Электрическая часть станций и подстанций

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Филиал государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Московский энергетический институт

(технический университет)»

в г. Смоленске

 

Кафедра  электроэнергетические системы

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТНО – ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по курсу  « Электрическая часть  станций и подстанций »

 

Тема:                                   КЭС                                                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                                           

Студент:      Подоров А.В.           _____Э – 02_______________________________________

                                   фамилия и.о.                                            группа                                                                                   подпись

 

 

Руководитель __               доцент            к.т.н.             Марков В. С.                               j    

                                         должность                   звание                          фамилия   и.о.                             подпись

 

 

 «Работа допущена к защите»

 

 

дата «     »                         2006г.

 

 

 

Смоленск, 2006 г.

 

 

 

Исходные данные

Таблица №1.

Генераторы					Котлы		Собственные нужды
Кол-во	РНОМ, МВт	UНОМ, кВ	cosφ	Xd²	Кол-во	Топливо	РМАХ, в % от РУСТ	UНОМ		cosφ
								кВ	В
3	200	18	0,85	0,185	3	Газо-мазут	4	6	380	0,85

 

Продолжение Таблицы №1.

Система С-1				Линии связи с системой			Число отходящих от шин линий
Р∑, МВт	Xс *	Аварийный резерв РРЕЗ, МВт	cosφ	UНОМ, кВ	n, шт.	L, км.	UНОМ, кВ	n, шт.
2600	0,6	340	0,85	220	2	90	110	6

 

Продолжение Таблицы №1.

Данные о сети

UНОМ, кВ

РМАХ, МВт

cosφ

Тип сети

Потребители %

UНОМ, кВ

РМАХ, МВт

cosφ

Тип сети

Потребители %

I

II

III

I

II

III

10,5

8

0,8

КЛ

40

40

20

110

300

0,85

ВЛ

20

40

40

 

Нагрузка РП, МВт		Минимальное сечение кабеля от РП до ТП.   Smin, мм2	Длина кабеля от РП до ТП L, км
№1	№2
4	4	120	2,5

                                                                                               Продолжение Таблицы №1.                                                                   

                                                                                               Продолжение Таблицы №1.                                                                   

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В данной курсовой работе необходимо спроектировать конденсационную электрическую станцию. В качестве исходных данных заданы мощности генераторов, вид топлива, данные линий связи с системой, мощность нагрузки, питающейся по линиям 110 кВ и графики нагрузки, мощность местной нагрузки

КЭС выполняется по блочному принципу.

Вначале работы выбирается  вариант главной электрической схемы, для него рассчитываются блочные трансформаторы, автотрансформаторы. Далее выбираются схемы распределительных устройств среднего и высокого напряжений, трансформаторы собственных нужд первой и второй ступеней, схема питания и резервирования собственных нужд первой и второй ступеней.

Производится выбор основных электрических аппаратов, для чего рассчитываются токи короткого замыкания в нужных точках. Выбираются выключатели, разъединители, трансформаторы тока, измерительные трансформаторы напряжения. В конце работы делается выбор кабелей, по которым питается местная нагрузка, выбираются токопроводы, гибкие шины и камеры КРУ.

 

 

1. ВЫБОР ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ (ЧИСЛА, ТИПА, МОЩНОСТИ ГЛАВНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ)

1.1. Перевод графиков в именованные единицы, расчёт реактивной мощности

P = P%×PМАХ    Q= P.tgj

Табличные значения графиков нагрузок    Таблица №2.

Наименование	РМАХ МВт	Период	Тип нагрузки	Время, ч.
				0-4	4-8	8-12	12-16	16-20	20-24
Генератор	200	Зима	Р, МВт	132	132	200	200	200	132
			Q, MВар	81,84	81,84	124	124	124	81,84
		Лето	Р, МВт	66	66	132	132	132	66
			Q, MВар	40,92	40,92	81,84	81,84	81,84	40,92
Собственные нужды	8	Зима	Р, МВт	5,28	5,28	8	8	8	5,28
			Q, MВар	3,27	3,27	4,96	4,96	4,96	3,27
		Лето	Р, МВт	2,64	2,64	5,28	5,28	5,28	2,64
			Q, MВар	1,64	1,64	3,27	3,27	3,27	1,64
Сеть 110 кВ	300	Зима	Р, МВт	210	210	300	300	300	210
			Q, MВар	130,2	130,2	186	186	186	130,2
		Лето	Р, МВт	150	150	210	210	210	150
			Q, MВар	93	93	130,2	130,2	130,2	93
Местная нагрузка	8	Зима	Р, МВт	4,8	4,8	8	8	6,4	4,8
			Q, MВар	3,6	3,6	6	6	4,8	3,6
		Лето	Р, МВт	4	4	6,4	6,4	4,8	4
			Q, MВар	3	3	4,8	4,8	3,6	3

 

1.2. Составление  структурной схемы

Будем применять единичные блоки на стороне ВН (блок генератор - трансформатор без генераторного выключателя), так как мощность аварийного резерва системы (РРЕЗ=340 МВт) меньше дефицита мощности, которая будет возникать при отключении одного генератора (200 МВт). В схеме с отдельными АТС суммарная мощность блоков, присоединяемых к РУ СН, должна примерно соответствовать максимальной мощности, выдаваемой в сеть СН.[л.11, стр.125] На стороне СН будем применять единичные блоки(блок генератор - трансформатор с генераторным выключателем). Это в свою очередь уменьшает надежность энергоблока, но повышает надежность РУ СН, РУ собственных нужд и местной нагрузки.

 

 

 

Согласно исходным данным выбираем генератор типа: ТГВ-200-2Д

Параметры генератора    Таблица №3

Тип генератора	РНОМ, МВт	UНОМ, кВ	cosφ	Xd²
ТГВ-200-2Д	200	18	0,85	0,185

 

 

                        Рис.2 Структурная схема КЭС

Предположим, что в начале сооружались энергоблоки 1 и 2 поэтому МНГ питается от них. Так как в МНГ есть потребители I и II категории, то ее питание будет осуществляться сразу от двух блоков 1 и 2. Местная нагрузка будет подключаться через дополнительные трансформаторы ТМНГ1 и ТМНГ2. Это обусловлено тем, что подключение МН к ТСН нежелательно, так как может вызвать необходимость увеличения его номинальной мощности и, как следствие, рост токов КЗ в СН I, а также снижение уровня надежности питания секции 6 кВ из-за подключения к ним дополнительных секций.[л.12,стр.43]. Выбор данного варианта структурной схемы обусловлен наибольшей надежностью и наименьшими затратами. Так, например, при варианте с подключением генератора к АТС выигрыш будет в блочном трансформаторе, но при этом выбирается автотрансформатор большей мощности (а так как их 2 то удорожание заметнее) и ставиться генераторный выключатель. В результате удорожание значительно. Если выбрать один АТС(удорожание АТ, так как выбирается большей мощности) то при выходе его из строя в режиме максимальных перетоков будет нехватка мощности в РУСН(надежность уменьшается).

1.3. Выбор главных трансформаторов  и автотрансформаторов

Рассчитаем мощность рабочих трансформаторов Т-1 и Т-2.

Так как коэффициенты мощности разные, то:

Значения мощности взяты из таблицы №2 для времени 8-16 часов для зимы.

По [л4, с146] выбираем: ТДЦ-250000/110.

Uнн=18 кВ (предполагаем, что он будет сделан на заказ с таким напряжением, т.к. серийно выпускаются только с Uнн-15,75 кВ, 20 кВ и др.).

Параметры трансформатора ТДЦ-250000/110  Таблица №4

Uвн, кВ	Uнн, кВ	Рх, кВт	Рк, кВт	Uк, %	Iх, %
121	18	200	640	10,5	0,5

Рассчитаем мощность рабочего трансформатора Т-3.

По [л4, с156] выбираем: ТДЦ-250000/220

Параметры трансформатора ТДЦ-250000/220  Таблица №5

Uвн, кВ	Uнн, кВ	Рх, кВт	Рк, кВт	Uк, %	Iх, %
242	18	207	800	11	0,5

Выбор автотрансформаторов:

1.Нормальный режим работы:

Рассчитаем значения мощности, протекающей через АТ в н.у. зимой и летом по формуле:     

и сведём их в таблицу:

Значения мощности, протекающей через АТ в н.у. Таблица №6

Период	Тип нагрузки	Время, ч.
		0-4	4-8	8-12	12-16	16-20	20-24
Зима	2Рген, МВт	264	264	400	400	400	264
	2Рсн, МВт	10,56	10,56	16	16	16	10,56
	Р110кВ, МВт	210	210	300	300	300	210
	Рмн, МВт	4,8	4,8	8	8	6,4	4,8
	2Qген, MВар	163,68	163,68	248	248	248	163,68
	2Qсн, MВар	6,54	6,54	9,92	9,92	9,92	6,54
	Q110кВ, MВар	130,2	130,2	186	186	186	130,2
	Qмн, MВар	3,6	3,6	6	6	4,8	3,6
	SАТЗИМ, МВА	45,142	45,142	88,878	88,878	90,869	45,142
Лето	2Рген, МВт	132	132	264	264	264	132
	2Рсн, МВт	5,28	5,28	10,56	10,56	10,56	5,28
	Р110кВ, МВт	150	150	210	210	210	150
	Рмн, МВт	4	4	6,4	6,4	4,8	4
	2Qген, MВар	81,84	81,84	163,68	163,68	163,68	81,84
	2Qсн, MВар	3,28	3,28	6,54	6,54	6,54	3,28
	Q110кВ, MВар	93	93	130,2	130,2	130,2	93
	Qмн, MВар	3	3	4,8	4,8	3,6	3
	SАТЛЕТ, МВА	-32,378	-32,378	43,153	43,153	45,142	-32,378