Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Выбор трансформаторов собственных нужд 21Стр 1 из 11Следующая ⇒
Курсовой проект
Проектирование электрической части ГЭС
Пояснительная записка Вариант №2
Студент гр. ГЭ08-01 «___» _________2012г. И. В. Буков
Руководитель «___» _________2012г. Л. В. Толстихина
Саяногорск 2012
Задание 4 Введение 5 Исходные данные 6 1. Выбор структурной схемы электрических соединений 7 2. Выбор блоков ГЭС на основании технико-экономического расчёта 10 2.1.Выбор блоков 220 кВ 10 2.1.1. Выбор блочных трансформаторов 220 кВ 10 2.1.2. Выбор вида блоков 220 кВ 11 2.1.3. Оценка надёжности элементов схемы единичного блока 13 2.1.4. Оценка надёжности элементов схемы укрупнённого блока 15 2.1.5. Определение полных приведённых затрат 15 2.2. Выбор блоков 110 кВ 17 2.2.1. Выбор блочных трансформаторов 110 кВ 17 2.2.2. Выбор вида блоков 110 кВ 17 2.2.3. Оценка надёжности элементов схемы единичного блока 18 2.2.4. Оценка надёжности элементов схемы укрупнённого блока 19 2.2.5. Определение полных приведённых затрат 19 3. Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 21 3.1. Выбор синхронных генераторов электростанции 21 3.2. Выбор блочных трансформаторов 21 Выбор трансформаторов собственных нужд 21 Выбор автотрансформаторов связи 22 4. Выбор проводов воздушных линий 25 5. Выбор главной схемы РУ 26 Выбор схемы РУ-110 кВ 26 Выбор схемы РУ-220 кВ 26 6. Расчёт токов короткого замыкания для выбора электрических аппаратов 29 6.1. Расчётные условия для выбора аппаратов 29 6.2. Составление схемы замещения 31 6.3. Выбор базисных величин 33 Определение параметров элементов схемы замещения 33 Расчет токов КЗ на ОРУ-220 кВ в точке К-1 35 Расчет начального значения периодической составляющей тока Трехфазного КЗ 35 Расчет ударного тока трехфазного КЗ 36
Расчет начального значения периодической составляющей тока Однофазного КЗ 39 6.6. Расчет токов КЗ с применением программного комплекса RastrKZ 42
6.6.1. Расчёт исходных данных 42 Внесение исходных данных в программный комплекс RastrKZ 44 7. Выбор электрических аппаратов 47 Определение расчетных токов рабочего и утяжеленного режимов 47 Выбор выключателей и разъединителей 49 Выбор трансформаторов тока 51 Выбор трансформаторов напряжения 54 7.5. Выбор ограничителей перенапряжения 55 Соединений Электрические схемы ГЭС строятся, как правило, по блочному принципу. Все генераторы соединяются в блоки с повышающими трансформаторами, параллельная работа блоков осуществляется на высоком напряжении, где предусматривается РУ. В зависимости от числа и мощности гидроагрегатов применение получили простые блоки, в которых каждому генератору соответствует повышающий трансформатор, а также укрупнённые блоки с несколькими генераторами, присоединёнными к общему трёхфазному трансформатору или группе из однофазных трансформаторов. На генераторном напряжении блоков выполняются ответвления для питания собственных нужд. С целью снижения капиталовложений, кроме единичных блоков на станции могут быть применены укрупнённые (объединённые) блоки. Их применение возможно только в том случае, когда общая мощность такого блока (в данном случае Предлагаемые варианты структурных схем представлены на рис. 1.1-1.2. Рисунок 1.1 – Структурная схема одиночного блока
Рисунок 1.2 – Структурная схема укрупненного блока
Минимальное число блоков, подключенных к РУВН должно быть таким, чтобы выполнялось условие:
Определим максимальную нагрузку РУ 110 кВ по формуле:
где n – количество линий нагрузки потребителей;
Мощность генераторов блоков, присоединенных к РУ 110 кВ, определяется из выражения:
где
Генерируемая на РУСН мощность превышает максимальную потребляемую мощность местной нагрузки на величину:
Эта величина учитывает перспективное наращивание мощности нагрузки на напряжении 110 кВ. На основании вышеизложенного для дальнейшего технико-экономического сравнения выбираем варианты блочной схемы (рис. 1.1) и схемы с укрупнёнными блоками (рис. 1.2) для ВН и СН. Для упрощения анализа на данном этапе примем, что блок присоединён к РУВН или РУСН одним выключателем.
Выбор блоков 220 кВ ТДЦ-200000/220,
При проектировании элементов энергосистем потери электрической энергии при отсутствии графиков нагрузки оцениваем методом времени максимальных потерь t, используя значения максимальных нагрузок Значение t определим по эмпирической формуле:
Потери холостого хода в трансформаторе:
где
где
Тогда
Нагрузочные (переменные) потери в трансформаторе:
где
Издержки на потери ЭЭ:
Значения коэффициентов
Величина издержек на потери электрической энергии для одного трансформатора блока 220 кВ:
соответственно, для двух единичных блоков и для одного укрупненного блока:
Выбор вида блоков 220 кВ
При выборе оптимального варианта структурной схемы ГЭС в рамках курсового проекта учитываем ненадёжность только «отличающихся» элементов, к которым относятся: - выключатели; - разъединители; При этом в сравнении не учитываем одинаковые по вариантам элементы (генераторы с генераторными коммутационными аппаратами и трансформаторы собственных нужд). Сравниваемые варианты блоков 220 кВ представлены на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Вариант структурной схемы ГЭС с единичными и укрупненными блоками: а, в) принципиальная схема; б, г) расчетная схема.
Рассмотрим экономическую целесообразность укрупнения блоков 220 кВ. Определим вероятность отказа, или средний коэффициент вынужденного простоя элементов электрической схемы ГЭС в течение года, по формуле:
где
Аварийная составляющая показателей надёжности элементов блока 220 кВ и искомые вероятности отказа представлены в табл. 2.1. Показатели надёжности приняты по данным таблиц П9.3–П9.4 [1].
Таблица 2.1. Показатели надежности работы элементов блока 220 кВ. Аварийная составляющая
Определим вероятности простоя элементов схемы станции вследствие ремонтов (плановых, средних, капитальных) по формуле:
где
Плановая составляющая показателей надёжности элементов блока 220 кВ и искомые вероятности простоя элементов схемы станции вследствие ремонтов представлены в табл. 2.2.
Таблица 2.2 – Показатели надёжности работы элементов блока 220 кВ. Плановая составляющая
ТДЦ-200000/110,
Время работы блока в течение года по формуле (2.4):
Тогда потери холостого хода в трансформаторе по формуле (2.3):
Нагрузочные (переменные) потери в трансформаторе по формуле (2.5):
Величина издержек на потери электрической энергии для одного трансформатора блока 110 кВ по формуле (2.7):
соответственно, для двух единичных блоков и для одного укрупненного блока:
Выбор вида блоков 110 кВ
Рассмотрим экономическую целесообразность укрупнения блоков 110 кВ. Определим вероятность отказа, или средний коэффициент вынужденного простоя элементов электрической схемы ГЭС в течение года, по формуле (2.8).
Аварийная составляющая
Определим вероятности простоя элементов схемы станции вследствие ремонтов (плановых, средних, капитальных) по формуле (2.9).
Таблица 2.4 – Показатели надёжности работы элементов блока 110 кВ. Плановая составляющая
СВ-1130/140-48УХЛ4 Номинальная частота вращения, об/мин125 Номинальная мощность: полная активная Номинальное напряжение Номинальный коэффициент мощности Номинальный ток Индуктивные сопротивления:
ТМН – 1600/35,
Расчетную мощность автотрансформатора связи (АТС), включенного между РУВН и РУСН, определим на основе анализа перетоков мощности между этими РУ. В частности, рассмотрим отключение одного из блоков, присоединенных к РУСН. В соответствии с исходными данными, определим расчетные мощности: Местная нагрузка 110 кВ:
Нагрузка (мощность) с.н., учитывая допущение
Реактивная мощность генераторов: Q Г = Выбор АТС с учетом перегрузочной способности производится по условию:
где Кп – коэффициент допустимой перегрузки, о.е. Для нормальных режимов Кп=1, для аварийных (например, отключение одного из трансформаторов) Кп=1.4.
Для выбора АТС рассмотрим следующие режимы:
1) Нормальный режим распределения мощностей. Минимальная нагрузка, все генераторы выдают полную мощность,
Максимальная нагрузка, все генераторы выдают полную мощность,
2) 1 генератор в блоке 110 кВ выведен в ремонт (отключился аварийно). Минимальная нагрузка, генератор выдает полную мощность,
Максимальная нагрузка, генератор выдает полную мощность
Полученные значения сведем в табл. 3.1.
Таблица 3.1. Переток мощности по автотрансформаторам связи
Условие выбора АТС, при аварийном отключении одного из них, запишем в виде:
где учитывается возможность аварийной перегрузки 40%
Таким образом, тип автотрансформаторов связи: 2 × АТДЦТН-125000/220/110 Номинальная мощность: полная обмотки низшего напряжения Напряжение обмотки: ВН, кВ230 СН, кВ121 НН, кВ10,5 Потери: Рх, кВт65 Рк, В-С, кВт315
В-С, %11 В-Н, % 45 С-Н, % 28
Рассмотрим допустимость комбинированного режима АТС при передаче мощности из обмотки ВН в обмотки СН и НН (при отключении одной из групп АТС и питании сети собственных нужд от обмоток НН АТС). Определим необходимые для расчета параметры:
Пересчитаем без учета собственных нужд. При этом:
Номинальный ток общей обмотки для АТС:
где:
Фактический ток общей обмотки:
следовательно, АТС АТДЦТН-125000/220/110подходит для установки.
Выбор схемы РУ-110 кВ
Число присоединений РУ-110 кВ: 9 (6 ВЛЭП 110 кВ, 1 блок, 2 АТС). При данном числе присоединений для данного класса напряжения РУ выбираем вариант с двумя системами шин. Выбранная схема РУ – 110 кВ представлена на рисунке 5.1. Выбор схемы РУ-220 кВ
Число присоединений РУ-220 кВ: 12 (6 ВЛЭП 220 кВ, 4 блока, 2 АТС). При данном числе присоединений для данного класса напряжения РУ выбираем вариант с двумя системами шин. Выбранная схема РУ – 220 кВ представлена на рисунке 5.2.
Электрических аппаратов Однофазного КЗ
Необходимо рассчитать ток однофазного короткого замыкания в начальный момент времени в точке К.Для этого необходимо определить составляющие тока КЗ прямой, обратной и нулевых последовательностей. Ток однофазного КЗ:
где
Составим схему замещения нулевой последовательности.
Рис. 6.8. Промежуточная схема замещения нулевой последовательности
Рис. 6.9. Конечная схема замещения нулевой последовательности
Расчёт исходных данных Определим индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи в именованных единицах. Синхронные генераторы:
Значение сверхпереходной ЭДС генераторов:
Индуктивные сопротивления трансформаторов:
Система:
Линии связи 220 кВ с энергосистемой:
Автотрансформатор:
ЭДС энергосистемы:
Коэффициенты трансформации:
Определим активные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи в именованных единицах.
Выбор трансформаторов тока
Таблица 7.6. Приборы, устанавливаемые в цепях генераторов
Наметим к установке в цепях генераторов трансформаторы тока, встроенные в выключатель HECPS-3S, для которых номинальная мощность, соответствующая классу точности 0,5, составляет: S2ном = 30 В∙А. Суммарная мощность, потребляемая приборами: S2Σ = 0,4 В∙А. Номинальный вторичный ток – 5 А.
Таблица 7.7. Проверка трансформаторов тока в цепях генераторов
Следовательно, трансформатор тока проходит по всем параметрам. В качестве соединительных проводов будем использовать алюминиевый провод с площадью поперечного сечения
Наметим к установке в цепях среднего напряжения элегазовые трансформаторы тока фирмы АВВ, встроенные в выключатель ELK-04, для которых номинальная мощность, соответствующая классу точности 0,5 составляет: S2ном = 40 В∙А. Суммарная мощность, потребляемая приборами: S2Σ = 0.2 В∙А. Номинальный вторичный ток – 5 А.
Таблица 7.9. Проверка трансформаторов тока в цепях среднего напряжения 110 кВ
Следовательно, трансформатор тока проходит по всем параметрам. В качестве соединительных проводов будем использовать алюминиевый провод с площадью поперечного сечения
Таблица 7.10. Приборы, устанавливаемые в цепи высшего напряжения 220 кВ
Наметим к установке в цепях высшего напряжения элегазовые трансформаторы тока фирмы АВВ, встроенные в выключатель ELK-14, для которых номинальная мощность, соответствующая классу точности 0,5 составляет: S2ном = 40 В∙А. Суммарная мощность, потребляемая приборами: S2Σ = 0.2 В∙А. Номинальный вторичный ток – 5 А.
в цепях высшего напряжения 220 кВ
Следовательно, трансформатор тока проходит по всем
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-21; просмотров: 233; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 13.58.39.23 (0.294 с.) |
) не превышает допустимой величины снижения генерируемой мощности в ЭС 
(аварийный резерв), которая для данного задания составляет 
. Следовательно, для данной ГЭС применение укрупнённых блоков в структурной схеме является возможным.
– коэффициент одновременности; 
;
- мощность нагрузки, подключённой к РУ 110 кВ.
- количество генераторов присоединенных к РУ 110 кВ;
- доля мощности генератора, потребляемая на собственные нужды;
- номинальная мощность генератора, МВт.
, 
, 
, 
, 
, 
.
и время максимальных потерь t.
,
.
,
– время работы блока в течение года, ч;
,
– частота ремонтов (текущих, средних, капитальных), 1/год;
– время плановых простоев блока в течение года, ч;
– параметр потока отказов трансформатора блока, 1/год;
– среднее время аварийно-восстановительных ремонтов тр-ра, ч;
– число одинаковых параллельно включенных трансформаторов.
.
.
,
,
– часть мощности, расходуемая на собственные нужды, МВ∙А.
,
и 
[1] для 2011 года:
;
.
,
.
,
, 1/год
, лет
, о.е.
,
– продолжительность ремонтов, лет/рем.
, 1/год
, лет/рем
, о.е.
, 
, 
, 
.
.
,
.
, МВ·А141
, МВт120
, кВ13,8
, о.е.0,85
, кА5,899
, о.е.0,205
, о.е.0,22
, о.е.0,1
, 
, 
, 
, 
, 
.
. (3.2)
. (3.3)
. (3.4)
(3.5)
, составит:
. (3.6)
. (3.7)
= 74,38 Мвар. (3.8)
(3.9)
:
(3.10)
(3.11)
(Переток мощности осуществляется со стороны ВН АТС на сторону СН).
,
, МВ·А125
, МВА63
:
(3.12)
(3.13)
(3.18)
– суммарное ЭДС источников в схеме прямой последовательности,
– базисный ток ступени короткого замыкания,
– соответственно суммарные сопротивления схем прямой, обратной и нулевой последовательностей.
0,202
(6.23)
.
.
(по условиям термической и механической прочности согласно ПУЭ).
