СОДЕРЖАНИЕ
Задание….
Аннотация…..
Введение.
1 Выбор двух вариантов структурных схем электростанции ..
2 Выбор основного оборудования электростанции….….
3 Расчет количества линий.
4 Выбор схем распределительных устройств….…..
5 Технико-экономическое сравнение вариантов..…
6 Разработка схемы питания собственных нужд..…
7 Расчет токов короткого замыкания.
8 Выбор выключателей и разъединителей…….
9 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения…..
10 Выбор токоведущих частей…
11 Выбор конструкции распределительных устройств…
Заключение…
Список литературы…..

Работа № 4063. Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы, цена оригинала 1000 рублей. Оформлен в программе Microsoft Word.

Оплата. Контакты

АННОТАЦИЯ
Объектом проектирования является государственная районная электро-станция ГРЭС –3500МВт, связь с энергосистемой по ВЛ 500 кВ. Выдаётся с шин 110 кВ, Рmax=590 MBт, Pmin=440МВт, cosφ=0,82. TMAX=5800 ч, SН,С*500=3400МВА, LЛЭП500=280 км. Топливо — газ.
В процессе работы составляются два варианта структурных схем станции. Производится выбор основного оборудования: выбор генераторов, выбор блочных трансформаторов, выбор числа и мощности трансформаторов связи. Производится расчёт количества линий. Выбираются схемы распределительных устройств. Проводится технико-экономическое сравнение вариантов. Для выбранного, более экономичного, варианта проектируется схема собственных нужд. Выполняется расчёт токов короткого замыкания. По данным расчёта токов короткого замыкания производится выбор выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов тока и напряжения, токоведущих частей. Выполняется полная принципиальная схема станции, а также конструктивный чертёж ячейки распределительного устройства.
ВВЕДЕНИЕ
Электроэнергетика является одной из базовых отраслей экономики России и одной из нескольких естественных монополий. В настоящее время в России функционируют более 700 тепловых и гидравлических электростанций и 9 атомных. Имеющийся производственный потенциал полностью обеспечивает тепловой и электрической энергией промышленные предприятия и население России. Основными субъектами единой энергетической системы России являются:
• РАО « России »;
• 74 региональные энергокомпании, осуществляющие поставки электрической и тепловой энергии потребителю на всей территории Российской Федерации ;
• 34 крупные электростанции — филиалы или дочерние предприятия РАО « России »;
• 9 атомных электростанций (8 станций находятся под контролем государственного предприятия)
• более 300 организаций, обслуживающих основной технологический процесс и развитие в ЕЭС России.
Электроэнергетическая отрасль России занимает 4 место в мире по установленной мощности после США, Китая и Японии. Общая установленная мощность российских электростанций в 2001 году составляет 213,9 млн. кВт. Установленная мощность электростанций холдинга РАО ЕЭС составляет 155,1 млн. кВт (72,5% от общей установленной мощности электростанций России). Основными видами топлива, используемыми при производстве электроэнергии, являются газ, уголь, мазут. В настоящий момент доля газа в общей структуре топливного баланса России составляет более 60%, около 35% — уголь и 5% — мазут.
В целом по России можно отметить положительную тенденцию к увели-чению выработки электроэнергии. Так, начиная с 1998 года, наблюдается прирост производства электроэнергии после восьмилетнего снижения, в 1999 году рост составил 102,3% к уровню 1998 года, а в 2000 году -103,5%.
На сегодняшний момент очень остро стоит вопрос состояния основных производственных мощностей в электроэнергетике. По данным РАО ЕЭС России в 2001 году износ производственных мощностей достиг 40%, в том числе линий электропередачи — 35,6%. подстанций — 63,1%, зданий и сооружений -23,1%, устройств релейной защиты и автоматики — 44%. Практически выработали свой ресурс 25% энергоблоков и более 40% не блочного оборудования. В целом же по России износ основных фондов составляет 52%. Почти треть электроэнергии в стране вырабатывается на оборудовании, технические нормы которого закладывались в 30-40 годы. Срок службы целого ряда генерирующих объектов находится в пределах 50 — 60 лет. Сохранение в работе устаревшего оборудования увеличивает количество аварийных ситуаций, отражается на надежности работы электрических станций, приводит к увеличению расходов топлива и затрат на ремонты оборудования, увеличиваются потери электроэнергии в сетях.
Главной проблемой электроэнергетики является замена морально и физически изношенного технологического оборудования. Поэтому целью данного курсового проекта является проектирование Государственной Районной электрической станции, с использованием современного технологического оборудования и новейших достижений в области электроэнергетики.
1 ВЫБОР ДВУХ ВАРИАНТОВ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
1.1 Выбор структурной схемы электростанции для первого
варианта
В РУ 500 кВ устанавливаем три блока генератор – трансформатор с номинальной мощностью генераторов Pн,г=800 МВт и три генератор – трансформатор с номинальной мощностью Pн,г=200 МВт.
В РУ 110 кВ устанавливаем три блока генератор – трансформатор с номинальной мощностью генераторов Pн,г=200 МВт. Суммарная мощность генераторов РΣ,г=3×800+6×200=3600 МВт.
1.2 Выбор структурной схемы электростанции для второго
варианта
В РУ 500 кВ устанавливаем три блока генератор – трансформатор с номинальной мощностью генераторов Pн,г=800 МВт и два Pн,г=300 МВт. В РУ 110 кВ устанавливаем три блока генератор – трансформатор с номинальной мощностью генераторов Pн,г=200 МВт. Суммарная мощность генераторов РΣ,г=3×800+2×300+3×200=3600 МВт.
Для связи между шинами РУ 500 кВ и РУ 110 кВ устанавливается автотрансформатор.
Два варианта структурной схемы электростанции изображены на ри-сунке 1.1 и рисунке 1.2.
3×ТГВ-800
Рисунок 1.1 Структурная схема (вариант 1)
Рисунок 1.2 Структурная схема (вариант 2)
2 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Выбор генераторов
В качестве источников электроэнергии в обоих вариантах принимаем турбогенераторы серий ТГВ и ТВМ. Технические данные для двух вариантов приведены в таблице 2.1 [2 с.76].
Таблица 2.1– Технические данные генераторов
4 ВЫБОР СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ.
Согласно НТП пункт 8.10 схема РУ должна удовлетворять следующим требованиям:
–отключение линии, должно производиться не более чем двумя выключателями, отключение повышающих трансформаторов, трансформаторов связи, трансформаторов собственных нужд должно производиться, не более чем тремя выключателями РУ;
–ремонт любого из выключателей должен быть возможен без отключения присоединения;
–схема должна позволять расширение без коренной реконструкции;
–схема должна обеспечивать надежность питания потребителей, быть простой и экономичной.
4.1 Выбор схемы РУ 500 кВ
Согласно требованиям НТП для РУ 500 кВ принимаем схему с двумя рабочими системами шин и одной обходной системой шин с одним выключателем на цепь. Данная схема применяется при числе присоединений до 12.
Для первого варианта в РУ 500 кВ имеется 12 присоединений ( 4 линий, 6 блоков генератор – трансформатор, 2 автотрансформатора). Для второго варианта в РУ 500 кВ имеется 11 присоединений (4 линий, 5 блоков генератор – трансформатор, 2 автотрансформатор).
В нормальном режиме рабочие системы шин находятся под напряже-нием. Каждое присоединение подключается сразу к двум рабочим системам шин через вилку из двух шинных разьединителей, один из которых включен, а другой – отключен.Половина присоединений подключаются к первой рабочей системе шин, половина – ко второй рабочей системе шин. Нормально шиносоединительный выключатель включен и выравнивает напряжения между рабочими системами шин. Обходная система шин нормально находится без напряжения и служит для ремонта выключателей без отключения присоединения.
4.2 Выбор схемы РУ 110 кВ
Согласно НТП для РУ 110 кВ принимаем схему с двумя рабочими и
обходной системами шин, одна из систем шин при числе присоединений от 12 до 16 выполняется секционированной.
Для первого варианта в РУ 110 кВ имеется 21 присоединение ( 15 ли-ний, 3блока генератор – трансформатор, 2 автотрансформатора, 1 резервный трансформатор собственных нужд). Для второго варианта в РУ 110 кВ имеется 21 присоединение (15линий, 2 блока генератор – трансформатор, 2 автотрансформатора, 1 автотрансформатор, 1 резервный трансформатор собственных нужд).
Согласно НТП при числе присоединений от 12 до 16 обходной и шиносоединительный выключатель совмещаются.
Схемы распределительных устройств приведены на рисунках 4.1. и 4.2.
5.4 Разница в затратах между двумя вариантами
Разница в затратах составила 0,51%, следовательно первый вариант экономичней, чем второй вариант. Для дальнейшего проектирования принимаем второй вариант.
6 ВЫБОР СХЕМЫ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
6.1 Выбор схемы питания собственных нужд
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. Для питания этих потребителей на станции предусматривается два распредустройства СН: для питания мощных синхронных двигателей РУСН – 6 кВ и РУСН – 0,4 кВ – для питания остальных потребителей.
Согласно НТП пункт 8.19 на блочной станции питание потребителей собственных нужд осуществляется путем отпайки с выводов генератора с установкой в цепях этих ответвлений токоограничивающих реакторов или трансформаторов собственных нужд. При мощности генераторов свыше 160 МВт предусматривается две рабочие секции СН. Каждая рабочая секция СН связана с резервной магистралью через нормально отключенный выключатель, на котором предусматривается ввод автоматически включаемого резервного питания.
Проектируемая электростанция имеет 5 блоков, следовательно, согласно НТП устанавливаем 2 резервных трансформатора собственных нужд. Первый резервный собственных нужд подключается к обмотке низкого напряжения автотрансформатора связи. Второй трансформатор подключается к РУ 110 кВ. Резервная магистраль выполняется секционированной через два – три блока системой шин.
Нагрузка 0,4 кВ питается от трансформаторов 6/0,4 кВ, подключаемых к секциям шин РУ собственных нужд 6 кВ. Схема собственных нужд 6 кВ изображена на рисунке 6.1.
6.2 Выбор трансформаторов собственных нужд
Условия выбора трансформаторов
10.3.1 Проверка на термическое действие тока короткого замыкания не производится, так как шины выполнены на открытом воздухе голыми проводами.
10.3.2 Проверка по условию коронирования не производится, так как согласно ПУЭ минимальное сечение для воздушных линий 110 кВ – АС-70.
11 ВЫБОР КОНСТРУКЦИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
11.1 Конструкция ОРУ 500 кВ
Для распределения энергии напряжением 500 кВ принимаем конструкцию открытого распределительного устройства 500 кВ, по широко распространённой схеме с двумя рабочими и одной обходной системами шин с применением типовой компоновки распределительного устройства.
В принятой компоновке все выключатели располагаются в один ряд около второй системы шин, что облегчает их обслуживание. Такие ОРУ называются однорядными. Каждый полюс шинных второй системы шин расположен под проводами соответствующей фазы. Такое расположение (килевое) позволяет выполнить соединение шинных разьединителей непосредственно под сборными шинами и на этом же уровне присоединить выключатель. Ошиновка ОРУ выполняется гибкими сталеалюминевыми проводами. Линейные и шинные порталы и все опоры под оборудованием—стандартные, железобетонные.
11.2 Конструкция ОРУ 110 кВ
Для распределения энергии напряжением 110 кВ принимаем конструкцию открытого распределительного устройства 110 кВ, по распространённой схеме с двумя рабочими и одной обходной системами шин с применением типовой компоновки распределительного устройства. Конструкция
ОРУ 110 кВ аналогична конструкции ОРУ 500 кВ.
11.3 Конструкция распределительного устройства собственных нужд 6 кВ
Для распределения энергии потребителям в собственных нуждах 6 кВ принимаем комплектное распределительное устройство внутренней установки типа К-ХХVII со встроенным выключателем VD4.
Комплектное распределительное устройство – установка, содержащая группу (комплект) связанных между собой электрических аппаратов, приборов и др., конструктивно объединенных в стойке, на щите или панели. Предназначается для приема и распределения электрической энергии на электростанциях, понизительных подстанциях, в цехах промышленных предприятий и т.п. В КРУ высокого напряжения, как правило, входят разъединители, выключатель с приводом, комплекты измерительной аппаратуры и релейной защиты; для удобства осмотра и ремонта выключатель с приводом устанавливают на выкатной тележке. КРУ низкого напряжения содержат галетные переключатели, рубильники, предохранители, автоматические переключатели и комплекты измерительной и защитной аппаратуры. Контроль работы КРУ производится с помощью измерительных, защитных приборов и сигнальных ламп, установленных на передней панели; туда же выводятся ручки и кнопки управления. КРУ коммутирует цепи как при номинальном режиме работы, так и при коротком замыкании. Безопасность обслуживания во время осмотров и ремонта КРУ обеспечивается автоблокировкой, срабатывающей при открывании кожуха или выкатывании ячейки.
Заключение
В данном курсовом проекте была спроектирована государственная районная электростанция мощностью 3500 МВт, связанная с энергосистемой воздушными линиями 500 кВ и линиями 110 кВ с потребителем.
При выборе оборудования были учтены рекомендации НТП, ПУЭ, а также использованы новые разработки в области энергетики.
Были приняты современные элегазовые выключатели типа ВГТ и ВГУ, а для установки в комплектных распределительных установках собст-венных нужд был принят вакуумный выключатель VD4 . Так же были приняты современные измерительные трансформаторы тока с элегазовой изоляцией типа ТФРМ и ТФЗМ.
Выбор современного оборудования позволяет повысить суммарный КПД и надёжность работы электростанции, а так же улучшить экологические показатели процесса производства электроэнергии.
Выбор оборудования преимущесвенно отечественного производства позволяет существенно уменьшить затраты на строительство и эксплуатацию
электростанции.