Определение сопротивлений расчетной схемы

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

ГРЭС 1240

Пояснительная записка к курсовому проекту

УТЭК. 13.02.03.КП.06.00.000.ПЗ.

 

 

                                             Руководитель

 

_________ Э.Р.Богданова

 

«____»_____________ 2020

 

                                           Разработчик

                            

_________ В.Ф.Кадиров 

 

«____»_____________ 2020

 

г.Уфа, 2020

 

Министерство образования и науки Республики Башкортостан

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Уфимский топливно-энергетический колледж

 

СОГЛАСОВАНО Председатель МЦК Специальности 13.02.03 _________Ю.В.Абдракипова «____»___________2019г.

УТВЕРЖДАЮ Зам.директора По учебной работе ________Г.Р.Дымова «____»__________2019г.

Специальность 13.02.03 Электрические станции, сети и системы

 

 

ЗАДАНИЕ №9

На курсовое проектирование

Студенту_____________ Кадирову _ Вадиму _ Федаисовичу ______________________

Тема проекта___ Расчет электрической части _ ГРЭС _ 1240 _ МВТ ____________

Исходные данные cos =0,82; топливо-газ; l лэп220 = 80 км; S н.с = 3800 МВ х А; Х н.с = 0,45; Т max = 6300ч.

В курсовом проекте должны быть разработаны:

1.Пояснительная записка

1.1 Введение.

1.2 Выбор структурной схемы проектируемого энергообъекта

1.3 Выбор основного оборудования проектируемого энергообъекта

1.4 Расчет числа линий

1.5 Выбор схем распределительных устройств

1.6 Выбор схем электроснабжения собственных нужд и трансформаторов собственных нужд

1.7 Расчет токов короткого замыкания

1.8 Выбор электрических аппаратов

1.9 Выбор токоведущих частей

1.10 Выбор измерительных трансформаторов

1.11 Выбор и описание конструкций распределительных устройств

1.12 Список используемой литературы

2.Графическая часть

2.1 Главная схема электрических соединений проектируемого энергообъекта

2.2 Конструктивный чертеж распределительного устройства

 

Руководитель курсового проекта Богданова Э.Р.__________

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ. 5

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СТАНЦИИ.. 7

2. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 8

3. РАСЧЕТ ЛИНИЙ.. 11

4. ПЕРЕТОКИ МОЩНОСТЕЙ.. 12

5. ВЫБОР СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ.. 14

6. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД. СХЕМА СОБСТВЕННЫХ НУЖД. 15

7. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.. 17

8. ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ.. 24

9. ВЫБОР РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ.. 26

10. ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ.. 27

11. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ. 29

12. ВЫБОР ПРОХОДНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ.. 31

13. КОНСТРУКЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА. 32

14. ОГРАНИЧИТЕЛИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ.. 33

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 34

 

 

АННОТАЦИЯ

 

В задании курсового проекта необходимо рассчитать и спроектировать государственную районную электрическую станцию мощностью 1240 МВт.

Для данной ГРЭС был произведен выбор основного оборудования: генераторы, блочные трансформаторы, трансформаторы собственных нужд. Были произведены расчеты количества линий.

После выбора основного электрооборудования были проведены расчеты токов короткого замыкания и исходя из полученных данных выбраны коммутационные аппараты: выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы напряжения, ТВЧ и шины для РУ.

Построена полная принципиальная схема ГРЭС 1240 МВт.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В соответствии с выданным заданием было предложено спроектировать ГРЭС 1240 МВт, расположенную в Ростовской области, где преобладает суглинистая почва. Курсовой проект был разработан на основании документации ПУЭ, НТП, ПТБ.

Электроэнергетика – отрасль промышленности, занимающаяся производством электроэнергии на электростанциях и передачей ее потребителям.

Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.

Заданный курсовой проект – “Электрическая часть ГРЭС 1240 МВт”. Эта электрическая станция является тепловой конденсационной, на ней энергия сжигаемого топлива преобразуется в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат. Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Проектируемая станция работает на газе. Данная станция может обеспечить электроэнергией крупный район страны, поэтому называется государственной районной электрической станцией.

Основными особенностями КЭС являются: удаленность от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу мощности на высоких и сверхвысоких напряжениях, и блочный принцип построения электростанции.

Выдача мощности осуществляется на напряжении 220 кВ, с энергосистемой осуществляется на напряжении 220 кВ.

 

 

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СТАНЦИИ

Для выбора основного оборудования необходимо составить структурную схему.

 

Рисунок 1.1 – Структурная схема

На проектировании ГРЭС предлагается установить 4 генератора ТВВ мощностью 320 МВт и 4 блочных трансформатора.

 

2. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

2.1. Выбор генераторов для  РУ-220 кВ

Для данной схемы берем генераторы типа ТВВ-320-2ЕУЗ, которые устанавливаем через блочные трансформаторы и присоединяем к РУ 220.

Турбогенераторы серии ТВВ предназначены для сопряжения с паровой турбиной и установкой на тепловых и атомных электростанциях в классе мощностей до 1200 МВт.

По конструктивному исполнению турбогенератор типа ТВВ-320-2ЕУЗ относится к неявнополюсным электрическим машинам с горизонтальным расположением основных частей: неподвижной - статора и подвижной - ротора. Число полюсов обмотки ротора равно двум. Принцип преобразования механической энергии в электрическую - индуктивный. Угловые скорости вращения ротора и магнитного поля статора синхронны. Род вырабатываемого тока - переменный трехфазный.

Турбогенераторы имеют непосредственное охлаждение обмотки

статора дистиллированной водой, непосредственное форсированное охлаждение обмотки ротора водородом, внешней поверхности ротора и сердечника статора — водородом.

Генераторы серии ТВВ с непосредственным охлаждением водой обмотки статора и водородом обмотки ротора являются одними из наиболее совершенных электрических машин, вырабатывающих электроэнергию. Вода обладает теплоемкостью, теплопроводностью и теплоотводящей способностью, намного превосходящей аналогичные свойства воздуха и водорода. Это позволяет интенсивно отводить теплоту при более высоких плотностях тока в обмотках, следовательно, выполнять генераторы большей мощности без существенных изменений их габаритов.

Основные характеристики генераторов приведены в таблице 2.1

 

Таблица 2.1 Технические характеристики генераторов ТВВ

Генератор	S, МВ∙А	Р, МВт	Uн, кВ		Iном, кА	Хd'
ТВВ-320-2ЕУЗ	376,5	320	20	0,85	10,9	0,173

 

 

2.2. Выбор трансформаторов

Выбранный блочный трансформатор должен соответствовать следующим требованиям:

𝑈ном.вн ≥ 𝑈уст

𝑈ном.нн ≥ 𝑈ном.г.

𝑆ном.тр ≥ 𝑆расч.

 

Определим полную мощность генератора ТВВ-320-2ЕУЗ:

 

                                            (2.1)

где 𝑆ном.г – Полная номинальная мощность генератора, МВА.

Рном.г – номинальная активная мощность генератора, МВт.

𝑐𝑜𝑠𝜑 – коэффициент мощности генератора.

 

 

Определим реактивную мощность генератора ТВВ-320-2ЕУЗ:

 

                                             (2.2)

 

 

 

Определим мощность, уходящую на собственные нужды электростанции:

 

                                                (2.3)

 

                                           (2.4)

где Рс.н. – активная мощность на собственные нужды, МВт.

𝑄с.н. – реактивная мощность на собственные нужды, МВар.

n% - процентный расход на собственные нужды, зависит от вида топлива и мощности генератора. В данном случае ГРЭС работает на газу - процентный расход на собственные нужды равен 6,6.

 

 

 

Рассчитаем необходимую мощность блочного трансформатор

 

                              (2.5)

2.2.1. Выбор блочных трансформаторов на РУВН

Выбираем блочный трансформатор для РУВН-220кВ типа ТДЦ-400000/220-73У1.

 

Проверка трансформатора по условиям 2.2

 

220 ≥ 220

20 = 20

400 ≥ 365,92

 

Выбранный трансформатор проходит по всем условиям.

 

 

Таблица 2.2. Технические данные трансформаторов

Тип трансформатора	МВА	Напряжение обмотки, кВ		Потери, кВт
		ВН	НН
ТДЦ-400000/220-73У1	400	242	20	880	330	12,7

 

3. РАСЧЕТ ЛИНИЙ

3.1. Расчет количества линий на РУВН 220

 

Определим общее количество линий на РУВН:

 

                             (3.1)

 

где  – количество линий на РУВН-220кВ

 – пропускная способность одной линии, для 220кВ = 150 МВт

 

Принимаем количество линий равное 9.

 

Так как на РУВН нет тупиковых нагрузок, то рассчитывать количество линий уходящих на эту нагрузку не нужно.

 

4. ПЕРЕТОКИ МОЩНОСТЕЙ

Определение полной мощности, уходящей с шин высокого напряжения на собственные нужды:

 

            (4.1)

 МВА

 

Определение мощности, потребляемой собственными нуждами с одного блочного генератора:

 

                                              (4.2)

где  – номинальная активная мощность генератора на РУВН-220кВ, МВт

 

 

 

Расчет суммарной мощности собственных нужд, потребляемая с двух блочных генераторов:

 

 

С учетом собственных нужд, к РУВН от двух блочных генераторов поступает мощность:

 

 

Рисунок 4.1 - Перетоки мощностей

 

5. ВЫБОР СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

5.1. Выбор схем распределительного устройства для высокого напряжения

При выборе схем руководствуются следующими требованиями, которые предъявляется к распределительным устройствам:

1) Надежность электроснабжения потребителей

2) Ремонтопригодность

3) Наглядность

4) Экономичность, схема считается экономичной, когда на 1 присоединение приходится 1 выключатель

5) Оперативная гибкость

6) Возможность расширения схемы

Схемы напряжением 220кВ должны обеспечивать возможность вывода в ремонт выключателя без потери присоединения.

Для РУВН-220кВ выбираем схему с двумя рабочими системами шин и с одной обходной системой шин.

В нормальном режиме обе рабочие системы шин находятся под напряжением, все присоединения равномерно распределены по первой и второй системе шин. Это позволяется повысить надежность схемы. Так как во время КЗ на одной из системе шин, выключается шиносоединительный выключатель и вне работы остаются только половина присоединений.

Секционный выключатель в нормальном режиме выключен, шиносоединительный выключатель – включен для выравнивания потенциалов.

Каждое присоединение подключено к обходной системе шин через разъединитель, который в нормальном режиме разъединен.

Обходная система сборных шин предназначена для вывода в ремонт любого выключателя, кроме секционного, без потери присоединений.

Рисунок 5.1 – Схема РУВН-220 кВ

6. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД СХЕМА СОБСТВЕННЫХ НУЖД.

Нa пoдcтaнциях линий элeтpocнaбжeния paбoтaeт mнoжecтвo eдиниц oбcлyживaющeгo oбopyдoвaния. Для тaких пoтpeбитeлeй пpиmeняeтcя тpaнcфopmaтop coбcтвeнных нyжд (TCН). Aгpeгaт cтaбилизиpyeт paбoтy пoдoбных ycтaнoвok нa paзличных кaтeгopиях oбъekтoв. Этoт тип тpaнcфopmaтopных приборов понижает напряжение для правильного функционирования пoтpeбитeлeй.

Для обеспечения нормального технологического процесса на электростанции необходимо запитывать электродвигатели, которые являются приводами механизмов, обслуживающих технологический процесс (насосы, вентиляторы, задвижки и т.д.). Эти двигатели образуют систему собственных нужд. Кроме них в нее входит освещение, электроотопление и т.д.

ТСН проверяются по следующим условиям:

 

 

Для блочного генератора ТВВ-320-2ЕУЗ принимаем трансформатор типа ТРДНС- 25000/35.

 

Трансформатор подходит по всем условиям.

 

Таблица 6.1 Технические данные трансформаторов собственных нужд

Тип	, МВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт
ТРДНС-10000/35	25	20	6,3	25	115	10,5	0,65

 

6.1 Выбор резервных трансформаторов собственных нужд.

За резерв принимаем трансформатор на ступень выше обычного ТСН.

Т.к на РУ ВН стоит ТСН типа ТРДНС 10000/35, то за резерв принимаем ТРДНС типа 25000/35.

Тип	, МВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт
ТРДНС-25000/35	25	10,5	30	25	115	10,5	0,3

 

Составим схему собственных нужд:

 

 

 

Рисунок 6.1 – Схема собственных нужд станции

 

7. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Расчет токов короткого замыкания выполняется для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей (далее сокращенно ТВЧ), а также для выбора устава релейной защиты (далее сокращенно РЗ), выбора и проверки электрооборудования по типу измерительных трансформаторов тока и напряжения.

При расчете токов короткого замыкания (далее сокращенно КЗ) можно пренебречь следующими составляющими:

1) Не учитываем насыщение магнитных систем

2) Не учитываем намагничивающие токи в трансформаторе

3) Все фазы ЭДС генератора симметричны

4) Трехфазное КЗ симметрично

5) Не учитывают подпитку точки КЗ от синхронных и асинхронных генераторов мощностью меньше 100 кВт или же если они отделены от точки КЗ реакторами и силовыми трансформаторами

Указанные допущения наряду с упрощением расчетов приводят к некоторому преувеличению тока короткого замыкания. Погрешность практических методов расчета не превышает 10%, что принято считать допустимым.

При расчете КЗ необходимо соблюдать следующий порядок

1) Составление упрощенной расчетной схемы

2) Схема замещения на основе расчетной схемы

3) Приведение схемы к простейшей и расчет периодической составляющей тока КЗ

4) Расчет апериодической и ударной составляющей тока КЗ

Расчет токов короткого замыкания выполняется на основе структурной схемы и ее схемы замещения представленных на рисунке 7.1 и 7.2.

Рисунок 7.1 – Структурная схема

Рисунок 7.2 – Схема замещения

 

 

Расчетные формулы для КЗ

Базовый ток определяется следующим образом

 

 ,                                   (7.5)

где  – базовый ток, кА.

 

Начальное значение периодической величины тока КЗ определяется следующим образом

 

,                                 (7.6)

 

где  – начальное значение периодической составляющей тока КЗ, кА;

E – относительная ЭДС источника

 

Апериодическая составляющая тока КЗ определяется следующим образом:

 ,                      (7.7)

 

где  - апериодическая составляющая тока КЗ, кА;

e – постоянное значение, равное 2,718

T – время срабатывания защиты

Ta – постоянная времени затухания апериодической составляющей, принимается по таблице 3.6. стр.220, Рожкова Л.Д.

 

Ударный ток КЗ определяется следующим образом

 

 ,                        (7.8)

 

где  – ударный коэффициент, выбирается по таблице 3.6. стр.220, Рожкова Л.Д.

 

Расчет тока КЗ в точке К1.

Упростим схему замещения:

 

Рисунок 7.3 –Упрощенная схема для точки К1

 

 

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

ГРЭС 1240

Пояснительная записка к курсовому проекту

УТЭК. 13.02.03.КП.06.00.000.ПЗ.

 

 

                                             Руководитель

 

_________ Э.Р.Богданова

 

«____»_____________ 2020

 

                                           Разработчик

                            

_________ В.Ф.Кадиров 

 

«____»_____________ 2020

 

г.Уфа, 2020

 

Министерство образования и науки Республики Башкортостан

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Уфимский топливно-энергетический колледж

 

СОГЛАСОВАНО Председатель МЦК Специальности 13.02.03 _________Ю.В.Абдракипова «____»___________2019г.

УТВЕРЖДАЮ Зам.директора По учебной работе ________Г.Р.Дымова «____»__________2019г.

Специальность 13.02.03 Электрические станции, сети и системы

 

 

ЗАДАНИЕ №9

На курсовое проектирование

Студенту_____________ Кадирову _ Вадиму _ Федаисовичу ______________________

Тема проекта___ Расчет электрической части _ ГРЭС _ 1240 _ МВТ ____________

Исходные данные cos =0,82; топливо-газ; l лэп220 = 80 км; S н.с = 3800 МВ х А; Х н.с = 0,45; Т max = 6300ч.

В курсовом проекте должны быть разработаны:

1.Пояснительная записка

1.1 Введение.

1.2 Выбор структурной схемы проектируемого энергообъекта

1.3 Выбор основного оборудования проектируемого энергообъекта

1.4 Расчет числа линий

1.5 Выбор схем распределительных устройств

1.6 Выбор схем электроснабжения собственных нужд и трансформаторов собственных нужд

1.7 Расчет токов короткого замыкания

1.8 Выбор электрических аппаратов

1.9 Выбор токоведущих частей

1.10 Выбор измерительных трансформаторов

1.11 Выбор и описание конструкций распределительных устройств

1.12 Список используемой литературы

2.Графическая часть

2.1 Главная схема электрических соединений проектируемого энергообъекта

2.2 Конструктивный чертеж распределительного устройства

 

Руководитель курсового проекта Богданова Э.Р.__________

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ. 5

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СТАНЦИИ.. 7

2. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 8

3. РАСЧЕТ ЛИНИЙ.. 11

4. ПЕРЕТОКИ МОЩНОСТЕЙ.. 12

5. ВЫБОР СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ.. 14

6. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД. СХЕМА СОБСТВЕННЫХ НУЖД. 15

7. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.. 17

8. ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ.. 24

9. ВЫБОР РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ.. 26

10. ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ.. 27

11. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ. 29

12. ВЫБОР ПРОХОДНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ.. 31

13. КОНСТРУКЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА. 32

14. ОГРАНИЧИТЕЛИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ.. 33

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 34

 

 

АННОТАЦИЯ

 

В задании курсового проекта необходимо рассчитать и спроектировать государственную районную электрическую станцию мощностью 1240 МВт.

Для данной ГРЭС был произведен выбор основного оборудования: генераторы, блочные трансформаторы, трансформаторы собственных нужд. Были произведены расчеты количества линий.

После выбора основного электрооборудования были проведены расчеты токов короткого замыкания и исходя из полученных данных выбраны коммутационные аппараты: выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы напряжения, ТВЧ и шины для РУ.

Построена полная принципиальная схема ГРЭС 1240 МВт.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В соответствии с выданным заданием было предложено спроектировать ГРЭС 1240 МВт, расположенную в Ростовской области, где преобладает суглинистая почва. Курсовой проект был разработан на основании документации ПУЭ, НТП, ПТБ.

Электроэнергетика – отрасль промышленности, занимающаяся производством электроэнергии на электростанциях и передачей ее потребителям.

Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.

Заданный курсовой проект – “Электрическая часть ГРЭС 1240 МВт”. Эта электрическая станция является тепловой конденсационной, на ней энергия сжигаемого топлива преобразуется в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат. Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Проектируемая станция работает на газе. Данная станция может обеспечить электроэнергией крупный район страны, поэтому называется государственной районной электрической станцией.

Основными особенностями КЭС являются: удаленность от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу мощности на высоких и сверхвысоких напряжениях, и блочный принцип построения электростанции.

Выдача мощности осуществляется на напряжении 220 кВ, с энергосистемой осуществляется на напряжении 220 кВ.

 

 

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СТАНЦИИ

Для выбора основного оборудования необходимо составить структурную схему.

 

Рисунок 1.1 – Структурная схема

На проектировании ГРЭС предлагается установить 4 генератора ТВВ мощностью 320 МВт и 4 блочных трансформатора.

 

2. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

2.1. Выбор генераторов для  РУ-220 кВ

Для данной схемы берем генераторы типа ТВВ-320-2ЕУЗ, которые устанавливаем через блочные трансформаторы и присоединяем к РУ 220.

Турбогенераторы серии ТВВ предназначены для сопряжения с паровой турбиной и установкой на тепловых и атомных электростанциях в классе мощностей до 1200 МВт.

По конструктивному исполнению турбогенератор типа ТВВ-320-2ЕУЗ относится к неявнополюсным электрическим машинам с горизонтальным расположением основных частей: неподвижной - статора и подвижной - ротора. Число полюсов обмотки ротора равно двум. Принцип преобразования механической энергии в электрическую - индуктивный. Угловые скорости вращения ротора и магнитного поля статора синхронны. Род вырабатываемого тока - переменный трехфазный.

Турбогенераторы имеют непосредственное охлаждение обмотки

статора дистиллированной водой, непосредственное форсированное охлаждение обмотки ротора водородом, внешней поверхности ротора и сердечника статора — водородом.

Генераторы серии ТВВ с непосредственным охлаждением водой обмотки статора и водородом обмотки ротора являются одними из наиболее совершенных электрических машин, вырабатывающих электроэнергию. Вода обладает теплоемкостью, теплопроводностью и теплоотводящей способностью, намного превосходящей аналогичные свойства воздуха и водорода. Это позволяет интенсивно отводить теплоту при более высоких плотностях тока в обмотках, следовательно, выполнять генераторы большей мощности без существенных изменений их габаритов.

Основные характеристики генераторов приведены в таблице 2.1

 

Таблица 2.1 Технические характеристики генераторов ТВВ

Генератор	S, МВ∙А	Р, МВт	Uн, кВ		Iном, кА	Хd'
ТВВ-320-2ЕУЗ	376,5	320	20	0,85	10,9	0,173

 

 

2.2. Выбор трансформаторов

Выбранный блочный трансформатор должен соответствовать следующим требованиям:

𝑈ном.вн ≥ 𝑈уст

𝑈ном.нн ≥ 𝑈ном.г.

𝑆ном.тр ≥ 𝑆расч.

 

Определим полную мощность генератора ТВВ-320-2ЕУЗ:

 

                                            (2.1)

где 𝑆ном.г – Полная номинальная мощность генератора, МВА.

Рном.г – номинальная активная мощность генератора, МВт.

𝑐𝑜𝑠𝜑 – коэффициент мощности генератора.

 

 

Определим реактивную мощность генератора ТВВ-320-2ЕУЗ:

 

                                             (2.2)

 

 

 

Определим мощность, уходящую на собственные нужды электростанции:

 

                                                (2.3)

 

                                           (2.4)

где Рс.н. – активная мощность на собственные нужды, МВт.

𝑄с.н. – реактивная мощность на собственные нужды, МВар.

n% - процентный расход на собственные нужды, зависит от вида топлива и мощности генератора. В данном случае ГРЭС работает на газу - процентный расход на собственные нужды равен 6,6.

 

 

 

Рассчитаем необходимую мощность блочного трансформатор

 

                              (2.5)

2.2.1. Выбор блочных трансформаторов на РУВН

Выбираем блочный трансформатор для РУВН-220кВ типа ТДЦ-400000/220-73У1.

 

Проверка трансформатора по условиям 2.2

 

220 ≥ 220

20 = 20

400 ≥ 365,92

 

Выбранный трансформатор проходит по всем условиям.

 

 

Таблица 2.2. Технические данные трансформаторов

Тип трансформатора	МВА	Напряжение обмотки, кВ		Потери, кВт
		ВН	НН
ТДЦ-400000/220-73У1	400	242	20	880	330	12,7

 

3. РАСЧЕТ ЛИНИЙ

3.1. Расчет количества линий на РУВН 220

 

Определим общее количество линий на РУВН:

 

                             (3.1)

 

где  – количество линий на РУВН-220кВ

 – пропускная способность одной линии, для 220кВ = 150 МВт

 

Принимаем количество линий равное 9.

 

Так как на РУВН нет тупиковых нагрузок, то рассчитывать количество линий уходящих на эту нагрузку не нужно.

 

4. ПЕРЕТОКИ МОЩНОСТЕЙ

Определение полной мощности, уходящей с шин высокого напряжения на собственные нужды:

 

            (4.1)

 МВА

 

Определение мощности, потребляемой собственными нуждами с одного блочного генератора:

 

                                              (4.2)

где  – номинальная активная мощность генератора на РУВН-220кВ, МВт

 

 

 

Расчет суммарной мощности собственных нужд, потребляемая с двух блочных генераторов:

 

 

С учетом собственных нужд, к РУВН от двух блочных генераторов поступает мощность:

 

 

Рисунок 4.1 - Перетоки мощностей

 

5. ВЫБОР СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

5.1. Выбор схем распределительного устройства для высокого напряжения

При выборе схем руководствуются следующими требованиями, которые предъявляется к распределительным устройствам:

1) Надежность электроснабжения потребителей

2) Ремонтопригодность

3) Наглядность

4) Экономичность, схема считается экономичной, когда на 1 присоединение приходится 1 выключатель

5) Оперативная гибкость

6) Возможность расширения схемы

Схемы напряжением 220кВ должны обеспечивать возможность вывода в ремонт выключателя без потери присоединения.

Для РУВН-220кВ выбираем схему с двумя рабочими системами шин и с одной обходной системой шин.

В нормальном режиме обе рабочие системы шин находятся под напряжением, все присоединения равномерно распределены по первой и второй системе шин. Это позволяется повысить надежность схемы. Так как во время КЗ на одной из системе шин, выключается шиносоединительный выключатель и вне работы остаются только половина присоединений.

Секционный выключатель в нормальном режиме выключен, шиносоединительный выключатель – включен для выравнивания потенциалов.

Каждое присоединение подключено к обходной системе шин через разъединитель, который в нормальном режиме разъединен.

Обходная система сборных шин предназначена для вывода в ремонт любого выключателя, кроме секционного, без потери присоединений.

Рисунок 5.1 – Схема РУВН-220 кВ

6. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД СХЕМА СОБСТВЕННЫХ НУЖД.

Нa пoдcтaнциях линий элeтpocнaбжeния paбoтaeт mнoжecтвo eдиниц oбcлyживaющeгo oбopyдoвaния. Для тaких пoтpeбитeлeй пpиmeняeтcя тpaнcфopmaтop coбcтвeнных нyжд (TCН). Aгpeгaт cтaбилизиpyeт paбoтy пoдoбных ycтaнoвok нa paзличных кaтeгopиях oбъekтoв. Этoт тип тpaнcфopmaтopных приборов понижает напряжение для правильного функционирования пoтpeбитeлeй.

Для обеспечения нормального технологического процесса на электростанции необходимо запитывать электродвигатели, которые являются приводами механизмов, обслуживающих технологический процесс (насосы, вентиляторы, задвижки и т.д.). Эти двигатели образуют систему собственных нужд. Кроме них в нее входит освещение, электроотопление и т.д.

ТСН проверяются по следующим условиям:

 

 

Для блочного генератора ТВВ-320-2ЕУЗ принимаем трансформатор типа ТРДНС- 25000/35.

 

Трансформатор подходит по всем условиям.

 

Таблица 6.1 Технические данные трансформаторов собственных нужд

Тип	, МВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт
ТРДНС-10000/35	25	20	6,3	25	115	10,5	0,65

 

6.1 Выбор резервных трансформаторов собственных нужд.

За резерв принимаем трансформатор на ступень выше обычного ТСН.

Т.к на РУ ВН стоит ТСН типа ТРДНС 10000/35, то за резерв принимаем ТРДНС типа 25000/35.

Тип	, МВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт
ТРДНС-25000/35	25	10,5	30	25	115	10,5	0,3

 

Составим схему собственных нужд:

 

 

 

Рисунок 6.1 – Схема собственных нужд станции

 

7. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Расчет токов короткого замыкания выполняется для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей (далее сокращенно ТВЧ), а также для выбора устава релейной защиты (далее сокращенно РЗ), выбора и проверки электрооборудования по типу измерительных трансформаторов тока и напряжения.

При расчете токов короткого замы