КУРСОВА РОБОТА НА ТЕМУ:
ВИБІР СХЕМИ ВИДАЧІ ПОТУЖНОСТІ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ ТИПУ АЕС
Cодержание
1. Вихідні дані завдання
2. Розподіл генераторів між РУ ВН і РУ СН
3. Вибір генераторів і блокових трансформаторів
4. Вибір АТ
5. Визначення втрат у трансформаторах блоків і АТ
6. Вибір провідників для ЛЕП на РУ-330 кВ і РУ-750 кВ
7. Кількість з'єднань на РУ-330 кВ і РУ-750 кВ
8. Вибір варіантів схем РУ всіх напруг
9. Техніко-економічний аналіз варіантів схем
9.1 Визначення втрат електроенергії від потоків відмов елементів схем РУ СН
9.2 Техніко-економічне зіставлення варіантів розглянутих схем
Література
Виконати техніко-економічне зіставлення схем.
Вихідні дані завдання зведені в таблицю №1.
Тип електростанції й число встановлених на ній генераторів
Дані РУ вищої напруги
Дані РУ середньої напруги
напруга, кВ
потужність к.з. від системи, МВА
Напряже
ние, кВ
навантаження, МВт
АЕС 7´1000 МВт
750
14000
330
3800/3200
12000
Кількість ЛЕП на напругу 750 кВ (4, довжиною 300 км.
Кількість ЛЕП на напругу 330 кВ (5, довжиною 30 км.
Час використання максимального навантаження Тнагр.мах=6000 годин.
Час використання встановленої потужності генераторів Тг.вуст.=7200 годин. Максимальна активна потужність, що віддається в енергосистему (7000 Мвт.
Схема видачі потужності визначає розподіл генераторів між РУ різних напруг, трансформаторний і автотрансформаторний зв'язок між РУ, спосіб з'єднання генераторів із блоковими: трансформаторами, точки підключення резервних трансформаторів власних потреб.
Звичайно до РУ середньої напруги (СН) підключається стільки генераторів, скільки необхідно, щоб покрити навантаження в максимальному режимі.
Інші підключаються до РУ вищої напруги (ВН), тобто:
nг-сн = Рнг max / Рг = 3800/1000 » 4
де: Рнг max - максимальне навантаження РУ СН; Рг - потужність одного генератора; nг-сн - число генераторів, підключених до РУ СН.
Згідно завдання вибираємо генератори проектованої станції (вибираються по активній потужності):
Вибираємо по (Л.3) генератор ТВВ-1000-4
Генератор
Ном. частота обертання, про/хв
Номінальна потужність
Ном. напруга, кВ
Cos jном.
Ном. струм, кА
х”
Та
S, МВА
Р, МВт
ТВВ-1000-4
1500
1111
1000
24
0,9
26,73
0,324
0,25
Згідно завдання вибираємо по (Л.3) блокові трансформатори:
Sбл. расч. = 1,05 Sг = 1,05 ´ 1111 = 1166,55 МВА
По літературі (3) вибираємо ОРЦ-417000/750 і ТЦ-1250000/330
Тип трансформатора
Sн, МВА
Рхх, кВт
Рк, кВт
НН, кВ
uквн-нн, %
uксн-нн, %
Iхх
ОРЦ 417000/750
3 ´ 417
3 ´ 320
3 ´ 800
14
45
0,35
ТЦ 1250000/330
1250
500
2800
14,5
-
0,55
Вихідні дані для розрахунку наведені в таблиці №1.
Повна потужність генератора Sг дорівнює:
Sг = Рг / cosj = 1000 / 0,9 = 1111 МВА
Тому що навантаження власних потреб (с.н.) Sсн не задані, то задаємо її самі з розрахунку 4-6% від потужності генератора:
Sсн = Sг ´ 5% / 100% = 1111 ´ 5% / 100% = 55,55 МВА
Максимальна повна потужність РУ СН:
Sн max = Р Снmax / cosj = 3800 / 0,85 = 4470,59 МВА
Мінімальна повна потужність РУ СН:
Sнг min = Р Сн min / cosj = 3200 / 0,85 = 3764,7 МВА
Розглянемо два варіанти схем:
Рис.1 3 блоки на СН і 4 блоки на ВН
Розглядаємо 1-й варіант: 3 блоки на СН і 4 блоки на ВН.
SП min = SSГсн - Sнг min - Sсн = 3333 - 3764,7 - 166,65 = - 598,35 МВА
SП max = Sн max - SSГсн + Sсн = 4470,59 - 3333 + 166,65 = 1304,24 МВА
Sпа = Sн max - (SSГсн - Sг1) + Sсн = 4470,59 - (3333 - 1111) + 166,65 = 2415,24 МВА
де:
Sсн - потужність власних потреб;
Sг1 - потужність одного генератора;
SП min - мінімальна потужність перетікань РУ СН ® РУ ВН;
SП max - максимальна потужність перетікань РУ СН ® РУ ВН;
Sпа - потужність перетікань РУ СН ® РУ ВН при відключенні одного блоку;
SSГсн - сумарна потужність генераторів на СН;
Sнг min - мінімальна потужність навантаження на генератори СН;
Sн max - максимальна потужність навантаження на генератори СН.
Розглядаємо 2-й варіант: 4 блоки на СН і 3 блоки на ВН.
SП min = SSГсн - Sнг min - Sсн = 4444 - 3764,7 - 222,2 = 457,1 МВА
SП max = Sн max - SSГсн + Sсн = 4470,59 - 4444 + 222,2 = 248,79 МВА
Sпа = Sн max - (SSГсн - Sг1) + Sсн = 4470,59 - (4444 - 1111) + 222,2 = 1359,79 МВА
Рис.1 4 блоки на СН і 3 блоки на ВН
Вибираємо 2-й варіант: 4 блоки на СН і 3 блоки на ВН, тому що згідно розрахунку в другому варіанті максимальні потужності перетікань РУ СН (РУ ВН в аварійному режимі (відключення одного блоку) виявилися нижче майже вдвічі за значенням стосовно першого варіанта, що спричиняється вибір АТ з Л.3.
Розраховуємо потужність АТ:
SаТ расч. = 1359,79 МВА
По літературі (3) вибираємо 1 групу однофазних АТ: АОДЦТН-417000/750/330
Sн = 3 ´ 417 МВА; ВН = 750/ кВ; СН = 330/ кВ
Визначаємо втрати в автотрансформаторі.
Величина втрат у трифазній групі однофазних двох обмотувальних трансформаторів визначається по формулі:
Мвт (ч/рік
n - число паралельно працюючих трансформаторів;
Sn - номінальна потужність трансформатора;
Snmax - максимальне навантаження трансформатора за графіком;
Рхх, Ркз - втрати потужності одного трансформатора потужністю Sn;
ТГ - число годин використання потужності (7200 годин);
tmax - час найбільших втрат (1% від ТГ).
Визначаємо втрати в трансформаторах блоку:
Величина втрат у трифазному двох обмотувальному трансформаторі визначається по формулі:
на напругу 330 кВ:
Мвт (ч/рік) на напругу 750 кВ:
Вибір провідників для ЛЕП на РУ-330 кВ:
де: n - кількість ліній.
По Л.3 вибираємо провідник АС 400/51
Iдоп. = 835 А.
Вибір провідників для ЛЕП на РУ-750 кВ:
У виді того, що групи РТСН живляться від ОРУ-330 і 150 кВ Запорізької ТЕС, що перебуває в 2-х км від АЕС, то на РУ-330 кВ і РУ-750 кВ АЕС ми їх не враховуємо.
Кіл-сть з'єднань на РУ 750 кВ:
n = nЛЭП + nг + nпртсн + nсекц. + nат = 4 + 3 + 0 + 0 + 1 = 8
Кіл-У з'єднань на РУ 330 кВ:
n = nЛЭП + nг + nпртсн + nсекц. + nат = 5 + 4 + 0 + 0 + 1 = 10
Схеми розподільних пристроїв (РУ) підвищених напруг електричних станцій вибираються по номінальній напрузі, числу приєднань, призначенню й відповідальності РУ в енергосистемі, а також з урахуванням схеми прилягаючої мережі, черговості й перспективи розширення.
Схеми РУ напругою 35 - 750 кВ повинні виконаються з урахуванням вимог і норм технологічного проектування.
При наявності декількох варіантів схем задовольняючих перерахованим вище вимогам перевага віддається:
- більше простому й економічному варіанту;
- варіанту, по якому потрібне найменша кількість операцій з вимикачами а роз'єднувачами РУ підвищеної напруги при режимних перемиканнях виводу в ремонт окремих ланцюгів і при відключенні ушкоджених ділянок в аварійних режимах.
Розглянемо основні види схем, застосовувані в схемах РУ330/750 кВ.
Схема №1. Схема із двома системами шин і трьома вимикачами на два ланцюги (3/2).
Схема із двома системами шин і трьома вимикачами на два ланцюги (сх.1). У розподільних пристроях 330 - 750 кВ застосовується схема із двома системами шин і трьома вимикачами на два ланцюги. Кожне приєднання включене через два вимикачі В нормальному режимі всі вимикачі включені, обидві системи шин перебувають під напругою Для ревізії будь-якого вимикача відключають його й роз'єднувачі, установлені по обох сторони вимикача Кількість операцій для виводу в ревізію - мінімальне, роз'єднувачі служать тільки для відділення вимикача при ремонті, ніяких оперативних перемиканні ними не роблять Достоїнства розглянутої схеми:
- при ревізії будь-якого вимикача всі приєднання залишаються в роботі;
- висока надійність схеми;
- випробування вимикачів виробляється без операцій з роз'єднувачами. Ремонт шин, очищення ізоляторів, ревізія шинних роз'єднувачів виробляються без порушення роботи ланцюгів;
- кількість необхідних операцій роз'єднувачами в плині року для виводу в ревізію по черзі всіх вимикачів, роз'єднувачів і збірних шин значно менше, ніж у схемі із двома робітниками й обхідний системами шин.
Розглянута схема:
- відключення КЗ на лінії двома вимикачами, що збільшує загальну кількість ревізій вимикачів;
- подорожчання конструкції РУ при непарному числі приєднань, тому що один ланцюг повинна приєднуватися через два вимикачі;
- зниження надійності схеми, якщо кількість ліній не відповідає числу трансформаторів. У цьому випадку до одного ланцюжка із трьох вимикачів приєднуються два однойменних елементи, тому можливо аварійне відключення одночасно двох ліній;
- ускладнення релейного захисту;
- збільшення кількості вимикачів у схемі.
Схема №2. Схема із двома системами шин і чотирма вимикачами на три ланцюги.
Схема із двома системами шин і із чотирма вимикачами на три приєднання (сх.2). Найкращі показники схема має, якщо число ліній в 2 рази менше або більше числа трансформаторів.
Достоїнства схеми:
- схема 4/3 вимикача на приєднання має всі достоїнства властивій полуторній схемі;
- схема більше економічна в порівнянні з полуторною схемою (1,33 вимикача на приєднання замість 1,5);
- секціонування збірних шин потрібно тільки при 15 приєднаннях і більше;
- надійність схеми практично не знижується, якщо до одного ланцюжка будуть приєднані дві лінії й один трансформатор замість двох трансформаторів і однієї лінії;
- конструкція ОРУ за розглянутою схемою досить економічна й зручна в обслуговуванні.
Розрахунок робимо за допомогою комп'ютерної програми, розробленої випускником УІПА 2000 року Путиліним О.М.
Розрахунок показників надійності головної схеми РУ СН (3/2)
Тип станції - АЕС; Uном, кВ - 330; Топ, год - 2,0
Устаткування
Параметр потоку відмов,
1/рік
Час після відмови Тв, ч.
Час на пл. ремонт Тр,
ч/рік
Вимикачі
0,2500
75
271
Система шин
0,0130
5
3
Отримано результати для вимикачів і систем шин:
Відмова
У період
ремонту
W, 1/рік
ОП/Тв
ОВ
Wтиж.,
МВт год
B1
0,13000
l1/0,5
B2 B4 B7 B10 B13
52,9
B2
(l1) b1/16
B1 B3
2116,4
B3
b1/16
B2 B6 B9 B12 B15
B4
b2/16
B5 B1 B7 B10 B13
B5
(l2) b2/16
B4 B6
B6
l2/0,5
B5 B3 B9 B12 B15
B7
l3/0,5
B8 B1 B4 B10 B13
B8
(l3) b3/16
B7 B9
B9
b3/16
B8 B3 B6 B12 B15
B10
b4/16
B11 B1 B4 B7 B13
B11
(l4) b4/16
B10 B12
B12
l4/0,5
B11 B3 B6 B9 B15
B13
l5/0,5
B14 B1 B4 B7 B10
B14
l5/0,5 a1/0,5
B13 B15
B15
(a1)
B14 B3 B6 B9 B12
0,0
1СШ
0,03500
B1 B4 B7 B10 B13
2СШ
B3 B6 B9 B12 B15
0,00770
l1/75
B4 B7 B10 B13
464,0
123,7
B2 B7 B10 B13
3,1
(l1) b2/25
193,4
B2 B4 B10 B13
l1/0,5 l3/25
157,8
B2 B4 B7 B13
(l1) b4/25
B2 B4 B7 B10
l1/0,5 l5/25
b1/16 l1/59
488,8
(l1) b1/75
580,1
b1/75
B6 B9 B12 B15
b1/16 l2/9
179,4
B2 B9 B12 B15
b1/16 b3/25
317,1
B2 B6 B12 B15
b1/16 l4/9
B2 B6 B9 B15
b1/16 (a1)
B2 B6 B9 B12
B5 B7 B10 B13
b2/16 l1/9
b2/75
B1 B7 B10 B13
b2/16 (l2)
B5 B1 B10 B13
b2/16 l3/9
B5 B1 B7 B13
b2/16 b4/25
B5 B1 B7 B10
b2/16 l5/9
(l2) b2/75
b2/16 l2/59
(l2) b1/25
B5 B9 B12 B15
l2/75
B3 B9 B12 B15
(l2) b3/25
B5 B3 B12 B15
l2/0,5 l4/25
B5 B3 B9 B15
l2/0,5 a1/0,5
B5 B3 B9 B12
B8 B4 B10 B13
l3/0,5 l1/25
B8 B1 B10 B13
(l3) b2/25
l3/75
B1 B4 B10 B13
B8 B1 B4 B13
(l3) b4/25
B8 B1 B4 B10
l3/0,5 l5/25
b3/16 l3/59
(l3) b3/75
b3/16 b1/25
B8 B6 B12 B15
b3/16 l2/9
B8 B3 B12 B15
b3/75
B3 B6 B12 B15
b3/16 l4/9
B8 B3 B6 B15
b3/16 (a1)
B8 B3 B6 B12
B11 B4 B7 B13
b4/16 l1/9
B11 B1 B7 B13
b4/16 b2/25
B11 B1 B4 B13
b4/16 l3/9
b4/75
B1 B4 B7 B13
b4/16 (l4)
B11 B1 B4 B7
b4/16 l5/9
(l4) b4/75
b4/16 l4/59
(l4) b1/25
B11 B6 B9 B15
l4/0,5 l2/25
B11 B3 B9 B15
(l4) b3/25
B11 B3 B6 B15
l4/75
B3 B6 B9 B15
l4/0,5 a1/0,5
B11 B3 B6 B9
B14 B4 B7 B10
l5/0,5 l1/25
B14 B1 B7 B10
(l5) b2/25
B14 B1 B4 B10
l5/0,5 l3/25
B14 B1 B4 B7
(l5) b4/25
l5/75
B1 B4 B7 B10
a1/0,5 l5/75
(a1) b1/25
B14 B6 B9 B12
a1/0,5 l2/25
154,7
B14 B3 B9 B12
(a1) b3/25
B14 B3 B6 B12
a1/0,5 l4/25
B14 B3 B6 B9
B3 B6 B9 B12
0,00043
0,2
6,8
a1/0,5 l5/15
5,1
a1/0,5 l5/0,5
0,03000
l1/25
603,3
b1/25
754,1
b2/25
l2/25
l3/25
b3/25
b4/25
l4/25
l5/25
0,00011
Усього
50828,1736404471
Страницы: 1, 2
