СОДЕРЖАНИЕ

Ведомость курсового проекта 3

Введение 4

1 ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 6

1.1 Выбор исполнения блоков генератор-трансформатор 6

1.2 Выбор генераторов, и распределение их по напряжениям 6

1.3 Выбор силовых трансформаторов 10

1.4 Выбор схем электрических соединений РУ повышенных 13

напряжений

2 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СХЕМЕ ГЭС 16

2.1 Расчет параметров элементов схемы замещения 16

2.2 Расчет трехфазного КЗ в точке К1 20

2.3 Расчет однофазного КЗ в точке К1 23

2.4 Расчет трехфазного КЗ в точке К2 28

2.5 Расчет двухфазного КЗ в точке К2 31

2.6 Расчет токов короткого замыкания на ЭВМ 33

3 Выбор и проверка электрических аппаратов 38

3.1 Выбор и проверка выключателей 38

3.2 Выбор и проверка разъединителей 47

3.3 Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока в схеме ГЭС 50

3.4 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения в схеме ГЭС 57

3.4.1 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения в ОРУ 110 кВ 57

4 Выбор и проверка токоведущих частей 61

4.1 Выбор и проверка токоведущих частей на напряжении 110кВ 61

4.2 Выбор и проверка жестких шин генераторного напряжения

в схеме ГЭС 66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 68

Приложение 69

№стро-ки

Фор-мат

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание

Текстовые документы

1

А4

14020365.К09.014.01.00.ПЗ

Пояснительная записка

1

Графические документы

2

А1

14020365.К09.014.01.00.Э3

ГЭС 1200МВт. Схема электри-

1

ческая принципиальная главных

соединений.

3

А1

14020365.К09.014.02.00.ВО

ОРУ 220кВ. Разрез и план

1

ячейки линии W1. Чертеж

общего вида.

14020365.К09.014.01.00.Д1

Изм

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Ведомость курсового проекта

Лит.

Лист

Листов

Cтудент

Маслов С. В..

1

1

Консульт.

Юров А. А.

ЮРГТУ (НПИ), кафедра ЭС ЭнФ IV-6б

Рук.

Юров А. А.

Н.Контр.

Юров А. А.

ВВЕДЕНИЕ.

Энергетика является определяющей отраслью для развития экономики России, без её развития прогресс в стране невозможен.

В энергетическом балансе России основное место занимает теплоэнергетика, на долю которой приходится около 40% топлива, добываемого в стране. Доля энергетики в топливно-энергетическом балансе (ТЭБ) страны составляет 25%.

Энергетика России многие годы строилась на использовании органических топлив с превращением тепла в электрическую энергию с помощью паровых турбин. Но на данный момент эта технология, да и сам уровень совершенствования этих установок отстали от мировых и это отставание необходимо срочно преодолевать.

КПД современных газовых турбин близок к 40%, а при использовании комбинации газотурбинного цикла с паротурбинным КПД увеличивается до 60%.

Несомненный интерес для России представляет и большая гидроэнергетика, которая должна развиваться особенно на Дальнем Востоке и в некоторых районах Сибири.

Атомная энергетика, несомненно, нужна стране, особенно для тех районов, например, Европейская часть России, где нет местных топливных ресурсов, а завоз их очень дорог. Но необходимо иметь в виду, что сегодня атомная энергетика существенно дороже топливной и существует ещё фактор общественного противодействия после Чернобыльской катастрофы. Рост её необходим и реален, но даже если произойдет удвоение мощности атомной энергетики к 2020 г., то и тогда доля её в перспективном суммарном производстве электроэнергии страны составит не более 15-17%.

Из всего вышесказанного следует, что дальнейший прирост энергетических мощностей России должен осуществляться, главным образом, за счет производства электроэнергии на основе использования органических топлив.

Единая энергетическая система России охватывает всю обжитую территорию страны от западных границ до региона Дальнего Востока и является одним из крупнейших в мире централизованно управляемым энергообъединением, граничащим с энергообъединениями стран Европы и Азии. В составе ЕЭС России работают параллельно 6 объединенных энергосистем (ОЭС) – Центра, Средней Волги, Урала, Северо-запада, Северного Кавказа и Сибири.

Основная электрическая сеть объединенных энергосистем ЕЭС России сформирована с использованием двух систем номинальных напряжений. На большей части территории России используется система напряжений 220-500 кВ. В ОЭС Северо-запада, западных районах ОЭС Центра и частично в ОЭС Северного Кавказа – 330-750 кВ.

Межсистемные связи в ОЭС России сформированы, в основном, на напряжениях 220, 330, 500, 750 кВ.

Появление в последнее время вынужденных неоптимальных режимов работы электростанций, увеличение реверсивных перетоков мощности по электрическим сетям привели к увеличению относительных потерь электроэнергии. В 2000 г потери электроэнергии в электрических сетях РФ составили 99,2 млрд. кВт·ч или 12,75% от отпущенной электроэнергии в сеть, а в 1991 г они составляли 8,35%.

Одной из наиболее актуальных задач в перспективный период является техническое перевооружение существующих электростанций. В последние годы в условиях финансового кризиса экономики происходит постоянное нарастание объемов оборудования, выработавшего свой парковый ресурс, что приводит к недостаточной эффективности процесса производства электроэнергии и к снижению надежности энергоснабжения потребителей.

В настоящее время предельной наработки достигли 34 млн. кВт мощностей ТЭС и ГЭС, к 2015 г парковый ресурс выработают 125 млн. кВт.

1. Выбор главной схемы электрических соедининений.

1. Выбор исполнения блоков генератор-трансформатор.

Главные повышающие трансформаторы на ГЭС устанавливаются на стороне нижнего бьефа, в условиях ограниченной площадки. Это вызывает необходимость сооружения укрупненных блоков: два генератора на один повышающий трансформатор.

1.2 Выбор генераторов, распределение их по напряжениям.

В соответствии с заданием принимаем к установке 8 гидрогенераторов типа СВ-835/180-36. Их основные характеристики приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Параметры генераторов.

Наименование параметра	Значение параметра
Номинальная полная мощность,	111
Номинальная активная мощность,	100
Номинальный коэффициент мощности,	0,90
Номинальное напряжение статора,	15,75
Номинальный ток статора,	4,65
Номинальные обороты,	166,7

Распределение генераторов по напряжениям производим таким образом, чтобы мощность автотрансформаторов связи была минимальна.

Варианты структурных схем для проектируемой ГЭС показаны на рисунке 1.1.

Для выбора автотрансформаторов необходимо определить перетоки мощности между РУ 110 и 220 кВ в различных режимах: нормально-максимальном, нормально-минимальном, аварийно-максимальном и аварийно-минимальном (в аварийном режиме отключается наиболее мощный блок на среднем напряжении).

Рисунок 1.1 – Варианты структурной схемы ГЭС.

Вариант 1.

Нормально-максимальный режим.

Полная мощность генератора, МВА:

Мощность нагрузки собственных нужд блока, МВА:

Генерируемая мощность на шинах РУ 110кВ, МВА:

Мощность нагрузки на среднем напряжении, МВА:

Мощность перетока, МВА:

Нормально-минимальный режим.

Мощность нагрузки на среднем напряжении, МВА:

Мощность перетока, МВА:

Аварийно-максимальный режим.

Генерируемая мощность на шинах РУ 110кВ, МВА:

Мощность перетока, МВА:

Аварийно-минимальный режим.

Мощность перетока, МВА:

Вариант 2.

Нормально-максимальный режим.

Генерируемая мощность на шинах РУ 110кВ, МВА:

Мощность перетока, МВА:

Нормально-минимальный режим.

Мощность перетока, МВА:

Аварийно-максимальный режим.

Мощность перетока, МВА:

, МВА

Аварийно-минимальный режим.

Результаты расчета перетоков мощностей сведены в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Значения перетоков мощностей для различных вариантов структурных схем

Режим	для варианта
	1	2
Нормально-максимальный режим	105,94	277,78
Нормально-минимальный режим	115,2	143,55
Аварийно-максимальный режим	277,78	487,5
Аварийно-минимальный режим	143,55	350

Вывод: на основании сравнения вариантов структурной схемы ГЭС по значениям наибольшего перетока мощности через трансформаторы связи наиболее экономичным, с точки зрения стоимости трансформаторов связи, является вариант 1, поэтому принимаем его к дальнейшему расчету.