Содержание

ВВЕДЕНИЕ		6
1	ВЫБОР ТИПА ГЕНЕРАТОРОВ И СХЕМ ВЫДАЧИ МОЩНОСТИ	8
1.1	Выбор турбогенераторов	8
1.2	Выбор схемы выдачи мощности	8
2	РАСЧЕТ ПЕРЕТОКОВ МОЩНОСТИ ЧЕРЕЗ ТРАНСФОРМАТОРЫ	10
2.1	Расчёт перетоков мощности для первого варианта	10
2.2	Расчёт перетоков мощности для второго варианта	13
3	ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ СВЯЗИ И РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В НИХ	16
3.1	Выбор блочных трансформаторов	16
3.2	Выбор трансформаторов связи	16
3.3	Расчет потерь энергии в трансформаторах	18
4	ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ	20
4.1	Вариант первый	21
4.2	Вариант второй	22
5	РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ	24
6	ВЫБОР КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ	34
7	ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ В ЦЕПИ ГЕНЕРАТОРА	37
7.1	Выбор измерительных трансформаторов тока	37
7.2	Выбор измерительных трансформаторов напряжения	40
8	ВЫБОР СБОРНЫХ ШИН	42
8.1	Выбор шин ОРУ-500 кВ	42
8.2	Выбор шин собственных нужд 6 кВ	45
9	ВЫБОР СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ	49
9.1	Выбор схемы распределительного устройства 500 кВ	49
9.2	Выбор схемы распределительного устройства 220 кВ	50
9.3	Выбор схемы собственных нужд	51
10	РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ОРУ-500КВ КЭС8Х300МВТ 500/220КВ	52
10.1	Расчет годовой выработки электроэнергии	52
10.2	Определение годового расхода топлива и расхода электроэнергии на собственный нужды станции	53
10.3	Определение капитальных вложений на сооружение электростанции	56
10.4	Расчет численности персонала и годового фонда заработной платы	57
10.5	Расчет расходов на содержание оборудования и амортизации	60
10.6	Расчет годовых издержек производства и калькуляция Себестоимости энергии	61
10.7	Расчет экономической эффективности	63
10.8	Расчет технико-экономических показателей проекта	64
11	ОХРАНА ТРУДА	67
11.1	Действие электрического тока на организм человека	67
11.2	Требования к организации безопасного производства работы	67
11.3	Характеристика горючих веществ	71
12	СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС	73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ		81

ВВЕДЕНИЕ

Конденсационные электрические станции строятся по блочному принципу. Построение КЭС по блочному принципу дает определенные технико-экономические преимущества: 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; сокращается объем строительных и монтажных работ; уменьшаются капитальные затраты на сооружение электростанции.

Электрической станцией называется совокупность устройств и оборудования, используемых для производства электрической энергии.

Этот вид электростанций предназначен для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов электроэнергией. При такой комбинированной выработке электроэнергии достигается значительная экономия топлива по сравнению с раздельным энергоснабжения, то есть выработкой электроэнергии на КЭС и получением тепла от местных котельных.

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

Данный проект посвящён проектированию электрической части КЭС 8х300 МВт с напряжениями 500/220 кВ.

Проект состоит из расчетной и графической части.

Расчетная часть состоит из девяти разделов. В первом разделе производится выбор типа генераторов, исходя из заданной мощности. А также рассматривается два варианта структурных схем, равноценных с технической точки зрения. Во второй главе для каждого варианта структурных схем делается расчет перетоков мощности в трех режимах: максимальном, минимальном и аварийном. В третей главе выбор силовых трансформаторов. Четвертая глава посвящена технико-экономическому сравнению предложенных вариантов структурных схем. В пятой главе производится расчет токов короткого замыкания принятого варианта, необходимых для проверки электрооборудования на термическую и электродинамическую стойкость. Шестая глава посвящена выбору выключателей, разъединителей на ОРУ 500 кВ, седьмая глава выбору трансформаторов тока и напряжения в цепи линии ОРУ 500 кВ, восьмая выбору сборных шин на ОРУ 500 кВ, в цепи собственных нужд 6 кВ и в цеп генератора. В девятой главе произведен выбор схем распределительных устройств ОРУ 500/220 кВ.

Рост потребностей в электроэнергии в нашей Республике обуславливает хорошие перспективы развития этой отрасли. При этом должна обеспечиваться их экономичная эксплуатация, а также высокое качество проектных и строительных работ. В этой связи расчет эффективности производства электроэнергии и технико-экономических показателей станции является весьма актуальным.

Объектом исследования является проектируемая КЭС. Оборудованиеэлектростанции, предлагаемой заданием на данную курсовую работу, включает генераторы типа ТГВ-300, автотрансформаторы 3хАОДЦТН-167000/500/220 и блочные трансформаторы типа ТДЦ-400000/500 и ТДЦ-400000/220.

Расчет экономической эффективности установки электрооборудования на ОРУ-220кВКЭС-8х300 МВт, 500/220 кВ.

Для достижения указанной цели необходимо выполнить следующие задачи:

- определение годовой выработки электроэнергии,

-расчет расхода топлива, капитальных вложений в строительство электростанции,

- расчет себестоимости, прибыли, рентабельности и других

Произведен расчет экономической эффективности установки электрооборудования КЭС 8х300 МВт на напряжение 500/220кВ.

1 ВЫБОР ТИПА ГЕНЕРАТОРОВ И СХЕМ ВЫДАЧИ МОЩНОСТИ

1.1 Выбор турбогенераторов

Исходя из задания выбираем и принимаем к установке турбогенераторы типа ТГВ-300-2У3 согласно [1, с.76]. Параметры турбогенераторов заносим в таблицу 1.

Таблица 1 – Параметры турбогенераторов

Тип турбогенератора	W, об/мин	Номинальное значение					Хd// в о.е.
		Sном, МВА	сosφн	Iстатора, кА	Uстатора, кВ	КПД, %
ТГВ-300-2У3	3000	353	0,85	10,2	20	98,7	0,195

1.2 Выбор схем выдачи мощности

На мощных КЭС, какой является рассматриваемая станция, выдача электроэнергии происходит на двух напряжениях. В данном случае, на напряжении 220 кВ имеется потребитель максимальной мощностью 1300 МВт, а на напряжении 500 кВ осуществляется связь с энергосистемой.

Связь между распределительными устройствами осуществляется с помощью автотрансформаторов.

Для питания потребителей на напряжении 220 кВ нужно подключить такое количество блоков к РУ 220 кВ, чтобы их суммарная мощность была больше максимальной мощности потребителя, и через автотрансформаторы связи в систему перетекал минимальный переток мощности.

Предлагается два варианта структурных схем и на основе технико-экономического сравнения выбирается тот, который имеет минимальные приведенные затраты.

В первом варианте схемы выдачи мощности подключим к ОРУ 500 кВ блоки 4х300 МВт, к ОРУ 220 кВ блоки 4х300 МВт. Схема первого варианта представлена на рисунке 1.

Во втором варианте схемы выдачи мощности подключим к ОРУ 500 кВ блоки 3х300МВт, к ОРУ 220 кВ блоки 5х300МВт. Схема второго варианта представлена на рисунке 2.

Рисунок 1 – Первый вариант схемы выдачи мощности

Рисунок 2 – Второй вариант схемы выдачи мощности

2 РАСЧЕТ ПЕРЕТОКОВ МОЩНОСТИ ЧЕРЕЗ ТРАНСФОРМАТОРЫ

2.1 Расчет перетоков мощности для первого варианта

Произведем расчет перетоков мощности в максимальном режиме. Этот режим соответствует максимальной мощности генераторов и максимальной нагрузке потребителей. Расчет перетоков мощности ведется в комплексных числах для трех режимов: максимального, минимального и аварийного.

На основании расчетов составляем диаграммы баланса мощностей. Значение реактивной мощности определяем по выражению

. (1)

где Р – активная мощность заданного элемента, МВт.

. (2)

Расход на собственные нужды принимаем по [2, таблица 5.2, с.445] для пылеугольной КЭС,

Исходные данные мощностей для элементов схемы приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Мощности для элементов схемы

Элементы схемы	Режим	Р, МВт	cosφ	tgφ	Q, МВар
Генераторы 300 МВт	максимальный	300	0,85	0,62	186
	минимальный	195	0,85	0,62	120,9
Собственные нужды	максимальный	300*0,07=21	0,85	0,62	13,02
	минимальный	195*0,07=13,65	0,85	0,62	8,46
Потребитель 220 кВ	максимальный	1300	0,87	0,57	741
	минимальный	950	0,87	0,57	541,5

Для блочных трансформаторов переток мощности определяется как разность перетоков генератора и собственных нужд, т.е.

; (3)

МВА.

Переток мощности через автотрансформаторы связи 500/220 кВ находим как разность перетоков мощности от генератора за вычетом на собственные нужды и переток мощности потребителю 220 кВ

; (4)

.

Переток мощности в систему находят как сумму перетоков от блока, подключенных к шинам РУ 500 кВ, и переток через АТС

; (5)

МВА.

Приведем диаграмму мощности в максимальном режиме, рисунок 3

Рисунок 3 – Диаграмма мощности в максимальном режиме для первого варианта

Произведем расчет перетоков мощности в минимальном режиме. Станция работает с минимальной нагрузкой.

Расчет производим по выражениям (2) – (4).

МВА;

МВА.

Приведем диаграмму мощности в минимальном режиме, рисунок 4

Рисунок 4 – Диаграмма мощностей в минимальном режиме для первого варианта

Произведем расчет перетоков мощности в аварийном режиме.

При расчете в аварийном режиме отключается один генератор со стороны потребителя, а нагрузка на потребителе принимается из максимального режима.

МВА;

МВА;

МВА;

МВА.

Диаграмма мощности аналогична предыдущим, рисунок 5

Рисунок 5 – Диаграмма мощностей в аварийном режиме для первого варианта