 |
Анализ результатов расчета, мероприятия по улучшению условий самозапуска электродвигателей СН
|
|
|
|
Если начальное напряжение самозапуска, полученное в результате расчета, окажется выше или равно нормативному, то самозапуск можно считать успешным. В противном случае – самозапуск неуспешен и следует принять меры по улучшению режима. Такими мерами являются: сокращение числа участвующих в самозапуске двигателей за счет отключения неответственных присоединений при снижении напряжения на секции ниже (0,65 ¸0,7)· Uн длительностью более 0,5 с (к неответственным относятся, например, шаровые мельницы, перекачивающие насосы, багерные и шламовые насосы ГЗУ, механизмы топливоприготовления); второй мерой является сокращение времени перерыва питания за счет применения быстродействующих защит, устройств автоматики.
Пример расчета самозапуска приведен в приложении 3.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ТОКОВ КЗ В СИСТЕМЕ СН 6 КВ
С УЧЕТОМ ПОДПИТКИ МЕСТА КЗ ОТ АД
И ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ КРУ СН
По заданию на КП необходимо произвести выбор выключателей в системе СН. Для этого потребуется найти токи КЗ для проверки выключателя по режиму КЗ. Расчетная схема для определения уровней ТКЗ при питании секции СН 6 кВ от РТСН представлена на рис.8. Асинхронные двигатели при КЗ на шинах или в любой точке системы СН 6кВ будут подпитывать место КЗ, и неучет этой подпитки приведет к существенным ошибкам при выборе токоведущих частей и аппаратов.
На схеме видно, что в худших условиях по режиму КЗ находится выключатель в цепи ТСН 6/0,4 – Q2. При КЗ в точке К-2 он будет отключать суммарный ток КЗ от системы и электродвигателей.
Рис.8.
Далее в приложении 4 приводится пример выбора выключателя для условий, соответствующих приложениям 2 и 3.
Выключатель в цепи питания секции СН (от рабочего ТСН или РТСН) выбирается по большему из 2-х токов КЗ: ток от системы или ток подпитки от ЭД.
|
|
|
На рис.8 режим определения уровня токов КЗ при питании секции 6 кВ от резервного источника выбран не случайно, так как, в большинстве случаев ток КЗ за РТСН выше, чем за рабочим ТСН.
Влияние подпитки от ЭД и её определение зависит от места КЗ: при КЗ в точке К-2 [14] на выключатель Q2 действует суммарный ток от источников системы и от группы двигателей
, (47)
где Iпо c – начальное значение периодической составляющей тока КЗ от системы (это ток с неизменной амплитудой в удаленной по отношению к системе точке К-1(или К-2)), Iп,о д - начальное значение периодической составляющей тока подпитки от группы АД.
Основополагающим документом, регламентирующим учет подпитки от группы АД, является ГОСТ [16]. Согласно ГОСТ
, (48)
где 
- относительное значение ЭДС АД, которое определяется по формуле:
, (49)
где Кз – коэффициент загрузки АД по току (о.е.), Xд²* - относительное значение сверхпереходного сопротивления АД, определяется как Xд²* = 1/Кi, где Кi – кратность пускового тока;
j|o| - угол сдвига фаз напряжения и тока в момент времени, предшествующий КЗ (t = 0).
Для упрощения расчетов можно принимать Eд²* = 0,9. Таким образом, для каждого АД можно записать:
, (50)
а суммарный ток подпитки равен 
.
Электростанции имеют большое количество ЭД на напряжение 0,4кВ, питание которых осуществляется от трансформаторов 6/0,4кВ. Вклад ЭД-0,4кВ также должен быть учтен. Рассмотрению подлежат блочные трансформаторы 6/0,4кВ, питающие двигательную нагрузку.
По данным кафедры электрических станций, подстанций и диагностики электрооборудования ИГЭУ группу АД 0,4кВ вместе с питающим трансформатором и кабельными линиями можно представить эквивалентным двигателем, приведенным к шинам 6кВ, со следующими усредненными параметрами:
· номинальная мощность Рномэкв.д = Sнт (6/0,4кВ), кВт;
|
|
|
· кратность пускового тока эквивалентного ЭД - Кi = 3,5;
· номинальное скольжение sном = 0,02; Cos jн = 0,9; hн = 0,9.
Таким образом, начальное значение (t = 0) периодической составляющей тока КЗ подпитки от эквивалентного двигателя 0,4кВ, приведенное к шинам 6 кВ, будет определяться как:
, (51)
. (52)
Определение значения ударного тока КЗ
Суммарный ударный ток КЗ будет равен
, (53)
где Куд = 1,65 (среднее значение ударного коэффициента для группы ЭД); Кус – ударный коэффициент от системы зависит от элементов, связывающих место КЗ с энергосистемой и в основном определяется мощностью трансформатора.
Выбор выключателя
Выключатели выбираются [14]:
- по напряжению: Uн в ³ Uуст;
- по длительному току: Iн в ³ Iмакс.дл;
- по типу.
Выключатели проверяются: 
- по электродинамической стойкости iдин ³ iу;
Iдин ³ Iп,о;
- по термической стойкости I2тер × tтер ³ Вк;
- по отключающей способности Iоткл.ном ³ Iп,τ и
.;
где ia,t - значение апериодической составляющей в момент времени t.
Допустима проверка отключающей способности выключателя по полному току КЗ:
,
- по включающей способности iвкл ³ iуд ; Iвкл ³ Iп,о.
В приведенных выражениях слева указаны нормируемые (паспортные) данные проверяемого выключателя, справа расчетные данные режима КЗ;
t = (tРЗ.мин + tс.в) – наименьшее время отключения, с;
tРЗ.мин = 0,01с – минимальное время срабатывания релейной защиты;
tс.в – собственное время отключения выключателя, с;
Вк – интеграл Джоуля в расчетной точке (кА2·с), причем при его определении в расчет принимается наибольшее время отключения tоткл = tРЗ + tоткл.в, где tоткл.в – время отключения выключателя, с.
Выключатель в цепи питания от РТСН выбирается по большему из 2-х токов КЗ: току от системы или току от ЭД (т.к. не существует режима КЗ, при котором через выключатель проходят оба тока вместе).
Тогда упрощается выражение для проверки по отключающей способности:
. (54)
Пример выбора выключателя приведен в приложении 4.
Библиографический список
1. Околович М.Н. Проектирование электрических станций: Учебник для вузов. – М.: Энергоиздат, 1982. - 400 с.
2. Методика выбора электродвигателей собственного расхода ТЭС. (2-я редакция)/ Минэнерго СССР, Главниипроект, Атомтеплоэлектропроект. – М., 1983.
|
|
|
3. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книжка энергетика. -5-е изд., перераб. и доп. –М.: Энергоатомиздат, 1987. -568 с.
4. Козулин В.С., Лапшин В.М. Система собственных нужд электрических станций. МУ по выполнению КП. Изд-во ИЭИ, Иваново, 1989.
5. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. – 4-е изд., перераб. и доп. – М: Энергоатомиздат, 1984. – 240 с.
6. Проданов Л.В. Выбор электродвигателей собственных нужд тепловых электростанций и расчеты их пусковых режимов. – М.: МЭИ, 1973. – 55 с.
7. Методические указания по испытаниям электродвигателей собственных нужд электростанций и расчетам режимов их работы при перерывах питания. Ч. 3, Приложение 2. –М.: Союзтехэнерго, 1983. – 80 с.
8. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. – М.: Энергия, 1967. - 192 с.
9. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1974. 224 с.
10. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1985. 240 с.
11. Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций / Минэнерго СССР. – М.: 1981. – 122 с.
12. Сборник директивных материалов Главтехуправления Минэнерго СССР (электротехническая часть). – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
13. Ойрех Я.А., Сивокобыленко В.Ф. Режимы самозапуска асинхронных электродвигателей. – М.: Энергия, 1974.
14. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов – 3-е изд., перераб. и доп. – М: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.
15. Георгиади В. Х. Поведение энергоблоков ТЭС при перерывах электроснабжения собственных нужд (часть 1) – М.: НТФ «Энергопрогресс», 2003. – 80 с. [Библиотечка электротехника; Вып.4(52)].
16. ГОСТ Р 52735 – 2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.
17. Крючков И.П., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.- 4-е изд., перераб. и доп. – М: Энергоатомиздат, 1989.- 608 с.
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
|
|
|
