Задание на курсовую работу. по дисциплине «Проектирование электрической станции»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Проектирование электрической станции»

Проектирование КЭС

Пояснительная записка

ОГУ 140400.62.4014.125 ПЗ

Руководитель работы

__________ Кувайцев В. И.

«___»______________2014г.

Исполнитель

студент группы 11ЭЭ(б)ЭС

__________ Русецкий М. М.

«___»______________2014г.

Оренбург 2014

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Электроэнергетический факультет

Кафедра электроснабжения промышленных преприятий

Задание на курсовую работу

Исходные данные для проектирования

Генераторы

Энергосистема

Нагрузки потребителей

Присоединения на U1

Присоединения на U2

Шт х Мвт

Uг, кВ

Sc, МВА

Uc, кВ

X*c o.e.

Lo, км

U1, кВ

шт х МВт

cosφ

U2, кВ

шт х МВт

cosφ

2х110 2х125

10.5

0.9

6х 12

0.94

4х75

0,9

Дата выдачи задания Срок защиты курсовой работы «___»________________2014г «___»________________2014г

Руководитель работы Исполнитель

канд. техн. наук, доцент студент группы 11ЭЭ(б)ЭС

____________ Кувайцев В.И.­­­­­ ___________ Русецкий М.М.

Содержание

Введение……………………………………………………………..5

1 Выбор вариантов структурных схем электрической станции.....6

2 Выбор числа и мощности трансформаторов …………………...10

2.1 Выбор числа и мощности блочных трансформаторов………10

2.2 Выбор числа и мощности автотрансформаторов связи……..10

3 Выбор электрических схем РУ………………………………….11

4 Расчет токов короткого замыкания……………………………..13

4.1 Короткое замыкание на шинах 110 кВ……………………….13

4.2 Короткое замыкание на шинах генератора 15,75 кВ………..18

4.3 Расчет теплового импульса……………………………………20

5 Выбор электрооборудования и проводников…………………..21

5.1 Выбор изоляторов……………………………………………...21

5.1.1 Выбор подвесных изоляторов:……………………………....21

5.1.2 Выбор проходных изоляторов:……………………………...22

5.1.3 Выбор опорных изоляторов:………………………………...23

5.2 Выбор выключателей и разъединителей……………………..23

5.2.1 Выбор выключателей и разъединителей в цепях автотрансформаторов на стороне 220 кВ………………………………..25

5.2.2 Выбор выключателей и разъединителей в цепях автотрансформаторов на стороне 110 кВ………………………………25

5.2.3 Выбор выключателей и разъединителей в цепях генераторов 125 Мвт……………………………………………………………………26

5.2.4 Выбор выключателей и разъединителей в цепях генераторов 160 Мвт 26

5.2.5 Выбор выключателей и разъединителей в цепях отходящих линий нагрузок 10 кВ……………………………………………………..29

5.2.6 Выбор выключателей и разъединителей в цепях отходящих линий нагрузок 110 кВ……………………………………………………27

5.2.7 Выбор выключателей и разъединителей в цепях генератор 125 МВт – РУ 10 кВ……………………………………………………….28

5.3 Выбор токоведущих частей……………………………………30

5.3.2 Выбор сборных шин РУ 110 кВ:…….………………………31

5.3.3 Выбор сборных шин РУ 10 кВ:……………………………...33

5.3.4 Выбор токоведущих частей от сборных шин 110 кВ до выводов трансформаторов:……………………………………………….33

5.3.5 Выбор линий связи с энергосистемой:……………………...34

5.3.6 Выбор токопровода в блоке генератор 125 МВт – трансформатор:……………………………………………………………34

5.3.7 Выбор токопровода в блоке генератор 160 МВт – трансформатор:……………………………………………………………35

5.4 Выбор измерительных трансформаторов тока……………….36

5.4.1 Выбор измерительных трансформаторов тока в цепи генераторов………………………………………………………………..38

5.4.2 Выбор измерительных трансформаторов тока на шинах 110 кВ…………………………………………………………………………...39

5.5 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 41

5.5.1 Выбор измерительных трансформаторов напряжения в блоке генератор – трансформатор………………………………………..43

Заключение…………………………………………………………47

Список литературы ………………………………………………...49

Введение.

Тепловые конденсационные электрические станции (КЭС).

На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). Меха­ническая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, торф, горючие сланцы, а так­же газ и мазут. В отечественной энергетике на долю КЭС приходится до 60% выработки электроэнергии.

Мощность современных КЭС обычно такова, что каждая из них может обеспечить электроэнергией крупный район страны. Отсюда еще одно название электростанций этого типа – государственная районная электрическая станция (ГРЭС).

Основными особенностями КЭС являются:

− удаленность от потребите­лей электроэнергии, так как передача электроэнергии на дальние расстояния к месту потребления более выгодна, чем перевозка низкосортного топлива;

− блочный принцип построения электро­станции.

Энерго­блок представляет собой как бы отдельную электростанцию со своим основным и вспомогательным оборудованием и центром управления – блочным щитом. Связей между соседними энергоблоками по технологиче­ским линиям обычно не предусматривается. Построение КЭС по блочному принципу дает определенные технико-экономические преимущества, ко­торые заключаются в следующем:

− облегчается применение пара высоких и сверхвысоких параметров вследствие более простой системы 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;

− уменьшается, а в отдельных случаях может вообще отсутствовать ре­зервное тепломеханическое оборудование;

− сокращается объем строительных и монтажных работ;

− уменьшаются капитальные затраты на сооружение электростанции;

− обеспечивается удобное расширение электростанции, причем новые энергоблоки при необходимости могут отличаться от предыдущих по своим параметрам.

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, составляющий даже для самых современных КЭС не бо­лее 40 – 42 %.

Современные КЭС оснащаются в основном энергоблоками 200 – 800 МВт. Применение крупных агрегатов позволяет обеспечить быстрое наращивание мощностей электростанций, приемлемые себестоимость элек­троэнергии и стоимость установленного киловатта мощности станции.

Наиболее крупные КЭС в настоящее время имеют мощность до 4 млн. кВт. Предельная мощность КЭС определяется условиями водоснабжения и влиянием выбросов станции на окружающую среду.

Современные КЭС весьма активно воздействуют на окружающую сре­ду: на атмосферу, гидросферу и литосферу. Влияние на атмосферу сказы­вается в большом потреблении кислорода воздуха для горения топлива и в выбросе значительного количества продуктов сгорания. Наименьшее загрязнение атмосферы (для стан­ций одинаковой мощности) отмечается при сжигании газа и наиболь­шее – при сжигании твердого топлива с низкой теплотворной способ­ностью и высокой зольностью. Необходимо учесть также большие уносы тепла в атмосферу, а также электромагнитные поля, создаваемые электри­ческими установками высокого и сверхвысокого напряжения.

КЭС загрязняет гидросферу большими массами теплой воды, сбрасы­ваемыми из конденсаторов турбин, а также промышленными стоками, хотя они проходят тщательную очистку.

Для литосферы влияние КЭС сказывается не только в том, что для ра­боты станции извлекаются большие массы топлива, отчуждаются и за­страиваются земельные угодья, но и в том, что требуется много места для захоронения больших масс золы и шлаков (при сжигании твердого топлива).

Влияние КЭС на окружающую среду чрезвычайно велико. Например, о масштабах теплового загрязнения воды и воздуха можно судить по тому, что около 60% тепла, которое получается в котле при сгорании всей массы топлива, теряется за пределами станции. Учитывая размеры про­изводства электроэнергии на КЭС, объемы сжигаемого топлива, можно предположить, что они в состоянии влиять на климат больших районов страны.

1. Выбор типа и мощности турбогенераторов:

Выбираем генераторы типов ТВФ 110-2УЗ, ТВ-125 на основе исходных данных, параметры генератора приведены в таблице 1.

Таблица 1-Паспортные данные турбогенераторов

Тип	Pн, МВт	Sн, МВ×А	Uн, кВ	Cosj	КПД	Xd’’, о.е.	Xd’, о.е.
ТВФ – 110 – 2У3		137.5	10.5	0,8	98,7	0,271	0,271
ТВ-125			10.5	0.8	98,7	0,271	0,271

Генераторы серии ТФ – X - 2:

· Т - турбогенератор;

· Ф - форсированное охлаждение обмотки ротора;

· X - мощность, МВт;

· 2 - число полюсов ротора;