Xreferat.com » Рефераты по физике » Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Размещено на /

1. ВЫБОР ГЕНЕРАТОРОВ


Согласно заданию, исходя из установленной мощности станции 720 МВт, к установке принимаем четыре генератора ТВФ-63-2, два ТВВ-200-2, для первого варианта схемы принимаем четыре генератора ТВФ-63-2, два генератора ТВВ-200-2 , для второго варианта принимаем к установке четыре генератора ТВФ-63-2, два генератора ТВФ-110-2 и один ТВВ-200-2..

Данные генераторов заносим в таблицу 1.1.


Таблица 1.1

ТИП

генератора

Частота вращения об/мин Номинальные значения.

Индук-

тивное

сопротив-

ление.

x``d %

Система возбуждения. Охлаждение


Мощность

Sном,

МВА.

Напряжение статора,

кВ.

Ток статора,

кА.

cos j

Статора. Ротора.
ТВВ-200-2 3000 235,3 15,75 8,625 0,85 0,191 ВЧ,ТН НВ НВР
ТВФ-110-2 3000 125 10,5 7,56 0,85 0,189 М КВР НВР
ТВФ-63-2 3000 78 10.5 4,33 0,8 0,203 М КВР НВР

2. ВЫБОР ДВУХ ВАРИАНТОВ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ


Исходя из установленной мощности станции 720 МВт, выбираем для дальнейшего технико-экономического сравнения два варианта схем, связь с системой на напряжении 220 кВ.

В первом варианте (рис 2.1) к ГРУ 10 кВ присоединяем четыре генератора по 78 МВт, а к распределительному устройству 220 два генератора по 235 МВт работающих в блоках с трансформаторами. Связь между шинами ГРУ и РУ220 осуществляется двумя трансформаторами связи.


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


Рис. 2.1


Во втором варианте к РУ220кВ присоединено два генератора по 110 МВт и один мощностью 235 МВт, к ГРУ10 присоединяем четыре генератора по 78 МВт. Связь между ГРУ 10 Кв и РУ220 кВ осуществляется так же двумя автотрансформаторами связи.


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


Рис. 2.2

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Мощность, передаваемая через трансформатор, определяется с учётом различных значений cos j генераторов, нагрузки и потребителей собственных нужд.


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт [ 3. c.325 (5.3)]


Рассчитывается в трех режимах: максимальном, минимальном и аварийном.

Минимальный режим - все оборудование в работе, нагрузка на шинах ГРУ минимальная,

Максимальный режим - все оборудование в работе, нагрузка на шинах ГРУ максимальная,

Аварийный режим - отключен наиболее мощный генератор, питающий шины ГРУ, нагрузка на шинах ГРУ оптимальная.

Определяем полную максимальную и полную минимальную мощности.Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем расход мощности на собственные нужды в неблочной части ТЭЦ.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Рассчитываем суммарную мощность генераторов G1-G4 работающих на ГРУ.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем расчетную нагрузку трансформаторов в режиме минимальных нагрузок.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем нагрузку в максимальном режиме работы.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем расчетную нагрузку при отключении одного генератора(аварийный режим).

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Выбираем трансформаторы связи по формуле:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

К установке принимаем два трансформатора ТРДЦН-160000/220.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Выбираем для первого варианта два трансформатора по 250 МВа типа ТДЦ-250000/242.

Для второго варианта для генераторов мощностью 100 МВт определяем мощность блочного трансформатора, остальные трансформаторы имеют такую же мощность, как и в первом варианте.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Выбираем два трансформатора по 125 МВа типа ТДЦ-125000/242

Данные трансформаторов заносим в таблицы 3.1 и 3.2.


Таблица 3.1 - Для первого варианта

ТИП Мощность, МВ∙А Напряжение, кВ Потери, кВт Напряжение КЗ, Uк,%

Ток ХХ

I0,%



ВН НН х.х. к.з.

ТРДЦН-160000/220 160 230 11 155 500 11,5 0,35
ТДЦ-250000/242 250 242 15,75 240 650 10,5 0,45

Таблица 3.2 - Для второго варианта

ТИП Мощность, МВ∙А Напряжение, кВ Потери, кВт Напряжение КЗ, Uк,% Ток ХХ I0,%


ВН НН х.х. к.з.

ТДЦ-125000/242 125 242 10,5 135 380 11,5 0,45

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ


Экономическая целостность схемы определяется минимальными приведенными затратами


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт[3. c.327 (5.10)]


где К – капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс. руб.;

pн – нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12;

И – годовые эксплуатационные издержки, тыс. руб./год.;

У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год.

Капиталовложения “К” при выборе оптимальных схем выдачи электроэнергии и выборе трансформаторов определяют по укрупненным показателям стоимости элементов схемы

Вторая составляющая расчетных затрат – годовые эксплуатационные издержки – определяется по формуле:


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт[3. c.327 (5.11)]

где Pa, P0 – отчисления на амортизацию и обслуживание, %; ∆W – потери электроэнергии, кВт ∙ ч; β – стоимость 1 кВт ∙ ч потерь электроэнергии, коп/кВт ∙ ч

Технико-экономическое сравнение проводим по приведенным затратам, учитывая все основное оборудование.


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт[3. c.327 (5.12)]


где Px - потери мощности холостого хода, кВт; PК – потери мощности короткого замыкания, кВт; Smax – расчетная максимальная нагрузка трансформатора, МВ∙А; Sном – номинальная мощность трансформатора, МВ∙А; T – продолжительность работы трансформатора; τ – продолжительность максимальных потерь.


Таблица 4.1

Оборудование

Стоимость единицы,

тыс. руб.

Варианты


первый второй


Количество единиц

Общая стоимость,

тыс. руб.

Количество единиц

Общая стоимость,

тыс. руб.

ТВФ-110-2 380 - - 2 6400
ТВВ-200-2 500 2 1000 1 593,4
ОРУ-220 кВ 76 1 350
ТДЦ-250000/110 316 2 632 1 255
ТДЦ-125000/110 243 2 140
Итого

1632
2138
Итого с коэффициентом удорожания равным 30

48960
64140

Определяем потери в блочном трансформаторе типа ТРДЦН-160000/220:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

τ принято от Тмах=Туст=6000 часов.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем потери в блочном трансформаторе типа ТДЦ-250000/242:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем потери энергии в блочном трансформаторе, работающем с генератором ТВФ-110-2 .

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем потери энергии во втором варианте в двух трансформаторах связи и в трех блочных трансформаторах.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем годовые эксплуатационные издержки, а первом варианте:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем годовые эксплуатационные издержки во втором варианте:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем минимальные приведённые затраты для двух вариантов:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Находим процент экономичности схем:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Т.к. процент экономичности равен 16,34%, то расчет веду по первому варианту, так как он экономичнее.

5. ВЫБОР СЕКЦИОННЫХ РЕАКТОРОВ, НАПРЯЖЕНИЕ 10 Кв


Реакторы выбираем по номинальному напряжению, току и индуктивному сопротивлению. Намечаем к установке реактор РБДГ на номинальное напряжение 10 кВ с номинальным током 4 кА.

Выбираем по напряжению: U ном. р. = 10 кВ , U уст. = 10 кВ

Выбираем по току: I ном. ≥ 0.7 I ном. Iном ≥ 0.7 * 6880 = 4816 А= 4,816Ка.

Выбираю реактор типа РБДГ-10-400-0,18


6. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ


Расчёт токов короткого замыкания производим для выбора оборудования и токоведущих частей и проверки их на термическую и динамическую стойкость.

Параметры отдельных элементов:

С: Sкз = 100 МВ∙А; Xc* =0.03;

W: l123=240км;

G1-G4: ТВФ-63-2 – Sном Г = 78 МВА; xd`` = 0,203

G5-6: ТВВ-200-2 – Sном Г = 253 МВА; xd`` = 0,191

Т5-Т6: ТРДЦН-160000/220 - Sном Т = 160 МВ∙А; Uk% = 11.5%

Т7: ТДЦ-125000/220 - Sном Т = 125 МВА; Uk% = 10.5%

Т8:ТДЦ-250000/220 – Sном.тр=242 МВА

Расчёт токов короткого замыкания производим в относительных единицах. Принимаем

Sb = 1000 МВ∙А. Расчет ведем по формулам [3.c.104. §3.4.3(Т3.4)]. В дальнейшем для упрощения расчетов и обозначений индекс “*” опускаем.

Для расчета токов короткого замыкания составляем расчетную схему (рис 6.1).

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Рис 6.1


Составляем схему замещения (Рис 6.2).


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Рис. 6.2


Определяем сопротивление системы:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем сопротивление линий:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем сопротивление трансформаторов и автотрансформаторов:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

3)Определяем сопротивление генераторов:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

4)Определяем сопротивления реакторов.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Упрощаем схему замещения (Рис 6.3)

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


Рис 6.3

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Упрощаем схему (Рис 6.4)


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Рис 6.4


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Упрощаем схему (Рис 6.5)

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Рис 6.5


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Упрощаем схему для К1.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Рис 6.6

Преобразуем схему для К1.


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Рис 6.7


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


Дальнейший расчет ведем в табличной форме (Таблица 6.1)


Таблица 6.1

Источники Система С Генераторы G1-G6
хрез 0,89 0,42

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

E*″ 1 1.13

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

-

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

1 0.78

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

2,82

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

1 1,973

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

0,03 0,35

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


Производим расчёт в точке К2. Используя частично результаты преобразования предыдущего расчета составляем схему замещения для точки К2.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


Рис 6.8


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Дальнейший расчёт ведём в табличной форме.


Таблица 6.2

Источники Система С+ G5-G5 Генераторы G1-G4
хрез 1,33 0,97

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

E*″ 1,13 1.08

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

1 0.78

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

46,72

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

1,17 1,97

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

0,03 0,32

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


По результатом расчётов составляем сводную таблицу токов короткого замыкания (таблица 6.3)


Таблица 6.3

Точка КЗ Uср, кВ Источники IП0, кА IПτ, кА iу, кА iаτ, кА
К1 230 Система С 2,82 2,82 3,95 0,63


Генераторы G1-G6 6,75 5,26 18,61 8,01


Суммарное значение 9,57 8,08 22,56 8,64
К2 10,5 Система С; G5-G6 46,72 46,72 76,52 10,4


Генераторы G1-G4 61,23 47,75 168,87 72,01


Суммарное значение 107,95 94,47 245,39 82,41

8. ВЫБОР СХЕМЫ СОБСТВЕННЫХ НУЖД И ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД

электростанция трансформатор реактор напряжение

На проектируемой электростанции генераторы соединены в блоки, генератор – трансформатор.

Трансформаторы собственных нужд присоединяются отпайкой от энергоблока. В не блочной части ТЭЦ трансформаторы СН присоединяются отпайками от ГРУ. ПРТСН присоединяется отпайкой от трансформатора связи и подключается к резервной магистрали.

Мощность трансформаторов собственных нужд определяется по формуле:


Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт


где, PСН % - процент на собственные нужды, Pном.ген. – активная мощность генератора, кс – коэффициент спроса.

Определяем мощность трансформаторов собственных нужд на стороне высшего напряжения:

Блока 200 МВт: Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем мощность каждого трансформатора СН на стороне высшего напряжения.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Принимаем к установке два трансформатора типа ТДНС-16000/20.

Определяем мощность трансформаторов собственных нужд на ГРУ.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Определяем мощность каждого трансформатора на ГРУ.

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Принимаем к установке четыре трансформатора типа ТМНС-6300/10.

Мощность пускорезервного трансформатора собственных нужд определяется по формуле:

Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт

Принимаем к установке пускорезервный трансформатор типа ТДНС-10000/35.


9. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ


На ТЭЦ с генераторами 63 МВт потребители электроэнергии расположены на расстоянии 2-5 км могут получать электроэнергию на генераторном напряжении. В этом случае на ТЭЦ сооружаются ГРУ 10 Кв. В вязи с большим количеством присоединяемых линий на ГРУ я применяю схему с одной системой сборных шин соединенных в кольцо[1.c.405(Рис.5.9)] так как эта схема считается надежной и экономичной. Число и мощность генераторов, присоединенных к ГРУ определяется на основании проекта электроснабжения потребителей и должно быть таким чтобы при остановке одного генератора оставшиеся в работе полностью обеспечивали питание потребителей. Это условие мною выполнено.

Связь с системой осуществляется по линиям 220 Кв. Так как предусматривается малое число присоединяемых линий то выбираем на стороне ВН схему с одной обходной и двумя рабочими системами шин.


10. ОПИСАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА


ОРУ-330 кВ выполнено по схеме 3/2 выключателя на присоединение. Сборные шины выполнены проводами АС-300/48. Принимаем схему с трехрядной установкой выключателей типа

ВГУ-330Б-40/3150У1 и разъединителей типа РНДЗ-330/3200 У1.

К сборным шинам подключены трансформаторы напряжения типа НКФ-330-58Т1. Для питания токовых обмоток приборов установлены трансформаторы тока типа ТФРМ-330Б.

Расстояние между фазами 8 метров.

Достоинство схемы является:

При ревизии любого выключателя все присоединения остаются в работе

Высокая надежность, так как все присоединения остаются в работе даже при повреждениях на сборных шинах.

Недостатками рассмотренной схемы является:

Отключение КЗ на линии двумя выключателями, что увеличивает общее количество ревизий выключателей.

Удорожание конструкции РУ при не учетном числе присоединений, так как одна цепь должна присоединятся через 2 выключателя.

Снижение надежности схемы, если количество линий не соответствует числу трансформаторов.

Усложнение цепей релейной защиты.


Размещено на

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: