Реферат: Рсчет электрической части станции ГРЭС

1.   ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СТАНЦИИ

1.1.     Расчет перетоков мощности в структурной схеме

Найдем перетоки мощности в схеме 1 (рисунок 1).

Рисунок 1 – Структурная схема ГРЭС (вариант №1)

Определим мощность протекающую через блочный трансформатор

где  – активная и реактивная мощности турбогенератора;  – активная и реактивная мощности собственных нужд.

Таблица 1.1 – Справочные данные турбогенератора

Тип турбогенератора Номинальная мощность

ТВВ-160-2ЕУ3 188 160 18 0.85 0.213

Подставив значения в формулу (1.1), получим

.

Из условия , выбираем блочные трансформаторы, данные которых сведены в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Данные трансформатора

Тип трансформатора

Потери, кВ

Цена, тыс. руб.

110 ТДЦ 200000/110 200 170 550 10.5 222
220 ТДЦ 200000/220 200 130 660 11 253

Произведем расчет перетока при максимальной мощности нагрузки , получим

где  – количество блоков на среднем напряжении;  – реактивная мощность нагрузки.

Подставив значения в формулу (1.2), получим

.

Произведем расчет перетока при минимальной мощности нагрузки , получим

где  – реактивная мощность нагрузки.

Подставив значения в формулу (1.3), получим

.

Произведем расчет перетока в аварийном режиме при максимальной мощности нагрузки , получим

Подставив значения в формулу (1.4), получим

.

Так как  в аварийном режиме при максимальной мощности нагрузки, то мощность потребляется от энергосистемы.

Определим перетоки находящиеся за автотрансформатором на высшем напряжении

.

Определим максимальный переток: .

Выберим автотрансформаторы связи по формуле

,                                                                                                                             (1.5)

где  – максимальный переток;  – коэффициент перегрузки ().

.

Таблица 1.3 – Данные автотрансформатора

Тип автотрансформатора

Потери, кВ Цена, тыс. руб.
ВС ВН НН

АТДЦТН 250000/220/110 11 32 20 250 100 120 500 324


Найдем перетоки мощности в схеме 2 (рисунок 2).

 Рисунок 2 – Структурная схема ГРЭС (вариант №2)

Произведем расчет перетока при максимальной мощности нагрузки , по формуле (1.2)

.

Произведем расчет перетока при минимальной мощности нагрузки , по формуле (1.3)

.

Произведем расчет перетока в аварийном режиме при максимальной мощности нагрузки , по формуле (1.4)

.

Определим перетоки находящиеся за автотрансформатором на высшем напряжении

.

Определим максимальный переток: .

Выберим автотрансформаторы связи по формуле (1.5)

Выберим автотрансформатор типа АТДЦТН 250000/220/110 (таблица 1.3).

1.2.     Выбор подключения резервных трансформаторов и трансформаторов собственных нужд

Так как присутствуют генераторные выключатели, то мощность трансформаторов собственных нужд примем равным мощности резервного трансформатора собственных нужд

                                                                                                                                (1.6)

где  – мощность собственных нужд, %.

.

.

Таблица 1.4 – Трансформаторы собственных нужд

№ схемы Тип трансформатора

Цена, тыс. руб.
1 ТСН ТРДНС 25000/35 25 115 62
РТСН
2 ТСН ТРДНС 25000/35 25 115 62
РТСН

1.3. Определение потерь энергии в трансформаторах и автотрансформаторах

Потери в блочных трансформаторах

                                                                       (1.7)

где  – потери холостого хода;  – потери короткого замыкания;  – время ремонта блока;  – номинальная мощность трансформатора;  – максимальная мощность протекающая через трансформатор;  – время максимальных потерь [1].

На стороне среднего напряжения

;

на стороне высшего напряжения

.

Потери в автотрансформаторе при не подключенном генераторе на низшем напряжении рисунок 1

.                                                                         (1.8)

.

Потери в автотрансформаторе при не подключенном генераторе на низшем напряжении рисунок 2 по формуле (1.8)

.

1.4. Определение суммарных потерь

Суммарные потери в схеме 1 по формуле (1.9)

                                                                              (1.9)

.

Определим стоимость годовых потерь электроэнергии по формуле (2.0)

,                                                                                                                                 (2.0)

где  – себестоимость электроэнергии.

.

Суммарные потери в схеме 2 по формуле (1.9)

.

Определим стоимость годовых потерь электроэнергии по формуле (2.0)

.

1.5. Расчет технико-экономических показаний для выбора варианта структурной схемы

Для расчета технико-экономических показаний необходимо выбрать не только трансформаторы, но и выключатели, которые находятся по максимально рабочему току ().

Выберим выключатели на высшем напряжении (220 кВ) по формуле (2.1)

,                                                                                                                          (2.1)

где  – номинальное напряжение.

.

Выберим выключатели на среднем напряжении (110 кВ) по формуле (2.1)

.

Выберим выключатели на низшем напряжении (генераторном) по формуле (2.1)

.

Сведем расчетные данные трансформаторов и выключателей в таблице 1.5, 1.6 для расчета капитальных затрат.

Таблица 1.5 – Расчет капитальных затрат вариант схемы 1

Наименование оборудования
Количество, ед. Стоимость, тыс. руб. Сумма, тыс. руб.
1. Блочный трансформатор: ТДЦ 200000/220 2 253 506
ТДЦ 200000/110 2 222 444

2. Автотрансформатор связи:

  АТДЦТН 250000/220/110

2 324 648
3. ТСН: ТРДНС 25000/35 4 62 248
4. РТНС: ТРДНС 25000/35 1 62 62

5. Выключатели высоковольтные:

ВВБК-220Б-56/3150У1

4 33.76 135.04
ВВБК-110Б-50/3150У1 4 26 104
6. Выключатели генераторные: МГУ-20-90/6300 4 4.51 18.04
7. Выключатель РТСН: МГУ-20-90/6300 1 4.51 4.51

ИТОГО

------ ------

2169.59

Таблица 1.6 – Расчет капитальных затрат вариант схемы 2

Наименование оборудования
Количество, ед. Стоимость, тыс. руб. Сумма, тыс. руб.
1. Блочный трансформатор: ТДЦ 200000/220 1 253 253
ТДЦ 200000/110 3 222 666

2. Автотрансформатор связи:

  АТДЦТН 250000/220/110

2 324 648
3. ТСН: ТРДНС 25000/35 4 62 248
4. РТНС: ТРДН 25000/35 1 62 62

5. Выключатели высоковольтные:

ВВБК-220Б-56/3150У1

3 33.76 101.28
ВВБК-110Б-50/3150У1 5 26 130
6. Выключатели генераторные: МГУ-20-90/6300 4 4.51 18.01
7. Выключатель РТСН: МГУ-20-90/6300 1 4.51 4.51

ИТОГО

------ ------

2130.8

Для оценки эффективности схем электрической станции примем минимум приведенных затрат

,                                                                                                                (2.2)

где  – нормативный коэффициент;  – амортизационные отчисления;  – капитальные затраты в станцию;  – суммарные расходы.

Произведем оценку эффективности схемы 1 по формуле (2.2)

.

Произведем оценку эффективности схемы 2 по формуле (2.2)

.

Определим различимость вариантов схем по формуле (2.3)

.                                                          (2.3)

Так как , то варианты схем являются почти не различимыми, а, следовательно, выберим схему 2.

Потому что схема является более надежной с точки зрения эффективности.

2.   РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

2.1. Выбор базисных условий

Расчет проводим в относительных единицах, используя приближенные приведения к одной ступени напряжения, при базисных условий: , .

Базисное напряжение: .

Базисные токи:

.

2.2. Определение параметров электрической схемы замещения

Электрическая схема замещения станции ГРЭС (рисунок 2) с указанием аварийных узлов представлена на рисунок 3.


2.3. Вычисления режимных параметров

Так как  на всех ступенях напряжения, то величины ЭДС в относительных базисных к номинальным единицам равны: . Значение ЭДС  приняты из [2, таблица 6.1].

2.4. Определение системных параметров

Определим количество ЛЭП и сечение проводов

;

,

где  – максимальный переток в систему;  – придельная мощьность линии [1].

.

Выберим провод АС 240/39.

;  .

2.5. Расчет симметричного короткого замыкания в узле К-1


Преобразуем схему замещения (рисунок 3) к простейшему виду (рисунок 3, а).

 (рисунок 3, б);

;

 (рисунок 3, в);

(рисунок 3, г);

(рисунок 3, д);

(рисунок 3, е);

 (рисунок 3, а).



Искомая величина периодической составляющей аварийного тока от эквивалентной системы

.

Начальное значение периодической слагающей аварийного тока от генераторов

.

Искомый аварийный ток

.

Номинальный приведенный ток группы генераторов

, где

.

Определим отношение

.

По типовым (основным) кривым [2, рисунок 3.26] для  определим отношение .

Искомый аварийный ток от генераторов

.

Искомый аварийный ток в месте КЗ

.

Определим ток апериодической составляющей по формуле (2.4)

,              (2.4)

где  – время срабатывания выключателя; для системы  [3]; для генератора .

Определим ударный ток по формуле (2.5)

,         (2.5)

где для системы  [3]; для генератора .

Определим процентное содержание апериодического тока

.

Определим интеграл Джоуля

, где

,

где  – относительный интеграл Джоуля.

.

Результаты расчета всех точек короткого замыкания сведем в таблицу 2.1.


Таблица 2.1 – Результаты расчетов токов короткого замыкания

Точка КЗ
источник

К-1

шины

 220 кВ

Генер.+бл. тр-ор 1.7 1.63 2.1 4.7 42.8 6.39
Система 6.8 6.8 3 16.5
Сумма 8.5 8.43 5.1 21.5

К-2

шины

 110 кВ

Генер.+бл. тр-ор 10.3 9.9 2.5 28.3 47.1 55.6
Система 7.6 7.6 9.3 17.1
Сумма 17.9 17.5 11.8 45.4

К-3

шины

 генератора

Генер.+бл. тр-ор 32.1 23.4 30.1 88.7 91.8 1854.7
Система 35.9 35.9 3.5 92.9 6.9 5232.6
Сумма 68 59.3 33.6 181.6 98.7 7087.3

К-4

шины

 генератора

Генер.+бл. тр-ор 32.1 23.4 30.1 88.7 91.8 1854.7
Система 38.7 38.7 3.8 100.2 7.01 6054.6
Сумма 70.8 62.1 33.9 188.9 98.81 7935.3
К-5 Система 48.6 48.6 4.7 125.9 6.9 9589.6
Реконструкция подстанции "Гежская" 110/6 кВ
Аннотация Данный дипломный проект посвящен реконструкции подстанции "Гежская" 110/6 кВ, находящейся в Соликамском районе ОАО "Березниковских ...
Схема ПС представляет собой подстанцию с двусторонним питанием, выключателями ВМТ-110/1250, с трансформаторами тока ТВТ-110-100/5 в линиях 110 кВ и силовыми трансформаторами ТМН ...
При расчёте токов КЗ в в максимальном и минимальном режимах все величины сравниваются с базисными, в качестве которых принимаем базисную мощность и базисное напряжение за базисную ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа
Проектирование электрических сетей
АННОТАЦИЯ Данный дипломный проект состоит из пояснительной записки: Страниц - 118, рисунков - 8, таблиц - 19, и графической части - 6 листов формата ...
В процессе проектирования, на основании исходных данных, имеющихся в техническом задании, выбирается: номинальное напряжение; рациональная схема сети; сечение проводов и кабелей ...
Для обеспечения надежного питания присоединенных потребителей и транзита мощности через подстанцию в нормальном и послеаварийном режимах, а так же для обеспечения средствами ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа
... проекта строительство парогазовой установки мощностью 410 МВт
Содержание Реферат Введение 1. Теоретические основы инвестиционного проектирования. 1.1 Инвестиционный проект. Сущность и содержание. 1.2 Виды ...
Главная схема электрических соединений Среднеуральской ГРЭС включает в себя 10 блоков "генератор - трансформатор" и три распределительных устройства высокого напряжения 220, 110 и ...
Выключатели масляные типа У-220-10, У-110-8, МКП-35, разъединители РЛНД-220, РОН-110, РЗГ-35.
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа
Проектирование районной электрической сети
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный ...
При чём передачей электрической мощности на напряжении 220 кВ и выше занимается ОАО "ФСК", а на напряжении 110 кВ и ниже ОАО "ДРСК".
Причинами этого являются: а) потери напряжения, вызываемые токами нагрузки, протекающими по элементам сети; б) неправильный выбор сечений токоведущих элементов и мощности силовых ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: курсовая работа
Расчет электрической подстанции
Введение В настоящее время электрическая энергия является наиболее широко используемой формой энергии. Это обусловлено относительной легкостью ее ...
К основным параметрам трансформатора относятся номинальные мощность, напряжение, ток; напряжение короткого замыкания; ток холостого хода; потери холостого хода и короткого ...
На подстанции принято решение об установке двух трансформаторов одинаковой мощности по простой, надежной и экономичной схеме с отделителями и короткозамыкателями на стороне высшего ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа