- •Аннотация
- •Введение
- •Выбор тепловой схемы и основного теплотехнического оборудования
- •1.1. Расчёт принципиальной тепловой схемы кэс
- •1.1.1. Общие сведения
- •1.1.2. Построение процесса расширения пара в турбине
- •1.1.3. Распределение регенеративного подогрева по ступеням
- •1.1.4. Составление уравнений материального баланса и конденсата для схемы
- •1.1.5. Расходы пара
- •1.1.6. Показатели тепловой экономичности энергоблока
- •1.2. Выбор основного и вспомогательного оборудования станции
- •1.2.1. Выбор котла
- •1.2.2. Выбор регенеративных подогревателей
- •1.2.3. Выбор деаэратора питательной воды
- •1.2.4. Выбор питательных насосов
- •1.2.5. Выбор конденсатора и конденсатных насосов
- •1.2.6. Выбор циркуляционного насоса
- •1.2.6. Выбор тягодутьевых машин
- •2. Выбор структурной схемы кэс
- •2.1. Варианты структурной схемы кэс
- •2.2. Выбор трансформаторов
- •2.3. Расчёт потерь электроэнергии
- •2.6. Технико-экономическое сопоставление вариантов структурной схемы кэс
- •3. Выбор схемы ру 500 и 220 кВ
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Выбор схемы ру вн 500 кВ
- •3.3. Выбор схемы ру сн 220 кВ
- •3.4. Расчёт схемы «4/3» ру вн 500 кВ
- •4. Расчёт токов кз и выбор электрооборудования
- •4.1. Расчётные точки и значения токов кз
- •4.2. Условия выбора электрооборудования
- •4.2.1.Общие сведения
- •4.2.2. Выбор выключателей
- •4.2.3. Выбор разъединителей
- •4.2.4. Выбор измерительных трансформаторов тока
- •4.2.5. Выбор измерительных трансформаторов напряжения
- •4.3. Выбор электрооборудования для кэс 8х500 мВт
- •Прочее выбранное оборудование сведено в таблицу 4.2.
- •5. Выбор схемы собственных нужд
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Выбор трансформаторов собственных нужд
- •5.3. Выбор схемы электроснабжения собственных нужд
- •6. Разработка рз основных элементов блока
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Нарушение нормального режима
- •6.3. Основные защиты от внутренних повреждений
- •6.4. Резервные защиты
- •6.5. Продольная дифференциальная токовая защита генератора
- •6.6. Защита от замыканий на землю в обмотке статора
- •6.7. Поперечная дифференциальная токовая защита генератора
- •6.8. Защита от замыканий на землю в обмотке ротора и в цепях возбуждения
- •6.9. Дифференциальная защита трансформатора
- •6.10. Газовая защита
- •6.11. Защита от повышения напряжения
- •6.12. Дистанционная защита
- •6.13. Токовая защита обратной последовательности
- •6.14. Защита от внешних коротких замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью
- •6.15. Защита от симметричных перегрузок
- •6.16. Токовая защита от перегрузок током возбуждения в роторе
- •6.17. Защита от потери возбуждения
- •6.18. Дополнительная резервная токовая защита на стороне вн
- •6.19. Релейная защита собственных нужд электростанций
- •7. Эффективность инвестиций в проект с анализом
- •7.1. Расчет технико-экономических показателей кэс
- •7.2. Экономическая и финансовая осуществимость проекта
- •7.3. Анализ критериев эффективности инвестиций в кэс
- •7.4. Ранжирование влияющих факторов
- •8. Мероприятия по безопасной эксплуатации подстанций
- •8.1. Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ на подстанции
- •8.1.2. Организация работ по распоряжению
- •8.2. Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения
- •8.2.1. Отключения
- •8.2.2. Вывешивание запрещающих плакатов
- •8.2.3. Проверка отсутствия напряжения
- •8.2.4. Установка заземления
- •9. Анализ эффективности использования батареи конденсаторов большой емкости
- •9.1. Батарея конденсаторов большой ёмкости – общие сведения
- •9.2. Анализ эффективности использования батареи конденсаторов большой ёмкости
- •9.2.1. Анализ эффективности использования батареи конденсаторов большой ёмкости на примере модели
- •9.2.3. Анализ эффективности использования батареи конденсаторов большой ёмкости на примере подстанции «Красногорская»
- •Заключение
- •Список литературы
Аннотация
Записка 176 стр., 57 рис., 36 табл.
В данном проекте,в соответствии с заданием,спроектирована конденсационная электростанция мощностью 4000 МВт.
В разделе №1 проведен расчет принципиальной тепловой схемы и выбрано вспомогательное оборудование тепловой схемы. В разделе №2 проведено сравнение возможных вариантов структурной схемы станции и выбран вариант структурной схемы станции. В разделе №3проведено сравнение и выбор вариантов схем распределительных устройств на напряжение 500 кВ и 220 кВ. В разделе №4 был проведен расчет токов короткого замыкания и выбор электрооборудования. В разделе №5 проведен выбор схемы собственных нужд. В разделе №6 осуществлен выбор релейной защиты основных элементов блока. В разделе №7 осуществлен расчет технико-экономических показателей КЭС. Раздел №8 посвящён вопросам безопасности персонала. Раздел №9 посвящён исследовательскому вопросу, а именно, анализу эффективности использования батарей конденсаторов большой ёмкости.
Введение
Электроэнергетика является базовой отраслью экономики России, её потенциал полностью покрывает потребности народного хозяйства и населения страны электрической энергией, а также экспорт электроэнергии.
Рост потребления электроэнергии – одна из основных тенденций развития мировой экономики. В соответствии с прогнозом Международного энергетического агентства, к 2025 году потребление электроэнергии в мире вырастет до 26 трлн. кВтч по сравнению с 14,8 трлн. кВт∙ч в 2003 году. При этом установленная мощность электростанций вырастет с 3400 ГВт в 2003 году до 5500 ГВт в 2025 году.
Электростанции являются одним из важных элементов электроэнергетической энергосистемы и единственно возможным источником большой генерирующей мощности. Таким образом, их проектирование является неотъемлемой частью развития ЭЭС в целом. В период с 1991 г. только 19 субъектов РФ имели избыточную электроэнергию, 13 регионов были самобалансирующими, а в остальных 57 регионах электроэнергия в дефиците.
В связи с выявленным дефицитом в энергоснабжении потребителей в европейском регионе и согласно долгосрочному планированию в энергетике,намечено строительство конденсационной электростанции (КЭС). На новой КЭС намечается к установке восемь энергоблоков мощностью 500 МВт каждый. Суммарная установленная мощность КЭС при полном развитии составит 4000 МВт. В качестве основного топлива планируется использоваться природный газ, в качестве резервного – мазут. Электростанция предназначена для электроснабжения крупного промышленного района, который получает по линиям электропередач 220 кВ. На напряжении 500 кВ станция связана с энергосистемой.
Все финансово-экономические расчеты, связанные с реализацией энергетической продукции потребителям,подтверждают необходимость и выгодность строительства станции.
Выбор тепловой схемы и основного теплотехнического оборудования
1.1. Расчёт принципиальной тепловой схемы кэс
1.1.1. Общие сведения
Принципиальная тепловая схема (ПТС) электростанции определяет основное содержание технологического процесса преобразования и использования тепловой энергии на электростанции. Она включает основное и вспомогательное теплоэнергетическое оборудование, участвующее в этом процессе: котельный и турбинный агрегаты с электрическим генератором и конденсатором; теплообменники - для отпуска тепла внешним потребителям (сетевые подогреватели, паропреобразователи), для использования пара, отработавшего в турбине, внутри электростанции (регенеративные подогреватели), для очистки питательной и добавочной воды от агрессивных газов (деаэраторы). Помимо перечисленного выше оборудования ПТС включает также насосы для перекачки рабочего тела: питательные насосы котлов и паропреобразователей; конденсатные насосы турбин, сетевых и регенеративных подогревателей.
Теплоэнергетическое оборудование на принципиальной тепловой схеме показывают вместе с линиями (трубопроводами) пара, воды, конденсата и других теплоносителей, связывающих это оборудование в единую установку. Принципиальная тепловая схема изображается как одноагрегатная и однолинейная схема; резервное оборудование в эту схему не включается. ПТС показывает лишь принципиальные связи между оборудованием, необходимые для осуществления основного технологического процесса. Принципиальная тепловая схема КЭС, ввиду блочной структуры электростанции, является ПТС энергоблока.
Принципиальная тепловая схема энергоблока с турбиной К-500-23,5-4 представлена на рис.1.1. Нижний ПВД подсоединён по схеме Никольного-Рикара. В схеме имеются восемь регенеративных отборов. Теплофикационная нагрузка равна 16,7 МВт. Подогреватель ПНД-6 имеет встроенный охладитель дренажа (на схеме не показан). Давление в деаэраторе 0,68 МПа. Паровая турбина состоит из следующих цилиндров: ЦВД, ЦСД и двух ЦНД. Четыре выхлопных патрубка ЦНД соединены с конденсатором. Конденсатор турбины состоит из двух корпусов. Охлаждающая вода проходит внутри трубок последовательно через каждый корпус конденсатора. Пар поступает в две секции конденсатора.
Рис. 1.1. Принципиальная тепловая схема энергоблока 500 МВт, с турбоустановкой К-500-23,5-4