Построение суточных и годового графиков нагрузки по продолжительности для трансформаторов связи и генераторов станции

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Министерство общего и профессионального образования

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ЗАОЧНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Студент:   БЛАГОДАРОВ ВИТАЛИЙ ЛЕОНИДОВИЧ

Шифр:       81-1116

Курс:         4

Факультет:           энергетический

Специальность:   (1004) электроснабжение промышленных предприятий

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2000

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

1.Тип станции

КЭС

Топливо

Пылеугольное

2.Число генераторов

4

Мощность, МВт

200

Номинальное напряжение, кВ

15,75

COS j

0,85

сверхпереходное сопротивление

0,19

4. Потребители на повышенных напряжениях:

напряжение  U,кВ

110

число отходящих линий

6

максимальная нагрузка,МВт

250

5. Система:

напряжение,кВ

220

число линий

3

длина линий,км

150

мощность трёхфазного к.з., МВА

2000

Требуется:

1.  Построить суточные графики (для зимних и летних суток) и годовой график нагрузки по продолжительности для трансформаторов связи и генераторов станции или автотрансформаторов связи между РУВН и РУСН, а также суточный график аварийного режима (при отключении одного из генераторов электростанции) в зимнее время.

2.  Выбрать число и мощность повышающих трансформаторов, автотрансформаторов, а также главные электрические схемы РУ станции. Обосновать этот выбор путём технико-экономического сравнения двух вероятных вариантов, считая, что станция работает при полной нагрузке.

3.  Составить схему питания собственных нужд, выбрать мощность трансформаторов с.н.

4.  Составить главную электрическую схему электростанции.

5.  Для выбранной главной электрической схемы станции составить расчётную схему и схему замещения. Обосновать и нанести на схемы расчётные точки к. з. Для выбора электрических аппаратов и проводников основных цепей: генератора, повышающего трансформатора, трансформатора (линии) с.н., отходящей линии к потребителю, сборных шин.

6.  Определить расчётные рабочие токи нормального и форси – рованного режима для присоединений, указанных в пункте 5.

7.  Рассчитать токи трёхфазного короткого замыкания применительно к намеченным расчётным точкам.

8.  Выбрать выключатели, разъединители, сборные шины генераторного напряжения (для ТЭЦ) и токопроводы между генератором и блочным трансформатором, а также отпайку на собственные нужды (для КЭС).

9.  Выбрать средства для ограничения токов к.з.

10.Выбрать кабель для питания потребителей генераторного напряжения (для ТЭЦ) и кабель питания потребителей собственных нужд (для КЭС).

11.Выбрать трансформаторы тока и напряжения для подключения электроизмерительных приборов в цепи генератора.

На основании проделанной работы, согласно пунктам 1…11, надлежит выполнить следующую графическую часть проекта:

1.  Вычертить однолинейную схему проектируемой станции с указанием генераторов, силовых трансформаторов, трансформаторов собственных нужд, реакторов, выключателей, разъединителей, разрядников, измерительных трансформаторов, измерительных приборов в основных цепях. Схема должна включать распределительные устройства всех напряжений, а также РУ собственных нужд 6 кВ в части рабочего и резервного питания.

2.  Для вариантов КЭС: разработать и вычертить конструктивные чертежи одного из распределительных устройств повышенного напряжения (по желанию студента): а) план ОРУ,  б) разрез по цепи отходящей линии и повышающего трансформатора (совмещенный).

3.  Вычертить трёхлинейную схему коммутации генератора и подключение электроизмерительных приборов, включая колонку синхронизации, а также соответствующую типу выключателя схему его дистанционного управления. Составить пояснительную записку к курсовому проекту, включающую в себя результаты работы по пунктам 1…11 и описание особенностей графической части проекта.

1.1.  Суточные графики нагрузки для зимних и летних суток.

(активная нагрузка)

Максимальная мощность, потребляемая на собственные нужды электростанции:

(для КЭС на пылеугольном топливе)

7% от Рном=4*200 МВт=800 МВт

.max.с.н.=56 МВт; отбор с каждого генератора: Р.max.с.н.=14 МВт.

Время суток, часы

Зимой

Летом

Активная нагрузка, %

Активная мощность; Р,МВт

Полная мощность;S,МВА

Активная нагрузка, %

Активная мощность; Р,МВт

Полная мощность;S,МВА

0 – 6

70

175

231

60

150

206

6 – 12

100

250

306

80

200

256

12 – 18

80

200

256

90

225

281

18 – 24

90

225

281

50

125

181

Pmax.i=Pi+SPmax.с.н.           (рис.    )

1.2.  Годовой график нагрузки по продолжительности для трансформаторов связи между РУ ВН и РУ СН, и генераторов (G1 и G2) станции.

Годовой график нагрузки по продолжительности для района Северо – Запада России строим из расчета работы по зимнему суточному графику в течение 200 суток, а по летнему – в течение 165 суток в год. Мощность, потребляемая на собственные нужды, включена в виде постоянной составляющей.

Dti=200*Dti.з.+165*Dti.л.

Pi,МВт

Dti.з.

Dti.л

Dti

181

0

6

990

206

0

6

990

231

6

0

1200

256

6

6

2190

281

6

6

2190

306

6

0

1200

(рис.   )

1.3.  Суточный график аварийного режима в зимнее время.

Для автотрансформаторов связи:

(в обычном режиме)

Рт.св.i.=2(Рг – Рс.н.) - Рi

(в аварийном режиме)

Рт.св.i.г – Рс.н. - Рi

Время суток, часы

Активная нагрузка; Р,%

Активная мощность; Р,МВт

Мощность, передаваемая трансформаторами связи; Р,МВт

(обычный режим)

Мощность, передаваемая трансформаторами связи; Р,МВт

(аварийный режим)

0 –6

70

175

197

11

6 – 12

100

250

122

- 64

12 – 18

80

200

172

- 14

18 – 24

90

225

147

- 39

(рис.   )

2.  Выбираем число и мощность повышающих трансформаторов, автотрансформаторов, а также главные электрические схемы РУ станции.

Электрическую схему КЭС на генераторном напряжении строим по блочному принципу, с питанием собственных нужд блока от сети генераторного напряжения. Параллельная работа блоков осуществляется на повышенном напряжении.

Рассчитываем количество генераторов, подключенных к шинам    РУ СН:

nг.сн=Sс.н.max/Sг.ном

Sс.н.max – нагрузка шин среднего напряжения в максимальном режиме

Sс.н.max=250 МВт

Sг.ном – номинальная мощность генераторов.

Sг.ном=200 МВт

n.сн.=250/200=1,25 =>2

Остальные генераторы подключаем к шинам РУ ВН. Связь между РУ ВН и РУ СН осуществляем через автотрансформаторы.

(рис.  )

Рассмотрим 4 варианта схем выдачи энергии:

1)  Подключение генератора к третичной обмотке (Н.Н.) автотрансформатора.          (рис.   )

2)  Применение трехобмоточного трансформатора.      (рис.   )

3)  Применение трансформатора с расщепленной обмоткой Н.Н.    (рис.   )

4)  Применение блочного двухобмоточного трансформатора.         (рис.   )

2.2. Выбор трансформаторов.

Мощность блочных трансформаторов:

(для вариантов 3 и 4)

Sт.бл³Sгн³200 МВт=> 235,3 МВА

(сos j=0,85; Sгн=200/0,85=235,3 МВА)

2.3. Для связи между шинами РУ ВН и РУ СН устанавливаем два автотрансформатора.

Максимально возможные перетоки мощности:

SSat³Sn.max

SSat – суммарная мощность автотрансформаторов связи.

При избытке мощности на шинах СН в нормальном режиме:

Sn.max=SSг.сн – Sсн.min – Sc.н.

Sn.min.= SSг.cн – Scн.max – Sc.н.

SSr.сн – суммарная генерируемая мощность на шинах РУСН;

Sсн.min –нагрузка на шинах РУСН в минимальном режиме;

Scн.max –нагрузка на шинах РУСН в максимальном режиме;

Sc.н – нагрузка от системы собственных нужд.

SSr.cн=400 МВт

Scн.min=125 МВт

Scн.max=250 МВт

Sc.н.=28 МВт

Sп.max= 400 – 125 – 28=247 МВт

Sп.min=400 – 250 – 28=122 МВт

Переток в аварийном режиме:

Sп.ав= Scн.max – (SSr.cн - Sr.cн)+ Sc.н.

Sп.ав=250 – 200+28=78 МВт

С учётом отключения одного из автотрансформаторов и использования перегрузочной способности оставшегося в работе, мощность каждого:

SAT= Sn.max/1,4=247/1,4=176 МВт

1,4 – коэффициент допустимой перегрузки.

2.4.  Мощность блочных автотрансформаторов: (для варианта 1)

Должны выполнятся следующие условия:

SАТ.ном.³Sт.н./a

SА.Т.ном – номинальная (проходная )мощность автотрансформатора;

a=1 – (1/к) – коэффициент выгодности автотрансформатора; К=Uвн/Uсн – коэффициент трансформации автотрансформатора.

Sт.н.=200 МВт=>235,3МВА

К=Uвн/Uсн=230/121=1,9

a=1 – (1/К)=1 – (1/1,9)=0,473

SAT.ном³200/0,473=422 МВт

SАТ.ном³235,3/0,473=496 МВА

Кроме того, при передаче мощности от обмотки низшего напряжения aSн и высшего (1 - a)SH на шины РУ среднего напряжения, в сумме равной номинальной мощности SH трансформатора (а в аварийном режиме, мощность, передаваемая на шины РУСН – 250 МВт), общая обмотка окажется перегруженной по току, и этот режим будет недопустим.

Поэтому отказываемся от использования для питания потребителей на шинах РУСН, вариантов 1 и 2, т.е. применение автотрансформаторов, с подключением генератора к третичной обмотке и трёхобмоточных трансформаторов.

Выбираем для применения 4 вариант (блочный трансформатор без РПН).

(для питания потребителей СН).

UBH=110кВ

ТДЦ – 250000/110

(Трёхфазный трансформатор, с принудительной циркуляцией воздуха и масла, двухобмоточный, без РПН).

UBH=121кВ; UHH=15,75 кВ

(для передачи мощности в систему).

UBH=220кВ

Выбираем трансформатор:

ТДЦ (ТЦ) – 250000/220

UBH=245кВ; UHH=15,75кВ

Выбор схем распределительных устройств.

К схемам РУ 110 – 220кВ КЭС предъявляют следующие требования:

a)  Повреждение или отказ секционного или шинносоеденительного выключателя, а также совпадение отказа или повреждение одного

Похожие материалы

Информация о работе