Выбор схем выдачи мощности электростанции типа АЭС

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

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10