Ринат апролдж777777777777777777777777 (1). Составление структурных схем электрических станций, расчет баланса мощностей
 Скачать 390.49 Kb.
|
|
Некоммерческое акционерное общество «АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ ИМЕНИ ГУМАРБЕКА ДАУКЕЕВА» Институт электроэнергетики и электротехники Кафедра «Электроэнергетические системы» Расчетно-графическая работа № 1 По дисциплине «Электрические станции» На тему: «Составление структурныхсхем электрических станций, расчет баланса мощностей» Специальность 6B07101–Электроэнергетика Выполнил Сембаев Р.К. Группа ЭЭ-19-9 Принял доцент каф. электрических станций, сетей и систем Михалкова Е.Г. __________________ ____________________ «___» _____________2021 г. (оценка) (подпись) Алматы 2021 1 Расчетно-графическая работа №1 1.1 Цель и задачи РГР №1 Целью расчетно-графической работы №1 является развитие самостоятельности в решении задач по выбору структурных схем электрических станций и составлению баланса нагрузок, а также развитию навыков работы с технической литературой. Расчетно-графическая работа №1 представляет собой типовой расчет, основными задачами которого являются выбор типа генераторов, выбор вариантов структурных схем электростанции и составление баланса нагрузок в нормальном режиме работы. 1.2 Содержание расчетно-графической работы Выбор типа генераторов с указанием всех параметров и данных о системе возбуждения и охлаждения. Составление 2-3 вариантов структурных схем электростанции. Сравниваемые варианты должны быть сопоставимы и могут отличаться количеством трансформаторов связи. Построение суточных графиков нагрузки и определение баланса мощностей. 1.2.1 Исходные данные Исходные данные для выполнения расчетно-графической работы №1 приведены в таблице 1.1 Таблица 1.1 – Исходные данные к выполнению РГР
2 Расчетная часть Исходные данные: число генераторов – 4 и 1; единичная мощность – 60 и 100 МВт; нагрузка на генераторном напряжении – 40 линий по 4 МВт; нагрузка на 110 кВ – 4 линии по 20 МВт; связь с системой на напряжении 220 кВ двумя линиями длиной 150 км; расход мощности на собственные нужды 6% от установленной мощности (для газовой ТЭЦ); график местной нагрузки на генераторном напряжении постоянный в течение суток: зимой-100%, летом –70%; графики выработки мощности генераторами и графики нагрузки при напряжении 110 кВ приведены ниже на рисунках 2.1 и 2.2.  1 - зима, 2 – лето. Рисунок 2.1 - График выработки мощности генераторами ТЭЦ  1- зима, 2 – лето. Рисунок 2.2 - График нагрузки на напряжении 110 кВ 2.1 Выбор типа генераторов  В соответствии с исходными данными принимаются к установке турбогенераторы: ТВФ-63-2 и ТВФ-100-2 с характеристиками, указанными в таблице 2.1Таблица 2.1 – Характеристики турбогенераторов
2.1.2 Описание системы охлаждения Косвенное водородное охлаждение турбогенераторов. Турбогенераторы с косвенным водородным охлаждением имеют в принципе такую же схему вентиляции, как и при воздушном охлаждении. Отличие состоит в том, что объем охлаждающего водорода ограничивается корпусом генератора, в связи с чем охладители встраиваются непосредственно в корпус. Водородное охлаждение эффективнее воздушного, так как водород как охлаждающий газ по сравнению с воздухом имеет ряд существенных преимуществ. Он имеет в 1,51 раза больший коэффициент теплопередачи, в 7 раз более высокую теплопроводность. Последнее обстоятельство предопределяет малое тепловое сопротивление прослоек водорода в изоляции и зазорах пазов. Значительно меньшая плотность водорода по сравнению с воздухом позволяет уменьшить вентиляционные потери в 8—10 раз, в результате чего КПД генератора увеличивается на 0,8—1%. Непосредственное водородное охлаждение турбогенераторов. Еще больший эффект по сравнению с косвенным водородным охлаждением дает непосредственное (внутреннее) охлаждение, когда водород подается внутрь полых проводников обмотки. В генераторах серии ТВФ применяется косвенное охлаждение обмоток статора водородом и непосредственное (форсированное) охлаждение обмотки ротора. 2.1.3 Описание системы возбуждения Системы возбуждения генераторов можно разделить на две группы: независимое возбуждение и самовозбуждение (зависимое возбуждение). К первой группе относятся все электромашинные возбудители постоянного и переменного тока, сопряженные с валом генератора. Вторую группу составляют системы возбуждения, получающие питание непосредственно от выводов генератора через специальные понижающие трансформаторы. К этой группе могут быть отнесены системы возбуждения с отдельно установленными электромашинными возбудителями, приводимыми во вращение электродвигателями переменного тока, которые получают питание от шин собственных нужд электростанций. Независимое возбуждение генераторов получило наибольшее распространение. Основное достоинство этого способа состоит в том, что возбуждение синхронного генератора не зависит от режима электрической сети и поэтому является наиболее надежным. На генераторах мощностью до 100 МВт включительно применяют, как правило, в качестве возбудителя генератор постоянного тока, соединенный с валом синхронного генератора. 3 Выбор структурной схемы станции В соответствии с количеством генераторов и составом нагрузок могут быть предложены варианты структурной схемы, приведенные на рисунках 3.1 и 3.2.  Рисунок 3.1 – Вариант 1  Рисунок 3.2 – Вариант 2 Рассчитаем нужное число генераторов на РУНН:  .Значит, в левой части схемы будет установлено 3 генератора по 60 МВт каждый, а с правой 2 генератора на 60 МВт. 4 Расчет перетоков мощности 4.1 Расчет мощностей для 1-го варианта структурной схемы станции Определим выработку мощности генераторов Г-1, Г-2, Г-3:       Определим мощность собственных нужд генераторов Г-1, Г-2, Г-3. Для начала найдем максимальную мощность собственных нужд:  Далее найдем мощность с.н. генераторов в зависимости от сезона и времени суток:       Определим выработку мощности генератора Г-4:       Определим мощность собственных нужд генератора Г-4 Для начала найдем максимальную мощность собственных нужд:  Далее найдем мощность с.н. генератора Г-4 в зависимости от сезона и времени суток:       Определим выработку мощности генератора Г-5:       Определим мощность собственных нужд генератора Г-5. Для начала найдем максимальную мощность собственных нужд:  Далее найдем мощность с.н. генератора Г-5 в зависимости от сезона и времени суток: 4.2 Расчет нагрузки на 10 кВ График местной нагрузки на генераторном напряжении постоянный в течение суток: зимой-100%, летом –70%; В соответствии с исходными данными:   4.3 Расчет загрузки трансформаторов Т-1 и Т-2, МВт (суммарная)       4.4 Расчет загрузки каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2       4.5 Расчет нагрузки на 35 кВ       4.6 Расчет загрузки обмоток 10 кВ трансформатора Т-3       4.7 Расчет загрузки обмоток 10 кВ трансформатора Т-4       4.8 Расчет загрузки обмоток 35 кВ трансформаторов Т-3, Т-4       4.9 Расчет загрузки обмоток 110 кВ трансформатора Т-3 и Т4 4.9 Расчет загрузки обмоток 220 кВ трансформатора Т-3       4.10 Расчет загрузки обмоток 220 кВ трансформатора Т-4       Баланс мощностей для нормального режима варианта 1 представлен в таблице 4.1. Таблица 4.1– Баланс мощностей для варианта 1
5 Расчет мощностей для 2-го варианта структурной схемы станции Определим выработку мощности генераторов Г-1, Г-2, Г-3:       Определим мощность собственных нужд генераторов Г-1, Г-2, Г-3. Для начала найдем максимальную мощность собственных нужд:  Далее найдем мощность с.н. генераторов в зависимости от сезона и времени суток:       Определим выработку мощности генератора Г-4:       Определим мощность собственных нужд генератора Г-4. Для начала найдем максимальную мощность собственных нужд:  Далее найдем мощность с.н. генератора Г-4 в зависимости от сезона и времени суток:       Определим выработку мощности генератора Г-5:       Определим мощность собственных нужд генератора Г-5. Для начала найдем максимальную мощность собственных нужд:  Далее найдем мощность с.н. генератора Г-5 в зависимости от сезона и времени суток:       5.1 Расчет нагрузки на 10 кВ График местной нагрузки на генераторном напряжении постоянный в течение суток: зимой-100%, летом –70%; В соответствии с исходными данными: 5.2 Расчет загрузки трансформаторов Т-1 и Т-2, МВт (суммарная)       5.3 Расчет загрузки каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2       5.4 Расчет нагрузки на 110 кВ       5.5 Расчет перетока мощности с 220 кВ каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2 на 110 кВ       5.6 Расчет загрузки обмоток 110 кВ каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2       Баланс мощностей для нормального режима варианта 2 представлен в таблице 5.1. Таблица 4.1– Баланс мощностей для варианта 1
Вывод: в данной расчетно-графической работе были рассмотрены выполнены задачи по проектированию структурных схем подстанций для ТЭЦ. Были предложены два варианта структурных схем, отличающихся расположением трансформаторов. Были рассчитаны нагрузки согласно графиков, а также загрузки обмоток трансформаторов, балансы мощностей были сведены в таблицу. Список литературы 1 Неклепаев, Б. Н.Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования : [учебное пособие] / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков . – 5-е изд., стер . – СПб. : БХВ-Петербург, 2013 . – 608 с. (Учебная литература для вузов) . - ISBN 978-5-9775-0833-9 . 2 Балаков Ю.Н. Проектирование схем электроустановок. 2-е изд. – М.: МЭИ, 2006. – 288 с. 3 Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3 изд. - М.: Академия, 2006. -448 с. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
08
