Главная
страница 1страница 2страница 3страница 4


Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет

Электромеханический факультет

Кафедра Электрических станций и автоматизации энергосистем

Работа допущена


к защите

_______ В.К. Ванин

“__”_______2004 г

ВЫПУСКНАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА.

Тема: Электрическая часть КЭС 8×300 МВт


Выполнил студент группы №4022/3 Юнгин А.Н.


Руководитель к.т.н. доцент Семенов К.Н.

Санкт-Петербург

2004 г

Оглавление: Стр.

Задание………………………………………………………………………...3

Введение…………………………………...………….…………………….....4
1. Выбор генераторов, повышающих трансформаторов, автотрансформа- торов связи, технико-экономическое обоснование главной схемы электрических соединений станции. Выбор схемы рабочего и резервного электроснабжения потребителей с.н., выбор типа и мощности рабочих и резервных трансформаторов с.н.:

1.1. Выбор генераторов, повышающих трансформаторов, автотрансформаторов связи……………………………………………………...5

1.2. Технико-экономическое обоснование главной схемы электрических соединений станции……………………………………………………………....7

1.3. Выбор схемы рабочего и резервного электроснабжения

потребителей с.н., выбор типа и мощности рабочих и резервных ТСН………8

2. Расчёт токов короткого замыкания для выбора электрооборудования

главной схемы и схемы собственных нужд……………………………………10

2.1. Расчет токов К.З. на шинах ОРУ 220 кВ………………………………....11

2.2. Расчет токов К.З. на шинах ОРУ 500 кВ………………………………....12

2.3. Расчет токов К.З. на выводах генератора………………………………...13

2.4. Расчет токов К.З. на шинах собственных нужд при питании от ТСН….14

2.4. Расчет токов К.З. на шинах собственных нужд при питании от РТСН..15


3. Выбор коммутационных аппаратов, измерительных трансформаторов тока и напряжения, токопроводов и шин распределительных устройств:

3.1. Выбор высоковольтных выключателей………………………………....16

3.2. Выбор разъединителей………………………………………………..….18

3.3. Выбор токопроводов, токоведущих частей и шин РУ……………...….19

3.4. Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения…………21
4. Литература………………………………………………………………….…….24
Введение.

Цель данного курсового проекта - спроектировать главную электрическую схему КЭС на угольном топливе. На станции должны быть установлены восемь агрегатов по 300 МВт каждый.

Связь с энергосистемой осуществляется посредством воздушных линий двух классов напряжения: 220 кВ и 500 кВ. Выдача мощности в систему осуществляется:


  • 220 кВ – 450 МВт по пяти воздушным линиям. (Мощность к.з. на шинах системы – 7000 МВ*А).

  • 500 кВ – остальная мощность. (Мощность к.з. на шинах системы - 12000 МВ*А).

Пояснительная записка содержит:

  • выбор и технико-экономическое обоснование главной схемы электрических соединений.

  • выбор генераторов, повышающих трансформаторов, автотрансформаторов связи, рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд;

  • расчет токов короткого замыкания на шинах ОРУ 220 кВ, ОРУ 500 кВ, на выводах генератора, шинах собственных нужд;

  • выбор коммутационных аппаратов, токопроводов, токоведущих частей и шин распределительных устройств, измерительных трансформаторов тока и напряжения.

На двух чертежах представлены:

  • главная схема электрических соединений

  • схема заполнения и план ОРУ 220 кВ;

  • разрез по ячейкам трансформатора и высоковольтной линии ОРУ 220 кВ.


1.1.Выбор генераторов, повышающих трансформаторов, автотрансформаторов связи.


  • Выбор генераторов.

Согласно исходным данным, на станции установлено 8 агрегатов мощностью 300 МВт каждый. Согласно справочной литературе [1], выбираю генератор ТГВ-300-2У3. Далее приведены его характеристики:




Тип турбогенератора

ТГВ-300-2У3

Номинальная частота вращения, об/мин

3000

Номинальная полная мощность, МВ*А

353

Номинальная активная мощность, МВт

300

Номинальное напряжение, кВ

20

Номинальный cos, о.е.

0,85

Цена, тыс.руб.

900




  • Выбор повышающих трансформаторов на напряжение 220 кВ.

Согласно условию:

Из справочной литературы [1] выбираю трансформатор – ТДЦ-400000/220-73У1




Тип трансформатора

ТДЦ-400000/220-73У1

Номинальная полная мощность, МВ*А

400

Напряжение обмотки высшего напряжения, кВ

242

Напряжение обмотки низшего напряжения, кВ

20

Напряжение короткого замыкания, Uk%

11

Мощность потерь на холостом ходу, кВт

330

Мощность потерь при коротком замыкании, кВт

880

Цена, тыс. руб. (цены 1989 года)

389




  • Выбор повышающих трансформаторов на напряжение 500 кВ.

Согласно условию:

Из справочной литературы [1] выбираю трансформатор – ТДЦ-400000/500




Тип трансформатора

ТДЦ-400000/500

Номинальная полная мощность, МВА

400

Напряжение обмотки высшего напряжения, кВ

525

Напряжение обмотки низшего напряжения, кВ

20

Напряжение короткого замыкания, %

13

Мощность потерь на холостом ходу, кВт

315

Мощность потерь при коротком замыкании, кВт

790

Цена, тыс. руб. (цены 1989 года)

418



  • Выбор автотрансформаторов связи

Для выбора мощности автотрансформаторов связи необходимо определиться с перетоками мощности. Для этого необходимо рассмотреть несколько возможных вариантов распределительных устройств.

  1. РУ-220 кВ: два блока генератор-трансформатор.

РУ-500 кВ: шесть блоков генератор-трансформатор.

Связь между распределительными устройствами осуществляется посредством

автотрансформатора связи, этот вариант схемы представлен на рисунке 1.


  1. РУ-220 кВ: три блока генератор-трансформатор.

РУ-500 кВ: пять блоков генератор-трансформатор.

Связь между распределительными устройствами осуществляется посредством

автотрансформатора связи, этот вариант схемы представлен на рисунке 2.

Выбираем автотрансформатор для связи РУ высокого и среднего напряжения:

Для 1 варианта схемы соединений через трансформатор в нормальном режиме будет протекать мощность:

2(Sном г-Sс.н.)-S макс.=2*(353-24.71)-529 = 127.6 МВА,

а в аварийном режиме (при отказе блока на стороне 220 кВ)

(Sном г-Sс.н.)-S макс=(353-0,07*353)-529= -200,71 МВА.

Для 2 варианта схемы в нормальном режиме протекает

3(Sном г-Sс.н.)-S макс.=3*(353-24.71)-529 = 455.87 МВА

а в аварийном режиме

2(Sном г-Sс.н.)-S макс.=2*(353-24.71)-529 = 127.6 МВА

Варианты схем распределительных устройств:



Для варианта 1 выберем АТДЦТН-250000/500/220



Тип трансформатора

АТДЦТН-250000/500/220

Номинальная полная мощность, МВА

250

Напряжение обмотки высшего напряжения, кВ

500

Напряжение обмотки низшего напряжения, кВ

38,5

Напряжение короткого замыкания, %

13

Мощность потерь на холостом ходу, кВт

200

Мощность потерь при коротком замыкании, кВт

690

Цена, тыс. руб. (цены 1989 года)

375,5

Для варианта 2 выберем АТДЦН-500000/500/220



Тип трансформатора

АТДЦН-500000/500/220

Номинальная полная мощность, МВА

500

Напряжение обмотки высшего напряжения, кВ

500

Напряжение обмотки низшего напряжения, кВ

230

Напряжение короткого замыкания, %

12

Мощность потерь на холостом ходу, кВт

220

Мощность потерь при коротком замыкании, кВт

1050

Цена, тыс. руб. (цены 1989 года)

515,1


1.2.Технико-экономический анализ вариантов схемы.

Технико-экономическое сравнение схем провожу по приведённым затратам.

Для этого рассчитаю капитальные затраты:


оборудование

стоим. ед.

1 вариант

2 вариант

тыс. руб.

число ед.

сумма

число ед.

сумма

ТГВ-300-2У3

900

8

7200

8

7200

ТДЦ-400000/220-73У1

389

2

778

3

1167

ТДЦ-400000/500

418

6

2580

5

2090

АТДЦН-500000/500/220

515,5

-

-

1

515,1

АТДЦТН-250000/500/220

375,5

1

375,5

-

-

ячейка ОРУ 220кВ

79,5

9

715,5

10

795,5

ячейка ОРУ 500кВ

251,6

11

2767,6

10

2516

Итого К*30:




 

430388

 

428493

(Цены 2003 года были получены путем умножения цен 1989 года на поправочный коэффициент – 30).

Определяем эксплуатационные издержки: И=

где а – отчисления на амортизацию 8%, W – годовые потери энергии в электроустановке,  - средняя себестоимость потерь электроэнергии 30 коп/кВт*ч.

Потери электроэнергии в блочных трансформаторах: W=



  • 220 кВ: W220=330*8160+880*(328,29/400)2*6000=6249400кВт;

  • 500 кВ: W500=315*8160+790*(328,29/400)2*6000=5763200кВт;

Потери электроэнергии в автотрансформаторах:

W1-ат=200*8760+690*(128/250)2*6000=2837200 кВт

W2-ат=220*8760+1050*(455/500)2*6000=7144200 кВт

Стоимость потерь энергии в трансформаторах для обоих вариантов:

Ипот1=0,3*10*(W220*N1-220+W500*N1-500+W1-ат*Nат)= 14974,56тыс. руб.

Ипот2=0,3*10*(W220*N2-220+W500*N2-500+W2-ат*Nат)= 16412,52тыс. руб.

Приведённые затраты: З=рн*К+И, где рн - нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,15



составляющие годовых

1 вар

2 вар

эксплуатационных расходов, тыс. руб./год

отчисления на амортизацию а*К/100

34427,04

34279,44

стоимость потерь энергии Ипот

14974,56

16412,52

итого И

49401,6

50691,96

приведённые затраты З:

113952,3

114965,9

Разница между вариантами составляет:<5%

Из полученных результатов видно, что экономически более целесообразно реализовывать вариант №1, т.е. к ОРУ 220кВ подключаются 2 блока генератор-трансформатор, а к ОРУ 500 кВ – 6 блоков генератор трансформатор.

Т.к. на напряжении 220 кВ предусмотрена выдача мощности по 5 линиям, то ОРУ 220 кВ целесообразно выполнить по схеме двух рабочих систем шин с обходной с секционированием рабочей шины, по требованиям надежности – ОРУ 500 кВ сооружается по схеме 4/3 с неполной цепочкой.


1.3. Выбор схемы рабочего и резервного электроснабжения потребителей с.н., выбор типа и мощности рабочих и резервных ТСН.
На КЭС для питания собственных нужд применяется напряжение 6,3 кВ для питания мощных двигателей и напряжение 380/220 В для питания маломощных двигателей и осветительной нагрузки. На КЭС на угле мощность, потребляемая на собственные нужды, составляет 58%. Возьмём эту величину равной 7%. В этом случае мощность на каждый блок будет составлять 300*0,9*0,07=18,9 МВА. На каждый энергоблок будет ставиться свой рабочий ТСН. Количество энергоблоков на станции 8, поэтому требуется установка 2 резервных ТСН.

Выберу рабочий трансформатор собственных нужд [1]:




Тип трансформатора

ТРДНС-25000/20

Номинальная полная мощность, МВА

25

Напряжение обмотки высшего напряжения, кВ

20

Напряжение обмотки низшего напряжения, кВ

6,3–6,3

Напряжение короткого замыкания ВН-НН, %

10,5

Напряжение короткого замыкания НН1-НН2, %

30

Мощность потерь на холостом ходу, кВт

25

Мощность потерь при коротком замыкании, кВт

115

Цена, тыс. руб. (цены 1989 года)

68

Питание резервных трансформаторов собственных нужд осуществляется с РУ наименьшего напряжения, т.е. с ОРУ 220 кВ. Мощность РТСН, исходя из опыта эксплуатации, выбирается на ступень выше, чем мощность рабочего ТСН, поэтому принимаю трансформатор ТРДНС-32000/220 со следующими характеристиками [1]:




Тип трансформатора

ТРДН-32000/220

Номинальная полная мощность, МВА

32

Напряжение обмотки высшего напряжения, кВ

230

Напряжение обмотки низшего напряжения, кВ

6,3–6,3

Напряжение короткого замыкания ВН-НН, %

11,5

Напряжение короткого замыкания НН1-НН2, %

28

Мощность потерь на холостом ходу, кВт

45

Мощность потерь при коротком замыкании, кВт

150

Цена, тыс. руб.

119,6

следующая страница >>
Смотрите также:
Электрическая часть кэс 8×300 мвт
353.88kb.
4 стр.
Положение о V межрегиональном Чемпионате Школьной баскетбольной лиги «кэс-баскет»
59.98kb.
1 стр.
В м электрическая энергия облака превращается в тепловую
142.19kb.
1 стр.
1. Определение понятия малая энергетика и предмета исследования
202.27kb.
1 стр.
Электрическая часть электростанции и электрической сети
344.03kb.
3 стр.
Провода и шнуры в зависимости от конструкции обеспечивают подключение электроприборов всех классов защиты по элекгробезопасности
13.68kb.
1 стр.
Методическое пособие по курсам "Электрическая часть электростанций и подстанций"
344.65kb.
1 стр.
Кровать функциональная электрическая Armed rs101-b-a с принадлежностями паспорт и инструкция по эксплуатации
168.65kb.
1 стр.
Большое кольцо по Карагему (экспедиционный маршрут). сроком на 17 дней автомобильная часть: 4 дня, около 2000 км конная часть: 13 дней, более 300 км
57.32kb.
1 стр.
О предоставлении земельного участка для строительства электроподстанции закрытого типа (электрическая подстанция 330/110 кВ) по адресу: Василеостровский район, пер. Декабристов, участок 1
30.42kb.
1 стр.
Джон Колеман Комитет 300. Тайны мирового правительства
3591.64kb.
18 стр.
Решение о перераспределении денежных средств с неэффективного благоустройства на социальный блок. Поддержку получили программы
99.63kb.
1 стр.