2 №2 Есептеу графикалық жұмысы
№2 есептеу графикалық жұмысының мақсаты - теориялық білім мен студенттердің нақты міндеттерді шешуде өз бетінділігі, электр қондырғылардағы тоқтың айқас тұйықталу есебі бойынша практикалық дағдыларды иемдену болып табылады.
№2 есептеу графикалық жұмысының міндеті:
- №1 есептеу графикалық жұмысы бойынша таңдалған құрылымдық сұлбаға есептеу және алмастыру сұлбасын құру;
- №2 есептеу графикалық жұмыс жетекшісінен электрстанциялардағы ММҚО (меншікті мұқтаждық құрылғыларды орнату), ТКҚО (төменгі кернеу құрылғыларын орнату), ЖКҚО (жоғарғы кернеу құрылғыларын орнату) айқас тұйықталу нүктесін қабылдау;
- сұлбаның қарсылық элементін анықтап, оларды базистік жағдайға келтіру;
алмастыру сұлбасын қайта жасап, нәтижелік тойтарысты анықтау;
- тоқтың айқас тұйықталуын мерзімді құрайтын бастапқы мәнін, сосын тоқтың айқас тұйықталу құрамды мерзімін, яғни берілген уақытқа арналған соққы тогы мен тоқтың айқас тұйықталуын анықтау қажет;
- коммутациялық аппараттарды таңдау (жоғарғы вольтті сөндіргіштер мен ажыратқыштар);
- ЖЭО электрлік қосындысының оңайлатылған негізді сұлбасын құру.
2.1 №2 Есептеу графикалық жұмысының көлемі мен мазмұны
№2 есептеу графикалық жұмысы есеп-түсіндерме жазбалары мен электр станцияларындағы электрлік қосындысының оңайлатылған негізді сұлбасын құралады.
2.1.1 Бастапқы деректер.
№2 есептеу графикалық жұмысын орындаудың бастапқы деректерінде «Электр энергетикасы» және «Электрлік станциялар мен қосалқы станциялар» пәндері бойынша №1 есептеу графикалық жұмысы көрсетілген.
2.1.2 Есептік-анықтамалық хаттама.
Есептік-анықтамалық хаттама 20-25 беттік көлемнен тұрып, нақты және түсінікті болып стандартты А4-тік форматта АЭжБУ стандарттарына сәйкес орындалуы керек. Хаттамада барлық есептеулер мен негізгі ержелер келтірілуі керек.
Есептік-анықтамалық хаттаманың мазмұны:
1) Есептік сұлбаны құру.
2) Орын басу сұлбасын құру.
3) № 2-і ЕГЖ-ның жүргізушісінен қысқа тұйықталу тогының нүктесін алу.
4) Элементтердің кедергілерін анықтау және базистік шартқа келуін көру.
5) Орын басу сұлбасын түрлендіре отырып, сұлбаның кедергілерін анықтау.
6) Қысқа тұйықталу тогының апериодикалық және периодикалық құрауыштарын анықтау. Қысқа тұйықталу тоғының соқпалы және уақыт моментінің қысқа тұйықталу тоғын анықтау.
7) Коммутациялық аппараттарды таңдау (жоғары кернеулі өшіргіштерді және ажыратқыштарды).
8) Электрстанцияларының электрлік байланыстарының жеңілдетілген принциптік сұлбасын құру.
2.2 Егж № 2. Қысқа тұйықталу тогын есептеу және құрылғыны таңдау
2.2.1 Негізгі ережелер. Есептік аймақтарды анықтау.
Есептік сызба жұмыста электрқондырғыны таңдап және тексеру үшін үфазалық қысқа тұйықталудың тогын анықтау жеткілікті, оның есептелуі келесі түрде орындалады:
а) басты электрлік байланыс сұлбасынан есептік сұлба құрылады.
б) түрлендірулер арқылы орын басу сұлбасы оңай түрге келтіріліп, бір эқк-мен біріккен қорек көзі немесе қорек көзінің тобы қысқа тұйықталу нүктесінде қорытқы кедергімен байланыстырылады;
в) қорытқы эқк мен кедергінің көлемдеріне байланысты қысқа тұйықталу тогының бастапқы периодикалық мәні, қысқа тұйықталу тогының апериодикалық құраушысының мәні, ұрмалы ток және әрбір тармақтың периодикалық құраушысының мәні анықталады,керек болған жағдайда берілген t момент уақыты кезіндегі қысқа тұйықталу тогының құрауыштары анықталады.
Есептік жұмыстың көлемін қысқарту үшін бірнеше электрқондырғыларадың тізбектерін біріктіреді, олар өз кезегінде қысқа тұйықталу режимінде бірдей шартта болады. Бұл жағдай барлық электрқондырғылардың сұлбасын есептік шарттар бар аймақтарға бөлуге мүмкіндік береді.
2.2.2 Cұлбаның элементтерінің кедергілері және олардың базистік шартқа келтірілуі.
Қысқа тұйықталу тогын есептеген кезде түрлендірулер оңай болу үшін барлық элементтер базистік шартқа келтіріледі. Базистік элементтер ретінде базистік қуат пен базистік кернеуді алуға болады, осы арқылы базистік ток пен базистік кедергі анықталады.
Базистік
қуатты
әр
түрлі
мәнде
беруге
болады,
ең
дұрысы
ондықтан
=
100 МВА немесе 1000 МВА. Базистік кернеу
ретінде бастапқы
кернеудегі
қысқа
тұйықталу
бар
бөлігін
алады
(0,4; 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 20; 37; 115; 154; 230; 340; 515
кВ).
Базистік ток мына формуладан анықталатындықтан
оңай түрлендірулер арқылы қысқа тұйықталған тізбектегі барлық элементтердің кедергілері үшін базистік шарт кезінде белгілі бір мән алуға болады.
Ауа және кабельдік желі үшін кедергілер алдын ала белгілі бір бірлікпен анықталады. Себебі ол геометриялық мәні мен номиналды кернеумен беріледі. Желінің кедергілерін сәйкес анықтамалықтардан білуге болады:
- Кернеуі 6-330 кВ ауа желісі үшін- 0,4 Ом/км.
- Кернеуі 500-730 кВ ауа желісі үшін- 0,3 Ом/км.
- Кернеуі 6 кВ-ке дейінгі кабельдік желісі үшін- 0,08 Ом/км.
- Кернеуі 10 кВ-ке дейінгі кабельдік желісі үшін- 0,1 Ом/км.
- Кернеуі 35 кВ-ке дейінгі кабельдік желісі үшін- 0,12 Ом/км.
Электр жүйесімен параллель жұмыс істейтін электр станциялардағы қысқа тұйықталу тогын есептеген кезде жүйені сипаттайтын берілгендерді білу керек. Егер жүйенің сұлбасы белгілі және ондағы элементтердің- генератордың, трансформатордың, ЭБЖ және т.б. параметрлері белгілі болса, онда желідегі қысқа тұйықталу тогы станциядағы қысқа тұйықталу тогы сияқыты есептеледі. Бірақ есептеулер оңай болу үшін келесі әдістер қолданылады:
а)
толық
қуат
белгілі
болған
жағдайда
барлық
элементтердің
жүйедегі
белгілі
бір
нүктесіне
дейінгі
барлық
элементтердің
толық
кедергісі
беріліп,
есептеулер қарапайым
түрде
жүргізіледі;
б) жүйенің номиналды қуаты және қысқа тұйықталу кезінде жүйедегі белгілі бір нүктедегі жоғары өтпелі кернеуі беріледі. Бұл жағдайда берілген нүктеге дейінгі кедері келесі түрде анықталады:
(9)
(10)
в) жүйенің қуаты өте үлкен болған жағдайда есептеулер шектеусіз қуатты жүйеден жүреді, бұл жағдайда жүйенің кедергісі келесі түрде анықталады:
(11)
Ескерту
-Өшірменің
номиналды
өшіру
тогы,
кА,
-
трансформатордың
қатыстық
ккедергісі,
ол
арқылы
анықталады.
5 кесте - кедергінің келтірілген мәні кезіндегі есептеу жүргізетін формулалар
Электрқондырғының элементі |
Бастапқы параметр |
Аталмыш бірліктер, Ом |
Қатысты бірліктер |
Генератор |
|
|
|
|
|
|
|
Жүйе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трансформатор |
|
|
|
Реактор |
|
|
|
Электр берілісінің желісі |
|
|
|
;
;
;
;
Соқпалы тоқ пен апериодикалық құраушыны есептеу үшін керекті коэфициенттер 6 және 7-і кестелерде көрсетілген
Қысқа тұйықталу тогының есептелуінің қорытындысын кесте түрінде көрсету керек
6
кесте -
және
орташа
мәндері
Қысқа тұйықталу орны |
|
|
турбогенераторлардың шығарымдары (генератор тізбегі) 2,5 — 12 МВт 30 — 100 МВт 150—500 МВт нақполюсті генераторлардың және демпферлі орамалы қозғалтқыштың шығарымдары (машина тізбегі). трансформатордың өзіндік мұқтаждығының секциялары 40 MBА және 3,6 кВ-тен төмен. Станция шиналары 6 — 10 кВ,30 — 60 МВт-тық генератормен . станцияның жоғары кернеулі шинасы 32 МВА және одан жоғары трансформатормен. станцияның жоғары кернеулі шинасы 100 МВА және одан жоғары трансформатормен.
генераторлық кернеудің реакторлық желісінен кейін. азайтқыш подстанцияның төменгі кернеулі құрамалы шиналары, 100 МВА және одан жоғары трансформаторлармен. 25 МВА және одан жоғары трансформаторлармен. 20 МВА және одан кіші трансформаторлармен. |
0,04 - 0,17 0,21- 0,54 0,3 - 0,55
0,05 - 0,45
0,045 - 0,07
0,185
0,115
0,14
0,125
0,095 0,065 0,045 және төмен |
1,75 - 1.94 1,95 - 1,985 1,96 - 1,985
1,82 - 1,98
1,8 - 1,85
1,95
1,92
1,935
1,93
1,9 1,8 және төмен 1,8 және төмен |
7
кесте –
мәнінің
есептелуі
|
, с кезіндегі |
|||||
|
0,04 |
0,045 |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 |
1 0,773 0,636 0,472 0,368 0,286 0,233 0,174 0,135 0,105 |
1 0,8 0,61 0,512 0,411 0,329' 0,264 0,212 0,168 0,135 |
1 0,81 0,67 0,548 0,44 0,368 0,301 0,247 0,202 0,142 |
1 0,9 0,81 0,74 0,67 0,606 0,548 0,496 0,449 0,406 |
1 0.95 0,9 0,86 0,818 0,778 0,74 0,7 0,67 0,637 |
1 0,97 0,94 0,9 0,87 0,85 0,818 0,79 0,77 0,74 |
2.3 Ажыратқыш таңдау үшін қысқа тұйықталу тогын есептеу
Ажыратқыш
таңдау
үшін
қысқа
тұйықталу
тогының
келесі
мәндерін
білу
керек:
және
ажыратқыштың
доға
өшірмелік
түйіспелерінің
ажырау
уақыты
кезіндегі
периодикалық
және
апериодикалық
өшпелі
токтарын.
уақыты
келесі
түрде
анықталады:
бұл
жердегі,
р.қ.-тың
әсер
етуінің
минималды
уақыты
-
ажыратқыштың
өзіндік
өшу
уақыты
Ажыратқыштың тез іс-әрекеттілігіне байланысты уақытын келесі түрде қабылдауға болады: ажыратқыштың толық өшу уақыты 0,16 кезінде 0,08 с-ке тең, 0,10 с -0,06 с; 0,06-0,04 с және 0,04 с өшу уақыты кезінде 0,02 с-ке тең.
-ны
кез келген момент уақыты
үшін
анықталуы
[4,9]-да
көрсетілген.
Тек
соқпалы
ток
кезіндегідей
қысқа
тұйықталу
тогының
үш
жағдайын
ажырата
білу
керек.
Қысқа
тұйықталу
жоқ
кезінде
периодикалық
токты
өшпейді
деп
қабылдайды
және
оны
қысқа
тұйықталу
нүктесіндегі
толық
жоғары
өтпелі
токтың
қосындысына
тең
деп
қабылдайды
.
Өшу уақыты кезіндегі апериодикалық ток:
(12)
Уақыт тұрақтысын анықтау қысқа тұйықталу кезінде анықталды.
-ны
есептеген кезде 3-і кестені қолдануға
болады.
Қысқа тұйықталу кезінде синхронды машинаның моментіне жақын кезде генератор тогы айтарлықтай сөне бастайды, ал жүйеден токты өшпейді деп қабылдауға болады
(13)
бұл
жердегі,
-
генераторлардың
толық
периодикалық
тогы,
-
жүйенің
тогы.
Ұзақ қызу уақытына байланысты аппараттар және өткізгіштер форсировтық режимді қанағаттандыру керек, ол келесі жағдайларда орындалады:
а) тізбектің параллель желілерінің біреуі сөнген жағдайда;
ә) трансформатор тізбегінің артық жүктелген кезінде;
б) кабельдің артық жүктелу қасиетін қолданған кезінде;
в) генератордың кернеуі номиналды кернеудің 5%-на төмендеген кездегі номиналды қуатымен жұмыс істеген кезінде
Электродинамикалық
тұрақтылық
аппараттардың
шекті
тогымен анықталады,
ол
үшфазалық
қысқа
тұйықталудың
есептік
соққы
тогына
тең,
не
одан
үлкен
болу
керек
Аппараттардың
және
ток
өткізгіш
бөліктерінің
термиялық
тұрақтылығы
олардың
қысқа
тұйықталу
токтардың
әсерінен
қызуын
анықтау
арқылы
тексеріледі,
ол
үшін
қысқа
тұйықталудың
ұзақтығын
немесе
қысқа
тұйықталу
тогының
әсер
ету
уақытының
есептік
мәнінбілу
керек.
Бұл
өлшемдерге
релелік
қорғаныстың
әрекеттік
уақыты
кіреді
,
ол ажыратқышқа
қысқа
тұйықталуды
өшіру
үшін
импульс
береді
және
осы
ажыратқыштың
толық
өшу
уақытын
береді
.
.
-ның
мәндері
ажыратқыштың
мінездемелерінде
келтіріледі.
Термиялық
беріктілікке
тексеру
үшін
Вк
–ның
қысқа
тұйықталу
кезіндегі
мәндерін
білу
керек,
ол
жылудың
көлемін
сипаттайды,
ол
уақыты
кезінде
аппаратта
және
өткізгіште
жүреді
бұл
жердегі
-
моменті
кезіндегі қысқа
тұйықталу
тогының
мәні;
-
периодикалық
токтың
жылулық
импульсі;
-
апреиодикалық
токтың
жылулық
импульсі.
8 кесте – Аппараттардың және өткізгіштерді таңдау және тексеру шарттары
Электрлік аппарат немесе өткізгіш |
Таңдау және тексеру шарттары |
Ажыратқыш |
Одан
кейін
|
Айырғыш |
|
(ажыратқыштардың
асқын
жүктемесінің
жіберімділері)
қондырғысы
үшін
шарты
орынды.
тексеріледі.
Жылулық импульсті анықтау әдісі [4,5,7]-де көрсетілген, бұл жердегі қысқа тұйықталудың толық мәні келесі түрде анықталады:
(14)
Жеке аппараттар мен өткізгіштерді таңдауда өзінің ерекшеліктері болады, олар 5[4]-і кестеде келтірілген.
Мысалы. ТВФ-63-2 генератор тізбегінен Q1 өшірме мен QS1 ажыратқышын таңдау керек, олар 10,5 кВ-тық шинада жұмыс істейді, Q2 өшірмені және QS2 ажыратқышын ТФВ-120-2 генераторлы блог кезінде таңдау керек. Есептік токтар 2.4.2-кестеде келтірілген.
9 кесте – Ажыратқыш және айырғыш таңдау үшін қысқа тұйықталу тогының есептік мәндері
Қысқа тұйықталудың нүктесі
|
Қорек көзі |
In.0, кА |
In.r, кА |
Iy кА |
iy,r, кА |
К1 |
G1 и G2 G3 Жүйе
|
2,2 2,21 9,67 |
2 2,01 9,67 |
6,04 6,12 22,08 |
1,94 2,38 0,69 |
Толық мәні
|
14,08 |
13,68 |
34,24 |
5,01 |
|
К2 |
G2 Жүйе + G1, G2 |
28,3 32 |
20,4 27,8 |
78,4 85,2 |
27,93 15,3 |
Толық мәні
|
60,3 |
48,2 |
163,6 |
43,23 |
2.3.1 сурет – 2-мысал үшін оңайлатылған сұлба
Шешуі. Q1 және QS1-ді таңдау. Ұзақтық режимінің есептік токтарын табамыз :
(15)
(16)
Қысқа тұйықталу тогының есептік мәндерін 9-ы кестеден аламыз
(17)
(18)
02.01.05-84 анықтамалығы бойынша аз майлы МГГ-10-5000-45У3 ажыратқышын (майлы генераторлы, 10кВ, өшу номиналды тогы 45 кА, қоңыржай климатқа арналған, жабық орналастырылады) таңдаймыз.
02.11.01-80
анықтамалығы
бойынша
РВК-10-5000
ажыратқышын
таңдаймыз,
.
Есептік берілгендер 2.4.3-і кестеде
келтірілген.
Q2, QS2-ні таңдау. Генератор – трансформатор блоктау тізбегіндегі есептік ток ТВФ-120-2 (125МВ×А) генераторының үлкен электорлық қуаты арқылы анықталады:
(19)
Қысқа тұйықталудың есептік токтарын 10-кесте бойынша қабылдаймыз, бұл жағдайда ВН жағындағы барлық тізбектер шинадағы қысқа тұйықталу токтарының қосындысы арқылы тексеріледі.
02.00.06-81 анықтамалығы бойынша У-110-2000-40У1 («Урал» сериясы, 110кВ, 2000А, өшу тогы 40кА, қоңыржай климатқа арналған, ашық орналастырылады) майлы бакты ажыратқыш таңдалынады. Ажыратқышқа арналған жетегі ШПЭ-44У1. 02.10.05-81 анықтамалығы бойынша РНДЗ-110/1000У1 (сыртта орналастыруға арналған, екі колонкалы, жерге тұйықтайтын пышағы бар, 110кВ-қа арналған, 1000А) типті айырғышыш таңдаймыз. Жетегі – ПР-У1. Барлық есептік және анықтамалық берілгендер 10 - кестеде келтірілген.
10 кесте – Есептік және анықтамалық берілгендер
Есептік берілгендер
|
Есептік анықтамалар |
|
Ажыратқыш МГГ-10-5000-45У3 |
Айырғыш РВК-10-5000 |
|
|
|
– – –
–
|
11 кесте – Есептік және анықтамалық берілгендер
Есептік берілгендер
|
Анықтамалық берілгенднер |
|
Ажыратқыш У-110-2000-40У1 |
Айырғыш РНДЭ-110/1000У1 |
|
|
|
– –
–
|
Әдебиеттер тізімі
1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. – М.:Энергия, 1977. – 288с.
2. Васильева А.А. - Электрическая часть станций и подстанций. – М.: Энергия, 1980, - 608с.
3. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 640 с.
4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. – М.: Энергия, 1987. – 600 с.
5. .Васильева А.А - Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов – М.: Энергия, 1990.
6. Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций иподстанций. Учебник для вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 448 с.
7. Орлова И.Н. и др - Электротехнический справочник.. 7-изд. т3, кн 1. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 429 с.
8. Крючкова И.П, Старшинова В.А - Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: Учебное пособие - М.: Академия,2005.
9. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов А.В. Проектирование схем электроустановок. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006.
10. Соколов С.Е.,. Кузембаева Р.М., Хожин Г.Х. Электрические станции и подстанции: Учебное пособие. – Алматы; 2006.
11. Обслуживание и ремонт электрооборудования электростанций и сетей Название: Обслуживание и ремонт электрооборудования электростанций и сетей Автор: Макаров Е.Ф. Издательство: Академия, 2003.
Мазмұны
Кіріспе |
3 |
№1 Есептеу-графикалық жұмысы. |
3 |
№2 Есептеу графикалық жұмысы |
14 |
Әдебиеттер тізімі |
25 |
|
|
|
|