Курсовая работа по электрическим станциям, сетям и системам. Курсовой. Конденсационная электрическая станция
 Скачать 0.73 Mb.
|
Введение. Конденсационная электрическая станция – это комплекс сооружений и оборудования, посредством которых химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат. Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую энергию. Топливом для электростанции служат уголь, торф, горючие сланцы, а также газ и мазут. В энергетике на долю КЭС приходится до 60% выработки электроэнергии. Основными особенностями КЭС являются: удаленность от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу мощности на высоких и сверхвысоких напряжениях, и блочный принцип построения электростанций. Мощность современных КЭС обычно такова, что каждая из них может обеспечить электроэнергией крупный район страны. Энергоблок КЭС представляет собой как бы отдельную электростанцию со своим основным и вспомогательным оборудованием и центром управления - блочным щитом. Связей между соседними энергоблоками по техническим линиям обычно не предусматривается. Построение КЭС по блочному принципу даёт определённые технико-экономические преимущества, которые заключаются в следующем: -облегчает применение пары высоких и сверхвысоких параметров вследствие более простой схемы паропроводов, что особенно важно для освоения агрегатов большой мощности; -упрощается и становится более четкой технологическая схема электростанции, вследствие чего увеличивается надежность работы и облегчается эксплуатация; -сокращается объем строительных и монтажных работ; -уменьшается, а в отдельных случаях может вообще отсутствовать резервное тепломеханическое оборудование; -уменьшаются капитальные затраты на сооружение электростанций; Технологическая схема КЭС состоит из нескольких систем: топливоподачи; топливоприготовления; основного пароводяного контура вместе с парогенератором и турбиной; циркуляционного водоснабжения; водоподготовки; золоулавливания и золоудаления и, наконец, электрической части станции. Механизмы и установки, обеспечивающие нормальное функционирование всех этих элементов, входят в так называемую систему собственных нужд станции. Наибольшие энергетические потери на КЭС имеют место в основном пароводяном контуре, а именно в конденсаторе, где отработавший пар, содержащий еще большое количество тепла, затраченного при парообразовании, отдает его циркуляционной воде. Тепло с циркуляционной водой уносится в водоемы, т.е. теряется. Эти потери в основном определяют КПД электростанции, составляющие даже для самых современных КЭС не более 40-42%. Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, выдается на напряжении 110-750 кВ и лишь часть ее отбирается на собственные нужды через трансформатор собственных нужд, подключенный к выводам генератор. Генераторы и повышающие трансформаторы соединяют в энергоблоки и подключают к распределительному устройству высокого напряжения, которые обычно выполняются открытым (ОРУ). Варианты расположения основных сооружений могут быть различными. Современные КЭС оснащаются в основном энергоблоками 200-800 МВт. Применение крупных агрегатов позволяет обеспечить быстрое наращивание мощностей электростанции, приемлемые себестоимость электроэнергии и стоимость установленного киловатта мощности станции. Наиболее крупные КЭС в настоящее время имеют мощность до 4 млн кВт. Сооружаются электростанции мощностью 4-6,4 млн кВт с энергоблоками 500 и 800 МВт. Предельная мощность КЭС определяется условиями водоснабжения и влиянием выбросов станций на окружающую среду. 1 Выбор генератора Генераторы служат для преобразования механической энергии, в электрическую. Согласно заданию на КЭС установлено 8 генераторов, мощностью по 220 МВт выбираем турбогенератор типа ТВВ– 220 –2ЕУЗ [3] и данные сводим в таблицу 1. Таблица 1 - Параметры турбогенератора
Примечание: ТВВ – турбогенератор с водородно-водяным охлаждением; 220 - активная номинальная мощность; МВт; 2 - количество полюсов; УЗ – умеренный климат, З – закрытого исполнения. 1.2 Выбор схемы электрических соединений станции Главная схема электрических соединений электростанции – это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями. Структурная схема первого варианта Структурной схемой называют однолинейную схему, на которой указываются генераторы, трансформаторы, распределительные устройства (шины), а также связи между ними. Она необходима для расчета баланса мощности, для выбора числа и мощности трансформаторов, а также для дальнейшей разработки схемы электрических соединений.       Sс→∞    4ВЛ 500кВ                   4ВЛ Sбл = 243,31МВА Sбл = 243,31МВА Sбл = 243,31МВА Sбл =243,31МВА Sбл = 243,31МВА Sбл = 243,31МВА 220кВ    Sбл = 243,31МВА Sбл = 243,31МВА   2АТТ   SАТ НР = 86,88МВА       Sсн Sсн Sсн Sсн SАТ АР = -156,43МВА   Sсн = 15,49 МВА МВА Sсн = 15,49 МВА МВА Sсн Sсн Sсн Рисунок 1 – Структурная схема первого варианта Расчет баланса мощности Произведем расчет баланса мощности для первого варианта. Рассчитываем мощность собственных нужд одного блока: Sсн =  * PG * KC,где  - расход на собственные нужды, % [3]; KC – коэффициент спроса собственных нужд [3]; PG – активная номинальная мощность генератора, МВт.Sсн =  * 220* 0, 88 = 15,49 МВА.Рассчитываем полную нагрузочную мощность: S∑ нагр = Р∑ нагр /cosϕ, где Р∑ нагр – активная нагрузочная мощность, МВт; cosϕ - коэффициент мощности. S∑ нагр =780/0,88 = 886,36 МВА. Рассчитываем мощность, проходящую через блочный трансформатор: Sбл = SG - Scн, где SG – полная мощность генератора, МВА; Scн – мощность собственность нужд, МВА. Sбл = 258,8 – 15,49=243,31 МВА. Рассчитываем мощность, проходящую через автотрансформатор в нормальном режиме: SАТ нр = n * Sбл - S∑ нагр, где n – количество блоков установленных на среднем напряжении; Sбл – мощность блочного трансформатора, МВА; S∑ нагр – полная нагрузочная мощность, МВА. SАТ нр = 4*243,31 – 886,36= 86,88 МВА. Рассчитываем мощность, проходящую через автотрансформатор в аварийном (ремонтном) режиме: SАТ ар = (п - 1)* Sбл - S∑ нагр, SАТ ар = (4- 1)*243,31 – 886,36 = -156,43 МВА. Структурная схема второго варианта   Sс→∞ 4ВЛ 4ВЛ           Sбл = 243,31МВА Sбл = 243,31МВА 500кВ Sбл = 243,31МВА Sсн Sбл = 243,31МВА Sбл = 243,31МВА Sбл = 243,31МВА Sсн Sсн Sсн = 15,49 МВА Sсн Sбл =243,31МВА Sбл = 243,31МВА Sбл = 243,31МВА 220кВ | ||||||||||||||||