Details

Муратов, Родион Билалович. Электрическая часть АЭС с реакторами ВВЭР-440 мощностью 4*220 МВт [Электронный ресурс]: выпускная квалификационная работа бакалавра: 13.03.02 - Электроэнергетика и электротехника ; 13.03.02_2 - Электрические станции / Р. Б. Муратов; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Институт энергетики и транспортных систем ; науч. рук. С. С. Петрова. — Электрон. текстовые дан. (1 файл : 1,85 Мб). — Санкт-Петербург, 2018. — Загл. с титул. экрана. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Adobe Acrobat Reader 7.0. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/v18-2965.pdf>. — <URL:http://doi.org/10.18720/SPBPU/2/v18-2965>. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/rev/v18-2965-o.pdf>.

Record create date: 11/2/2018

Subject: электроэнергетика; атомная электрическая станция; проектирование; электрооборудование; схема

Collections: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция

Links: DOI; Отзыв руководителя

Allowed Actions: Read Download (1.9 Mb) You need Flash Player to read document

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

В данной работе была спроектирована атомная электрическая станция мощностью 4*220 МВт. Было выбрано электрооборудование для всех участков станции. Рассчитаны токи короткого замыкания. Также была посчитана мощность собственных нужд. Была выбрана схема выдачи мощности. Разработана главная схема электрических соединений.

Document access rights

Network User group Action
FL SPbPU Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Table of Contents

  • РЕФЕРАТ
  • На 63 страницы, 18 рисунков, 35 таблиц, 1 приложение.
  • ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА, АТОМНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ.
  • В данной работе была спроектирована атомная электрическая станция мощностью 4*220 МВт. Было выбрано электрооборудование для всех участков станции. Рассчитаны токи короткого замыкания. Также была посчитана мощность собственных нужд. Была выбрана схема...
    • 1.1.Выбор генераторов
    • 1.2. Варианты схемы выдачи мощности
    • 1.4.Технико-экономический анализ вариантов схемы
    • 1.5. Выбор рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд
    • 1.6. Выбор схемы распределительных устройств
    • 2. Расчёт токов короткого замыкания.
      • 2.1. Выбор расчётных точек.
      • 2.2. Приведение сопротивлений элементов схемы к базисным условиям.
      • 2.3. Определение токов короткого замыкания в расчетных точках.
    • 3. Выбор коммутационных аппаратов и измерительных трансформаторов
      • 3.1. Общие положения
    • Электрические аппараты распределительных устройств должны надёжно работать как в нормальном режиме, так и при возможных отклонениях от него. При проектировании электрических установок все аппараты и токоведущие части выбирают по условиям длительной р...
    • Все аппараты и токоведущие части подвергаются электродинамическому и термическому воздействию токов к.з. Расчётным видом к.з. для проверки на электродинамическую стойкость является трехфазное к.з.
      • 3.2. Выбор выключателей
      • 3.3. Выбор разъединителей.
      • Разъединители выбирают по длительному номинальному току и номинальному напряжению, проверяют на термическую и электродинамическую стойкость. Условия выбора указаны в таблице 3.3.1.
      • При выборе выключателей было выбрано ЭГРУ типа HECS-100. В ЭГРУ разъединитель входит, поэтому его выбирать отдельно не нужно.
      • При выборе выключателей был выбран шкаф КРУ типа К-104М. В КРУ разъединитель входит, поэтому его выбирать отдельно не нужно.
      • 3.4. Выбор измерительных трансформаторов.
      • Режим работы оборудования электрических станций и подстанций контролируют с помощью многофункциональных измерительных приборов (МИП), подключаемых к измерительным трансформаторам тока и напряжения (ИТТ и ИТН). ТТ устанавливают во всех цепях, использую...
      • ТН подключают к сборным шинам ( к каждой из систем шин или к каждой секции). Также обязательна установка ТН в цепях генераторов.
      • Измерительные ТТ и ТН выбираются во всех цепях по условиям, приведенным в таблицах. Проверку условия по вторичной нагрузке выполним только для одного присоединения.
      • В таблице 3.4.1 и 3.4.2 представлены общие условия выбора трансформаторов тока и напряжения соответственно.
      • Выбор трансформаторов тока.
      • В соответствии со справочными данными для РУ 110 кВ выберем трансформатор тока ТВ-110 с номинальным вторичным током ,𝐈-𝟐ном.=𝟓 А, номинальная нагрузка вторичной обмотки ТТ для класса точности 0,2 – ,𝐒-𝟐ном.=𝟐𝟎 В∗А. Приведем все значения в табли...
      • Для РУ-330 кВ выбираем ТВ-330 с номинальным вторичным током ,𝑰-𝟐ном.=𝟓 А, номинальная нагрузка вторичной обмотки ТТ для класса точности 0,2 – ,𝐒-𝟐ном.=𝟑𝟎 В∗А. Приведем все значения в таблицу 3.4.4
      • Для выводов генератора выбираем ТШЛ-20-1 с номинальным вторичным током ,𝐈-𝟐ном.=𝟓 А, номинальная нагрузка вторичной обмотки ТТ для класса точности 0,2 – ,𝐒-𝟐ном.=𝟑𝟎 В∗А. Приведем все значения в таблицу 3.4.5
      • Расчет вторичной нагрузки трансформаторов тока.
      • РУ 330 кВ выполнено по схеме две системы сборных шин с тремя выключателями на два присоединения – полуторная схема. Имеется восемь присоединений. Измерительные приборы всех цепей (три типа МИП – СЕТ 4 ТМ, два типа КИПП-2 и преобразователь системы рег...
      • Согласно требованиям нормативной документации, нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются контрольно-измерительные приборы, не должна превышать номинальных значений для заданного класса точности. Более того, нор...
      • Условие проверки:
      • 𝟎,𝟐𝟓 ,𝐒-𝟐ном.≤,𝐒-𝟐факт.≤,𝐒-𝟐ном.,
      • где ,𝑺-𝟐факт. – фактическая нагрузка вторичной обмотки ТТ; ,𝑺-𝟐ном. – номинальная нагрузка вторичной цепи обмотки ТТ для заданного класса точности
      • Для выбранного ТТ класса точности 0,2:
      • ,𝑺-𝟐ном.=𝟑𝟎 В∗А
      • ,𝟎,𝟐𝟓 𝑺-𝟐ном.=𝟕,𝟓 В∗А
      • Фактическая нагрузка определяется мощностью МИП, подключенных к ТТ, и величиной потерь мощности в контрольных кабелях и переходных контактах. Исходя из этого
      • ,𝑺-𝟐факт.=,𝑺-мип.+,,𝑰-𝟐ном.-𝟐.∗,,𝑹-каб.+,𝑹-конт..,
      • где ,𝑺-мип. – мощность, потребляемая всеми МИП по токовым цепям; ,𝑰-𝟐ном. – номинальный вторичный ток ТТ; ,𝑹-каб. – сопротивление контрольного кабеля токовых цепей; ,𝑹-конт. – суммарное сопротивление переходных контактов.
      • Так как количество приборов, подключенных к вторичным цепям более 3, то принимаем ,𝑹-конт.=𝟎,𝟏 Ом.
      • Сопротивление кабеля находится по формуле
      • ,𝑹-каб.=,,𝑳-каб.расч.∗,𝝆-каб.-,𝑭-каб..
      • где ,𝑭-каб. – сечение кабеля, ,𝑳-каб.расч. – расчетная длина соединительных проводов, зависящая от длины трассы провода и схемы соединения ТТ. При соединении ТТ в полную звезду длина проводов ,𝑳-каб.расч.= L. Где L - рекомендуемых длина соединитель...
      • Так как на АЭС мощность агрегатов выше 100 МВт, необходимо применять медные жилы контрольного кабеля с удельным сопротивлением
      • ,𝝆-каб.= 𝟎,𝟎𝟏𝟕𝟓 ,Ом∗,мм-𝟐.-м.
      • Тогда допустимое сечение кабеля
      • ,𝑭-доп.≥ ,,𝑳-каб.расч.∗,𝝆-каб.∗,,𝑰-𝟐ном.-𝟐.-,𝑺-𝟐ном.−,𝑺-мип.−,,𝑰-𝟐ном.-𝟐.∗,𝑹-конт..=,𝟏𝟓𝟎∗𝟎,𝟎𝟏𝟕𝟓∗,𝟓-𝟐.-𝟑𝟎−𝟎,𝟖𝟐𝟓−,𝟓-𝟐.∗𝟎,𝟏.=𝟐,𝟒 ,мм-𝟐.
      • Из шкалы стандартных сечений для соединительных проводников выберем ближайшее сечение соединительных проводов 2,5 ,мм-𝟐..
      • Тогда фактическая нагрузка вторичной обмотки:
      • ,𝑺-𝟐факт.=,𝑺-мип.+,,𝑰-𝟐ном.-𝟐.∗,,𝑹-каб.+,𝑹-конт..=𝟎,𝟏+,𝟓-𝟐.∗,,𝟏𝟓𝟎∗𝟎,𝟎𝟏𝟕𝟓-𝟐,𝟓.+𝟎,𝟏.=𝟐𝟖,𝟖𝟓 В∗А
      • 𝟕,𝟓 В∗А≤ 𝟐𝟖,𝟖𝟓 В∗А ≤𝟑𝟎 В∗А
      • Видим, что условие соблюдается, значит трансформатор тока ТВ-330 подходит для цепей РУ 330 кВ.
      • Выбор трансформаторов напряжения.
      • В соответствии со справочными данными для РУ 110 кВ выберем три трансформатора напряжения ЗНОГ-110 с номинальной нагрузкой вторичной обмотки ТН для класса точности 0,2 – ,𝐒-𝟐ном.=𝟏𝟓𝟎 В∗А. Приведем все значения в таблицу 3.4.7. Группа трансформато...
      • Для РУ-330 кВ выбираем НКФ-330 73У1 с номинальной нагрузкой вторичной обмотки ТН для класса точности 0,5 – ,𝐒-𝟐ном.=𝟒𝟎𝟎 В∗А. Приведем все значения в таблицу 3.4.8
      • Для выводов генератора выбираем ЗНОЛ.06-20 с номинальной нагрузкой вторичной обмотки ТН для класса точности 0,2 – ,𝐒-𝟐ном.=𝟓𝟎 В∗А. Приведем все значения в таблицу 3.4.9
      • Проверка измерительных ТН в РУ 330 кВ по вторичной нагрузке.
      • Условие выбора ,𝐒-𝟐факт.,≤𝐒-𝟐ном..
      • Для выбранного ТН для класса точности 0,5: ,𝐒-𝟐ном.=𝟒𝟎𝟎 В∗А. При этом для группы однофазных трансформаторов, соединенных в звезду рассчитывают суммарную мощность трех фаз. Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения МИП должны быть выбр...
      • Как видим, условия по величине вторичной нагрузки выполняется:
      • 𝟑𝟒,𝟖 В∗А≤𝟒𝟎𝟎∗𝟑 В∗А
      • Допустимое сечение кабеля
      • ,𝑭-доп.= ,𝑳∗,𝝆-каб.∗,𝐒-𝟐факт.ф.-𝟎,𝟎𝟎𝟐𝟓∗,,𝑼-ном.-𝟐..=,𝟏𝟓𝟎∗𝟎,𝟎𝟏𝟕𝟓∗𝟑𝟒,𝟖-𝟎,𝟎𝟎𝟐𝟓∗(,𝟏𝟎𝟎)-𝟐..=𝟑,𝟔𝟓 ,мм-𝟐.
      • Из шкалы стандартных сечений для соединительных проводников выберем ближайшее сечение соединительных проводов 4 ,мм-𝟐..
      • ∆𝑼=,𝑳∗,𝝆-каб.∗,𝐒-𝟐факт.ф.-,𝑭-каб.∗,,𝑼-ном.-𝟐..∗𝟏𝟎𝟎=,𝟏𝟓𝟎∗𝟎,𝟎𝟏𝟕𝟓∗𝟑𝟒,𝟖-𝟒∗(,𝟏𝟎𝟎)-𝟐..∗𝟏𝟎𝟎=𝟎,𝟐𝟐 %
      • Величина потери напряжения не превышает допустимое значение: 0,22 % < 0,25%. Следовательно, по условию вторичной нагрузки данный трансформатор напряжения пригоден для работы на РУ 330 кВ.
    • 4. Выбор шин, токопроводов и гибких проводов.
      • 4.1. Выбор токоведущих частей
      • Участок генератор-трансформатор.
      • Для соединения турбогенераторов мощность больше 160 МВт в настоящее время применяются комплектные экранированные токопроводы (КЭТ), каждая фаза которых заключена в защитный металлический кожух. Выбираем токопровод ТЭКНЕ-20-10000-300У1,Т1. В таблице 4...
      • Участок ТСН – шины КРУ.
      • Выбираем токопровод ТЗК-6-1600-81 У1,Т1. В таблице 4.1.2 приведены условия выбора токопроводов, расчетные величины были посчитаны в пункте 3.2
      • Участок ОРУ 110 кВ.
      • Так как
      • Участок ОРУ 330 кВ.
      • Так как (1)
      • Участок Автотрансформатор-Шины РУ 110 кВ.
      • Для неизолированных проводов и шин из алюминия при продолжительности использования наибольшей нагрузки более 5000 ч/год экономическая плотность тока ,𝒋-эк.=𝟏 ,А-,мм-𝟐..
      • Так как (2)
      • ,𝒋-эк.=𝟏 ,А-,мм-𝟐..
      • Так как (3)
      • Определяем минимальное сечение шины по условиям термической стойкости
      • где С – функция характеризующая тепловое состояние шины в нормальном режиме и в конце короткого замыкания; Bк - полный импульс квадратичного тока. Для медной шины: С = 170 А∙,с-,𝟏-𝟐../,мм-𝟐.; Bк = 𝟓𝟎𝟑𝟎𝟎 ,А-𝟐.∗с
      • Большее берем за расчетное, таким образом ,𝑺-расч.=,𝑺-доп.=𝟔𝟒𝟎 ,мм-𝟐.
      • Проверим шины на электродинамическую стойкость.
      • Так как ранее был выбран шкаф КРУ К-104М, следовательно, шины расположены по вершинам прямоугольного треугольника.
      • Момент сопротивления однополосной шины
      • 𝐖=,,𝐛-𝟐.∗𝐡-𝟔.=,,𝟎,𝟎𝟖-𝟐.∗𝟎,𝟎𝟎𝟔-𝟔.=𝟔,𝟒∗,𝟏𝟎-−𝟔. ,м-𝟑.
      • Максимальное напряжение в материале шин от взаимодействия проводников в вершинах прямоугольного треугольника
      • ,𝝈-расч.=𝟐,𝟐∗,,𝒊-уд-𝟐.∗,𝒍-𝟐.-𝟏𝟎∗𝒂∗𝑾.∗,𝟏𝟎-−𝟕.=𝟐,𝟐∗,,𝟒𝟑𝟎𝟎𝟎-𝟐.∗,𝟎,𝟗-𝟐.-𝟏𝟎∗𝟎,𝟑∗𝟔,𝟒∗,𝟏𝟎-−𝟔..∗,𝟏𝟎-−𝟕.=𝟏𝟕,𝟏 МПа
      • ,𝝈-доп.=𝟏𝟕𝟎 МПа
      • Следовательно, ,𝝈-расч.≤,𝝈-расч., условие выполняется
      • Заключение
      • Энергетика всегда развивается и будет развиваться. Тенденция развития этой отрасли диктует наращивание генерации все больших мощностей. В последнее время делается упор на увеличение именно единичной мощности какой-либо генерирующей станции. Различное...
      • В ходе выполнения работы была выбрана схема выдачи мощности электростанции типа АЭС; выбраны электрические схемы РУ повышенного напряжения; был сделан выбор мощности ТСН АЭС; был произведён расчет токов короткого замыкания в главной схеме ЭС, также б...
      • Список литературы
      • 1. С.С. Петрова, О.А. Васильева. Производство электроэнергии. Учебное пособие. - СПб. : Изд-во ПУ, 2012.
      • 2. Электрическая часть станций и подстанций / Под ред. А. А. Васильева. – М. Энергоиздат, 1990.
      • 3. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций. – М. : Энергоатомиздат, 1987.
      • 4. Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д. Л. Файбисовича. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : ЭНАС, 2009.
      • 5. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы / Под ред. Б. Н. Неклепаева. – М. : Энергия, 1979.
      • 6. Околович М. Н. Проектирование электрических станций. – М. : Энергоиздат, 1982.
      • 7. Электрическая часть электростанций / Под ред. С. В. Усова. – Л. Энергоатомиздат, 1987.
      • 8. Двоскин Л. И. Схемы и конструкции распределительных устройств. – М.: Энергоатомиздат, 1987.
      • 9. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М. : Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.
      • 10. Черновец А. К., Лапидус А. А. Электрическая часть систем электроснабжения станций и подстанций. Учебное пособие. - СПб. : Изд-во ПУ, 2006.

Document usage statistics

stat Document access count: 29
Last 30 days: 8
Detailed usage statistics