Р,) сопровождается быстрым и значительным повышением частоты. Вместе с гидрогенераторами станции увеличивают скорость вращения и турбогенераторы энергосистем, что является для них опасным. Срабатывание автоматов безопасности турбин в данном случае не предотвращает увеличения скорости вращения, так как после закрытия пара генераторы перехолят врежим синхронных двигателей и вращаются со скоростью, соответствующей частоте ЭДС гидрогенераторов.

Автоматика от повышения частоты устанавливается в тех случаях, когда мощность тепловых электростанций составляет менее 40% мощности энергосистемы или когда при аварийных отключениях возможно отделение части энергосистемы с таким соотношением мощностей.

Автоматика от повышения частоты действует на отцепление тепловых электростанций с нагрузкой, соответствующей мощности этих электростанций. При этом для повышения надежности действия автоматики устанавливаются два комплекта устройств на разных подстанциях, как показано на рис. 11.1.

Схема устройства автоматики от повышения частоты приведена на рис. 11.2. Пусковым органом устройства является реле повышения частоты РЧ. Последовательно с контактом реле РЧ включен контакт реле максимального напряжения РН. Контакт реле РН замкнут при наличии напряжения и размыкается при его понижении.

При повышении частоты до значения уставки реле РЧ оно срабатывает и через промежуточное реле РП действует на отключение выключателей, которыми производится отделение от ГЭС тепловых электростанций. Автоматика выполняется без выдержки времени и с использованием быстродействующего промежуточного реле РП для предотвращения значительного повышения частоты при большой скорости ее подъема.

Реле повышения частоты при резком понижении или исчезновении напряжения могут кратковременно замыкать свой контакт. Для предотвращения в этих случаях ложных действий автоматики устанавливается реле РН которое при снижении напряжения размыкает свой контакт и снимает оперативный ток с контакта реле РЧ. Напряжение срабатывания реле РН принимается равным 0,7Uн.

Отделение тепловых электростанций в рассматриваемых случаях нарушает режим работы энергосистем и поэтому является крайней мерой защиты паровых турбин от разгона. Во избежание излишних действий автоматики от повышения частоты ее уставка принимается не ниже 52 ГЦ. Верхний предел уставок составляет 53,5 Гц.

Рассмотренная автоматика от повышения частоты устанавливается не только в энергосистемах, но и на гидростанциях и при срабатывании действует на отключение части гидрогенераторов. Уставка автоматики на ГЭС принимается равной 51 - 51,5 Гц, т.е. ниже, чем в энергосистемах. Благоларя этому при разрывах электропередачи и повышении частоты вначале срабатывает автоматика на ГЭС и отключением части генераторов предотвращает дальнейшее повышение частоты и действие автоматики в энергосистемах. Автоматика в энергосистемах в этом случае является резервной и действует, только когда автоматика на ГЭС не срабатывает или ее действие оказывается недостаточным.

Заключение

В данной выпускной квалификационной работе был выполнен проект технического перевооружения релейной защиты и автоматики Кармановской ГРЭС 1200 МВт ООО «Башкирская генерирующая компания» (6Х200МВт).

В ходе реализации проекта были выполнены следующие задачи:

- проведен анализ ГРЭС, составлена структурна схема электрических соединений станции;

- произведен выбор основного оборудования;

- выбрана и описана главная схема электрических соединений станции;

- выполнен расчет токов КЗ для выбора аппаратов и токоведущих частей для заданной цепи;

- произведен выбор электрооборудования в заданной цепи;

- обоснованы и выбраны типы устройств релейной защиты и автоматики для всех элементов главной схемы электрических соединений;

- рассчитаны токи КЗ для выбора параметров устройств релейной защиты и автоматики;

- описаны схемы устройств релейной защиты, управления и сигнализации заданных элементов;

- произведен расчет релейной защиты и автоматики, управления и сигнализации заданных элементов;

- проведена проверка трансформаторов тока на 10% погрешность для цепей продольной защиты трансформатора и максимальной токовой защиты ВЛ 110 кВ;

- рассмотрены устройства ПА для предотвращения опасного повышения частоты в энергосистеме.

Список литературы

3. Неклепаев Б.Н. Крючков И.П. Электрическая часть электрических станций и подстанций. Справочные материалы для КП и ДП - М.: Знергоатомиздат, 1989г.

4. С.С.Рокотян и И.М.Шапиро Справочник по проектированию электроэнергетических систем.-3-е изд., -М., Энергоатомиздат, 1985г.-352с.

5. Справочник по проектированию электрических сетей. Под редакцией

Д.Л. Фаббисовича - М.: Энергоатомиздат, 2005г.

6. Королев Е.П. Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты - М.: Энергия, 1980г.

7. А.А,Чунихин, Е.Ф.Галтеева Электрические аппараты высокого напряжения. Выключатели. Том2. Справочник. -М.; Информэнерго, 2002г.-196с.

8. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. Электрическое оборудование электрических

станций и подстанций - М.: Энергоатомиздат, 1987г.

9. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. - СПб.: Деан, 2003г.

10. Ведешников. Электрические аппараты высокого напряжения. Выключатели. Том 1. Справочник. - М.: Информэлектро, 2001г.

11. Технический справочник, кабели провода материалы для кабельной индустрии - 3-е издание НКП»Эллипс», 2006г.

12. Н.В. Чернобровов, В.А. Семенов. Релейная защита энергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 1988г.

Размещено на Allbest.ru