|
|
|
Проектирование электрической станции |
|
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Проектирование электрической станции
Проектирование электрической станции
1. Выбор основного оборудования1.1 Выбор генераторовСогласно заданию на дипломный проект выбираю два турбогенератора типа ТВФ-63-2 и один турбогенератор типа ТВФ-120-2 технические данные сносим в таблицу 1.1Таблица 1.1|
Тип генератора | Sн | Uн | Iн | cosц | | Возбужден | Охлаждение | n | Завод изг. | | | МВА | кВ | кА | | | | Стат. | Ротор | % | | | ТВФ-63-2 | 78.75 | 10.5 | 4.33 | 0,8 | 0.136 | ВЧ | КВ | НВ | 98,4 | ЛЗ | | ТВФ-120-2 | 125 | 10.5 | 6.875 | 0.8 | 0.192 | ВЧ | КВ | НВ | 98.4 | ЛЗ | | | 1.2 Выбор турбинДля привода генераторов выбираю турбогенераторы типа Т-110/120-130-4 и ПТ-60-130-13 и их технические данные сносим в таблицу 1.2Таблица 1.2 |
Тип турбины | Мощность | Температура свежего пара | Расход свежего пара | Удельный расход | Завод изготовитель | | | МВт | оС | т/час | ккал/кВт | | | Т-110/120-130-4 | 110 | 555 | 480 | 9080 | ТМЗ | | ПТ-60-130-13 | 60 | 565 | 390 | 9590 | ТМЗ | | | 1.3 Выбор парогенератораТепловая схема выполнена с поперечными связями по пару и воде, а необходимое количество пара от котельной определяется по формуле: Где: - номинальный расход пара на турбину (т/час)n- число турбин = 2%- расход пара на собственные нужды станции.= 1%- расход пара от утечек в паропроводах.=1297.8 Т/ЧАСВыбираю парогенераторы типа Е-420-140 и технические данные сносим в таблицу 1.3Таблица 1.3|
Тип котла | Температура свежего пара | Парапроизводительность | Топливо | Завод изготовитель | | | Со | т/час | | | | Е-420-140 | 560 | 420 | ГАЗ | ТКЗ | | | Выбираем три парогенератора Е-420-140 и один резервный.Всего =4 котла2. Выбор главной схемы станции 63 МВ 63 МВ 120 МВ3. Выбор основных трансформаторов на станции 3.1 Выбор блочного трансформатора Т3 3.1.1 Находим полную максимальную и минимальную мощность потребителя: ; МВА (3.1) ; МВА (3.2)3.1.2 Определяем полную мощность собственных нужд:; МВА (3.3) 3.1.3 Выбираем блочные трансформаторы (Т3): ; МВА (3.4) Из данного неравенства по [ с ] выбираю трансформатор ТДЦ -125000/110 и технические данные сношу в таблицу 33.1.4 Выбираем трансформаторы связи (Т1,Т2).Если с шин10 кВ потребляется максимальная мощность, то есть максимальный режим ; Где: n- число генераторов включенных на шины 10 кВ.- мощность на собственные нужды генератора. - максимальная потребляемая мощность с шин 10 кВ. МВА (3.5)Минимальный режим - с шин 10кВ потребляется минимальная мощность ; МВА (3.6)Определим в ремонтном режиме (вывод одного генератора с шин 10кВ в ремонте); (3.7) МВА; МВААварийный режим - при выходе из строя одного трансформатора связи Т1МВАМВАМВАГде: =1.4- коэффициент аврийной перегрузки.МВАИз полученных данных выбираю два трансформатора типа ТРДН-63000/110 из [ с ] и технические данные сносим в таблицу 3|
Тип трансформатора | Sн | Напряжение | Pхх | Потери К.З. | Iхх | Напряжение К.З. | | | | ВН | СН | НН | | ВН | ВС | СН | | ВН | ВС | СН | | | МВА | кВ | кВ | кВ | кВт | кВт | кВт | кВт | % | кВ | кВ | кВ | | ТРДН-63000/110 | 63 | 115 | - | 10.5 | 50 | 245 | - | - | 0.5 | - | 10.5 | 30 | | ТДЦ -125000/110 | 125 | 121 | - | 10.5 | 120 | 400 | - | - | 0.55 | - | 10.5 | - | | | Таблица 34. Выбор реактора кАкАВыбираю реактор типа РБДГ-10-4000-0.18 из [ с ] и технические данные сношу в таблицу 4Таблица 4|
Тип реактора | Номинальное напряжение, | Длительно допустимый ток | Номинально индуктивное сопротивление | | | кВ | А | Ом | | РБДГ-10-4000-0.18 | 10 | 4000 | 0.18 | | | 5. Технико-экономический расчет выбора главной схемы станцииТаблица 5 стоимость оборудования|
№ | Наименование электрооборудования | Стоимость единицы оборудования | Вариант 1 | | | | | Кол-во | Общая стоимость | | | | Тыс. руб. | | Тыс. руб. | | 1 | ТДЦ 125000\110 | 966 | 1 | 966 | | 2 | ТРДН-63000/110 | 1080 | 2 | 2160 | | 3 | Ячейка реактора с секционным выключателем | 240 | 1 | 240 | | 4 | Ячейка РУ 110 | 276 | 8 | 2208 | | 5 | Ячейка выключатель генератор связи | 90 | 2 | 180 | | ИТОГО | 5754 | | | Проведем технико-экономический расчет схемы Варианта 1. 5.1 Определим приведенные затраты для варианта 15.1.2 Определим стоимость потерянной электроэнергии за год , (5.1)где: в=0,48 руб /кВт ч- стоимость 1 кВт ч потерянной электроэнергии для Европейской части России. -Суммарные потери электроэнергии в трансформаторах, кВт ч Потери электроэнергии в двухобмоточном трансформатор.Где: -потери холостого хода трансформатора, кВт =-- число часов работы трансформатора в год - потери короткого замыкания трансформатора, кВт =3500- время наибольших потерь, ч ; час.тыс.руб5.1.3 Определим отчисления на амортизацию и обслуживание станцииГде: -норма отчислений на амортизацию и обслуживание=357644.8тыс.руб (5.2)Определим срок окупаемости капиталовложенийТ=Лет Из технико-экономического расчета видно, что в данной местности строить станцию экономически выгодно.6.Выбор трансформаторов собственных нужд станции Так как в схеме стоит Три рабочих трансформатора, то ставиться три основных трансформаторов собственных нужд и один резервный трансформатор собственных нужд.6.1 Мощность расходуемая на собственные нужды; МВА МВА6.2 Выбираем рабочий трансформатор собственных нужд по условиюВыбираю два трансформатора типа ТМНС-6300/10.5/6.3 и один трансформатор ТДНС-10000/10.5/6.3 из(с) и технические данные сносим в таблицу 56.3 Выбираю резервный трансформатор СНВыбираю трансформатор типа ТДНС-10000/10.5/6.3 подключенного к обмоткам низкого напряжения трансформатора связи и технические данные сносим в таблицу 6Таблица 6|
Тип | Uвн,кВ | Uнн, кВ | Рх.х.,кВт | Рк,кВт | Uк,% | Iхх,% | | ТМНС-6300/10.5 | 10.5 | 6.3 | 8 | 46.5 | 8 | 0.8 | | ТДНС-10000/10.5 | 10.5 | 6.3 | 12 | 60 | 8 | 0.75 | | | 7. Выбор схем на напряжение 110 кВ7.1 Выбор схемы на напряжение 110 кВ Согласно НТП на это напряжение применяется схема с двумя системами шин и обходной.Схема применяется при большом числе присоединений. Она имеет обходной выключатель QО и ШСВ (QA) и обходную систему шин. Принято на станциях фиксированное подключение присоединений, то есть четные цепи идут на А2, нечетные на А1; ШСВ нормально включен. Схема позволяет вывести в ремонт любой выключатель не отключая присоединений - это основное достоинство схемы.7.1.2 Вывести в ремонт Q1 не отключая линии 7.1.3 Собирается схема на обходном выключателе, то есть включается QS3 и QS4 7.1.4 У релейной зашиты выключателя QO выдержка времени устанавливается на минимум 7.1.5 Включается QO-этим проверяется исправность обходной системы шин.Если там будет короткое замыкание, то QO отключается. Сначала ремонтируется обходная система шин. Если QO удержался, то обходная система шин исправна.7.1.6 Недостатки схемы- Схема дорогая, сложная;- Требуется высокая квалификация персонала;- При коротком замыкании в линии и отказе линейного выключателя отключается половина присоединений;- Короткое замыкание на ШСВ (QA) равносильно короткому замыканию на обеих системах шин (ОРУ "гаснет")Согласно НТП обе системы шин секционируются, так как от ОРУ питается два резервных трансформатора собственных нужд. При этом на каждой секции ставится отдельно ШСВ и обходной выключатель.8. Расчет трёхфазных токов короткого замыкания8.1 Составим расчетную схему с ее параметрами 63 МВ 63 МВ 120 МВТ1, Т2 - трансформаторы ТРДН-63000/110Т3 - трансформатор ТДЦ-125000/110G1, G2 - генераторы ТВФ-63-2=0.139, Sн=78.75 МВАG3 - генераторы ТВФ-120-2=0.192, Sн=125 МВАСистемаSс=6500 МВА, =0.918.2 Составляем полную схему замещения 8.3 Определим параметры схемы замещения, приводя к базисным условиям, при Sб=1000 МВА8.3.1 Определяем сопротивление для системы (8.1), 8.3.2 Определяем сопротивление для линии (8.2), 8.3.4 Определяем сопротивление для генераторов (8.3),8.3.6 Определяем сопротивление для трансформаторов Т1, Т2 (8.4),8.3.7 Определяем сопротивление для трансформатора Т3 (8.5) 8.3.8 Определяем сопротивление для реактора (8.6) 8.4 Преобразуем схему замещения к удобному виду для определения токов короткого замыкания в точке К1.\Сопротивление Х7 является пассивным, так как по нему токи короткого замыкания в данном случае не протекают, поэтому это сопротивление из расчета можно исключить. 8.5 Расчет токов короткого замыкания в точке К1 (кА) (8.17)8.5.1 Определит токи короткого замыкания для системы(кА (8.18)(кА) (8.19)где: -периодическая составляющая тока короткого замыканияIу -ударный ток короткого замыкания ky=1,608- ударный коэффициент из Намечаем выключатель и определяем собственное время отключения8.5.2 определим токи короткого замыкания для генераторов G1,2,3 Полученные значения токов короткого замыкания сносим в таблицу 8.1Таблица 8.1 токи короткого замыкания для точки К1|
| Iпо кА | Iу кА | Iаф кА | Inф кА | | Система | 6.02 | 13.68 | 0.17 | 6.02 | | Генератор G1,2 | 2.89 | 8.02 | 3.51 | 2.69 | | Генераторы G3 | 2.25 | 6.28 | 2.99 | 2.12 | | токов | 11.16 | 27.98 | 6.67 | 10.83 | | | 8.6 Преобразуем схему замещения к удобному виду для определения токов короткого замыкания в точке К2 8.7 Расчет токов короткого замыкания в точке К2 8.7.1 Определит токи короткого замыкания для системыНамечаем выключатель и определяем собственное время отключения МГГ-10-5000-63У3 tсв=0,13где tсв - собственное время выключателяTа=0.06- постоянная времени из Таблица 8.2 токи короткого замыкания для точки К2|
| Iпо кА | Iу кА | Iаф кА | Inф кА | | Система | 16.87 | 33.06 | 2.38 | 16.87 | | Генератор G1 | 12.04 | 20.95 | 17.9 | 9.27 | | Генератор G2 | 30.46 | 83.6 | 24.73 | 20.71 | | Генератор G3 | 12.43 | 34.1 | 16.182 | 11.56 | | токов | 71.8 | 171.71 | 61.192 | 58.41 | | С+G2,3,4 | 41.34 | 88.11 | 36.46 | 37.7 | | | 9.Выбор оборудования в цепи трансформатора со стороны 110 кВ 9.1 Выбор выключателей и разъединителей Выбираем выключатели ВГУ-110-40-3150У1 из(с) и разъединители типа РНД3.2-110/3200У1 из и их технические данные сносим в таблицу 8.1Таблица 8.1-технические данные выключателей и разъединителей|
Расчетные данные | Каталожные данные | | | Выключатель ВГУ-110-40-3150У1 | РНД3.2-110/3200У1 | | Uуст.=110 (Кв) | UH=110 кВ | UH=110кВ | | Imax=413 (А) | IН=3150А | IН=1000А | | Int=9,848 (кА) | Iотк.ном.=40 кА | - | | Iat=12,6 (кА) | IA.НОМ=69.58(кА) | - | | Iпо=9,654 (кА) | Iдин=40 кА | - | | IУ=26,82 (кА) | Iдин=102 кА | Iдин=80 | | Bк=8.09 (кА2с) | | | | | 9.1.2 Проверка правильности выбора выключателя и разъединителяПо напряжению - условия выполняется 110кВ=110кВПо длительному току (9.1), условие выполняется 9.1.3 Проверка на отключающую способность условие выполняется9.1.4 Проверка на электродинамическую стойкость условие выполняется9.1.5 Проверка на термическую стойкость от действия тока короткого замыкания (кА2хс)9.2 Выбор токоведущих частей на станции Согласно ПУЭ ошиновка в пределах открытых и закрытых распределительных устройств выбирается по экономической плотности тока. (9.5), Тmax=4800ч, допустимая стрела провеса по габаритно-монтажным условиям h=2,5мПринимаем токопровод АС-300/39 диаметром d=24 мм, расстояние между фазами D=3мПроверяем по допустимому току 9.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения в цепи 110 кВ9.3.1 Принимаем мощность передаваемую по линииU=110 кВ; Pmax=4.9 мВт; cosц=0,89.3.2 Выбор трансформатора токаВыбираем трансформатор токаТФЗМ110Б-111-У1Проверим трансформатор тока на ток короткого замыкания в форме таблицы 9.2Таблица 9.2 технические данные трансформатора тока|
Расчетные данные | Каталожные данные | | UНОМ=110 кВ | UНОМ=110 кВ | | IMAX=656.1 A | Iном=1000А | | Iy= 27.98 кА | IДИН=158 кА | | | | | r2=0.737 Ом | r2ном=1.2 Ом | | | В цепи трансформатора связи на стороне 110 кВ устанавливаетс амперметр типа Э-350, данные сносим в таблицу 9.3Таблица 9.3 - определение нагрузки для трансформаторов токов|
Прибор | Тип | Нагрузка фазы, ВА | | | | А | В | С | | Амперметр | Э-350 | - | 0.5 | - | | | Определяем общее сопротивление приборов (9.7),Определяем допустимое сопротивление провода (9.8),Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2 по механической прочности 10. Выбор основного оборудования в цепи генератора10.1 Выбор выключателей и разъединителей Выбираем выключатели МГГ-10-5000-63У3 из(с) и разъединители типа РВР-20/6300 У3 и их технические данные сносим в таблицу 10.1Таблица 10.1 технические данные выключателей и разъединителей|
Расчетные данные | Каталожные данные | | | Выключатель МГГ-10-5000-63У3 | РВР-20/6300 У3 | | Uуст.=10 (Кв) | UH=10 кВ | UH=10кВ | | Imax=4552 (А) | IН=5000А | IН=6300А | | Int=33.7 (кА) | Iотк.ном.=63 кА | - | | =84.12 | =88.2 | - | | Iпо=41.34 (кА) | Iдин=64 кА | - | | IУ=88.11 (кА) | Iдин=170 кА | Iдин=100 | | Bк=6.2 (кА2с) | | | | | 10.1.2 Проверка правильности выбора выключателя и разъединителяПо напряжению - условия выполняется 10кВ=10кВПо длительному току условие выполняется 10.1.3 Проверка на отключающую способность условие выполняется10.1.4 Проверка на электродинамическую стойкость условие выполняется10.1.5 Проверка на термическую стойкость от действия тока короткого замыкания 10.2 Выбор трансформатора тока От выводов генератора до стены турбинного отделения выполнены комплектным токопроводом ТЭКН-20/7800, то выбираемтрансформатор тока, встроенный в токопровод ТШВ15-6000-0.5/10РПроверим трансформатор тока на ток короткого замыкания в форме таблицы 10.2Таблица 10.2 технические данные трансформатора тока|
Расчетные данные | Каталожные данные | | UНОМ=110 кВ | UНОМ=20 кВ | | IMAX=656.1 A | Iном=6000А | | Iy= 27.98 кА | Не проверяют | | | | | r2=0.737 Ом | r2ном=1.2 Ом | | | Для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке, определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного ТА1, данные сносим в таблицу 10.3Таблица 10.3 - определение нагрузки для трансформаторов токов|
Прибор | Тип | Нагрузка фазы, ВА | | | | А | В | С | | Амперметр регистрирующий | Н-344 | - | 10 | - | | Ваттметр | Д-335 | 0.5 | - | 0.5 | | Варметр | Д-335 | 0.5 | - | 0.5 | | Счетчик активной энергии | САЗ-И680 | 2.5 | - | 2.5 | | Ваттметр регистрирующий | Н-348 | 10 | - | 10 | | Ваттметр(щит турбины) | Д-335 | 0.5 | - | 0.5 | | ИТОГО | | 14 | 10 | 14 | | | Определяем общее сопротивление приборов Определяем допустимое сопротивление провода Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2 по механической прочности 10.3 Выбор трансформатора напряженияВ цепи комплектного токопровода установлен трансформатор напряжения типа ЗНОЛ.06-10У3. Проверим его по вторичной нагрузке, данные о нагрузке снесем в таблицу 10.4 10.4 Выбор трансформатора напряжения|
Прибор | Тип | Мощность одной обмотки, ВА | Число обмоток | Cos | Sin | Число приборов | Общая потребляемая мощность | | | | | | | | | Р, Вт | Q,ВА | | Вольтметр | Э-335 | 2,0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 | - | | Ваттметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 2 | 6 | - | | Варметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 4 | 3 | - | | Датчик активной мощности | Е-829 | 10 | - | 1 | 0 | 1 | 10 | - | | Датчик реактивной мощности | Е-830 | 10 | - | 1 | 0 | 1 | 10 | - | | Счетчик активной энергии | И-680 | 2 Вт | 2 | 0,38 | 0,925 | 1 | 4 | 9.7 | | Ваттметр регистрирующий | Н-348 | 10 | 2 | 1 | 0 | 1 | 20 | - | | Вольтметр регистрирующий | Н-344 | 10 | 1 | 1 | 0 | 1 | 10 | - | | Частотомер | Э-372 | 3 | 1 | 1 | 0 | 2 | 6 | - | | Итого: | 71 | 9.7 | | | Вторичная нагрузка: (10.1), ЗНОЛ.06-10У3 имеет номинальную мощность 75 ВА в классе точности 0,5, необходимой для присоединения счетчиков.Таким образом 10.4 Выбор изоляторов10.4.1 Выбор опорных изоляторов.Выбираем опорные изоляторы типа ИО-10-30.0У3 из (С) при , высота изолятора.Проверочный расчет Проверяем изоляторы на механическую прочность10.4.2 Выбор проходных изоляторовВыбираем проходные изоляторы типа ИП-10-5000-1250 из (С) и данные сносим в таблицу 10.5Таблица 10.5|
Расчетные данные | Каталожные данные | | кВ | кВ | | А | А | | кН | кН | | | Проверочный расчетВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ОРУ-110 кВОписание КОНСТРУКЦИИ ОРУ-110 кВ.ОРУ должно:- обеспечивать надежную работу электрических установок;- быть удобными и безопасными, хорошо обозреваться;- экономичными;- удобными при ремонтных работах;- ОРУ должно быть ограждено;Для предотвращения случайных прикосновений к токоведущим частям соблюдены минимальные расстояния от них до различных элементов ОРУ.Для безопасности обслуживания блоки имеют сетчатое ограждение.Достоинства:- малый объем строительных работ;- легче выполняется расширение и реконструкция;Недостатки:- неудобны в обслуживании при низких температурах и в ненастье;- занимают большую площадь;- аппараты на ору подвержены запылению, загрязнению, колебаниям температуры;
|
|
|
НОВОСТИ |
|
|
Изменения |
|
Прошла модернизация движка, изменение дизайна и переезд на новый более качественный сервер |
|