Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электрических станций, сетей и систем

Допускаю к защите

Руководитель_____________________

_________________________________

Проектирование электрической части тэц 652 мВт

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Проектирование и конструирование электрической части электростанций и подстанций»

_____________________________ ПЗ

Выполнил студент группы ЭС-05-2 ________ Федосов Денис Сергеевич

Нормоконтроль ________ Жданов Алексей Спиридонович

Курсовой проект защищен

с оценкой _______________________

Иркутск 2009 г.

Содержание:

Содержание: 2

1. Введение 3

2. Обоснование выбора площадки для ТЭЦ и её компоновки 5

3. Выбор главной схемы электрических соединений ТЭЦ 9

3.1. Постановка задачи 9

3.2. Характеристика схемы присоединения электростанции к электроэнергетической системе 9

3.3. Формирование вариантов структурной схемы ТЭЦ 10

3.6. Технико-экономическое сравнение вариантов структурной схемы ТЭЦ 34

3.6.1. Расчёт составляющей ущерба из-за отказа основного оборудования 35

3.6.3. Определение оптимального варианта структурной схемы ТЭЦ 39

4. Расчёт токов короткого замыкания 46

4.1. Постановка задачи (цель и объём расчёта, вид КЗ) 46

4.3. Составление схемы замещения 51

4.4. Расчёт параметров токов короткого замыкания для последующих точек КЗ 57

4.5. Составление сводной таблицы результатов расчёта токов короткого замыкания 63

5. Выбор электрических аппаратов и проводников 64

5.1. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами РУ и оборудованием на напряжении 220 кВ 64

5.1.1. Выбор выключателей и разъединителей 64

5.1.2. Выбор трансформаторов напряжения и тока 71

Рис. 5.1.2.3. Трансформатор тока серии ТОГФ-110, 220 77

5.2. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами РУ и оборудованием на напряжении 110 кВ 83

5.2.1. Выбор выключателей и разъединителей 83

5.2.2. Выбор трансформаторов напряжения и тока 85

5.2.3. Выбор токоведущих частей 88

5.3. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами РУ и оборудованием на напряжении 6-10 кВ 90

5.3.1. Выбор токоограничивающих реакторов 90

5.3.2. Выбор выключателей и разъединителей 92

5.3.3. Выбор трансформаторов напряжения и тока 98

Библиографический список 115

1. Введение

Современное состояние электроэнергетики согласно [28] характеризуется рядом проблем системного характера: высоким уровнем физического и морального износа оборудования, низкой эффективностью использования топлива, неравномерностью роста энергопотребления по территории страны, которая ведет к недостатку активной мощности генерации и сетей электропередачи в ряде районов пиковых нагрузок.

Перечисленные проблемы явились следствием утраты электроэнергетикой своих системных преимуществ, в результате процесса реструктуризации отрасли, которая началась еще в 90-х годах и продолжается по настоящий момент.

По объему генерирующих мощностей и производству электроэнергии Россия занимает четвертое в мире место после США, Китая и Японии. Однако при этом как российская промышленность, так и население страны испытывают дефицит электроэнергии. В качестве основных факторов, характеризующих дефицит электроэнергии в российской экономике можно выделить: высокий уровень тарифов на электроэнергию, недостаток генерирующих мощностей в период пиковых нагрузок и отказы от подключения новых потребителей. Доля удовлетворенных заявок на техническое присоединение к сетям постоянно снижается: 32% – в 2004 г., 21% – в 2005 г., 16% – в 2006 г.

Для того чтобы генерирующие мощности обеспечивали развитие электроэнергетики России и справлялись с максимум нагрузки в пиковый период, необходим темп роста генерирующих мощностей не меньше прироста энергопотребления в стране. Но реалии таковы, что с 1999 года наблюдается опережающий рост энергопотребления по сравнению с приростом мощностей. Таким образом, темпы ввода новых мощностей крайне низки и в настоящее время не могут обеспечить потребности экономики.

Следствием низкого коэффициента обновления основных фондов в электроэнергетической отрасли в последние годы является старение основного оборудования электростанций в стране. Пик ввода мощностей приходится на 1971-1980 гг., тогда было введено 31,4% от всей установленной мощности по России. Средний возраст оборудования электростанций России составляет более 30 лет. Износ основных производственных фондов в российской электроэнергетике в последние годы прогрессировал весьма быстро: с 51,6% в 2000 г. до 59,8% в 2005 г. За последние 15 лет в России было введено лишь 25,1 ГВт генерирующих мощностей, в то время как в США за один только 2005 год ввели 30 ГВт.

Наряду со значительной величиной накопленного физического износа, угрозой конкурентоспособности национальной экономики также является и моральный износ генерирующего оборудования.

Нарастание объемов изношенного оборудования и отсутствие возможности его восстановления вводят электроэнергетику в зону повышенного риска технологических отказов и аварий оборудования.

Опережающий рост потребления электроэнергии в России требует активизации энергосбережения и масштабного ввода новых генерирующих мощностей.

Несмотря на значительный потенциал экономии электроэнергии, только за счет этого решить проблему дефицита генерирующих мощностей не представляется возможным. Опережающий рост потребления электроэнергии требует быстрого и масштабного ввода новых генерирующих мощностей.

Форсированное строительство энергетических объектов может иметь своим результатом проявление мультипликативного эффекта в развитии экономики и оценочно может дать прирост ВВП по 0,4% в год.

Несомненно, также благотворно повлияет на темпы роста национальной экономики и возобновление долгосрочного планирования на федеральном и региональных уровнях в электроэнергетической отрасли за счет того, что у инвесторов появится возможность рассчитывать реализацию масштабных проектов на много лет вперед.

Таким образом, решение системных проблем электроэнергетики и ввод новых генерирующих мощностей могут явиться действенным фактором в процессе повышения эффективности других отраслей народного хозяйства.

Несмотря на то, что технологический процесс производства электроэнергии на тепловых электростанциях сложнее, а себестоимость электроэнергии выше и экологический ущерб от них больше, чем от ГЭС, всё же наиболее привлекательными для инвесторов являются тепловые электростанции, требующие меньших капиталовложений в строительство. Таким образом, большого притока частного капитала в строительство гидроэлектростанций ожидать не следует. Строительство крупных гидроэнергетических объектов в обозримом будущем останется прерогативой государства, а прирост генерирующих мощностей ожидается в основном за счёт строительства ТЭЦ и ГРЭС.

Проектированию электрической части ТЭЦ и будет посвящён данный курсовой проект. В нём рассматриваются задачи проектирования, связанные с выбором главной схемы ТЭЦ 750 МВт (схемы РУ 220, РУ 110 и ГРУ 10,5 кВ), а также схемы собственных нужд. Также производится выбор основного и вспомогательного электрооборудования с учетом параметров токов КЗ.