- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний технічний університет України
- •Проектування електричної частини електричних станцій та підстанцій
- •Передмова
- •Список скорочень
- •1. Стадії та зміст робіт при проектуванні електричних станцій та підстанцій
- •1.1. Основні стадії проектування
- •1.2. Зміст робіт пов'язаних з проектуванням електротехнічної частини електричної станції
- •1) Підготовка вихідної інформації.
- •2) Проектування головної схеми з'єднань електротехнічної підсистеми (частини).
- •3) Проектування електроустановки власних потреб
- •4) Розробка конструкцій розподільчих пристроїв рп
- •5) Проектування установки постійного струму.
- •1.3. Зміст робіт при проектуванні підстанцій
- •2. Споруди та інженерні комунікації електричної станції і їх розміщення
- •2.1. Вибір майданчика будівництва
- •2.2. Вибір місця розташування електричної станції
- •2.3. Дослідницькі роботи з вибору майданчика для будівництва електричної станції
- •2.4. Будівлі, споруди і комунікації
- •2.5. Загальні принципи компонування
- •3. Техніко-економічне обґрунтування прийнятих при проектуванні рішень
- •3.1. Загальні положення
- •3.2. Показники та критерії економічної ефективності капіталовкладень
- •3.2.1. Загальний підхід по визначенню показників економічної ефективності
- •3.2.2. Інтегральні показники
- •3.2.3. Елементарні показники
- •3.2.4. Вибір критерію і прийняття рішення для вибору варіантів схем електротехнічної частини електричної станції
- •3.3. Вихідні дані та нормативи
- •3.4. Грошові потоки
- •3.5. Невизначеність початкової інформації та ризик
- •3.6. Використання методу однокритеріальної оптимізації затрат
- •Прогнозовані ціни на паливо та тарифи на електричну і теплову енергію.
- •3.7. Визначення витрат на втрати енергії
- •3.8. Річні втрати електричної енергії в двохобмотковому трансформаторі
- •3.9. Річні втрати електричної енергії в трьохобмотковому трансформаторі
- •4. Проектування головної електричної схеми
- •4.1. Вибір схеми приєднання електричної станції до енергосистеми
- •4.2. Проектування структурної схеми
- •4.2.1. Загальні положення
- •4.2.2. Структурні схеми електростанцій районного типу
- •4.2.3. Структурна схема тец
- •4.2.4. Вибір трансформаторів структурної схеми (загальні положення)
- •4.2.5. Вибір трансформаторів для блочної схеми з’єднань
- •4.2.6. Вибір автотрансформаторів зв’язку
- •4.2.7. Вибір трансформаторів зв’язку генераторної та підвищеної напруги
- •4.2.8. Вибір трансформаторів на підстанціях
- •4.2.9. Визначення техніко-економічних показників структурної схеми електричної станції
- •4.3. Вибір доцільних способів обмеження струмів короткого замикання
- •4.3.1. Вибір струмообмежувальних засобів на електростанціях районного типу
- •4.3.2. Вибір струмообмежувальних пристроїв на генераторній напрузі тец
- •4.3.3. Вибір секційних реакторів
- •4.3.4. Вибір лінійних реакторів
- •4.3.5. Вибір струмообмежуючих засобів на підстанціях
- •4.4. Вибір електричної схеми розподільчих пристроїв
- •4.4.1. Класифікація схем
- •4.4.2. Вибір схем рп 6-10 кВ тец і підстанцій
- •4.4.3. Вибір електричних схеми розподільчих пристроїв підвищених напруг
- •4.4.4. Порядок розрахунку при виборі електричної схеми розподільчих пристроїв
- •Література
3) Проектування електроустановки власних потреб
містить в собі:
вибір двигунів для робочих машин ВП;
вибір трансформаторів ВП (ТВП) і допоміжних джерел живлення;
вибір схеми електропостачання ВП та апаратів;
розрахунок самозапуску двигунів ВП;
проектування кабельного господарства.
4) Розробка конструкцій розподільчих пристроїв рп
включає в себе вибір та компонування електротехнічних пристроїв і захист їх від перенапруг, а також розрахунки систем заземлення і вибір їх конструкцій.
5) Проектування установки постійного струму.
Вибір акумуляторних батарей, зарядних і підзарядних пристроїв, вибір схеми оперативного струму.
6) Проектування пристроїв керування і контролю, релейного захисту й автоматики.
7) Проектування електричного освітлення.
8) Проектування допоміжних пристроїв і споруд: масляного, водневого і повітряного господарств, електричної лабораторії, майстерень і т.п.
1.3. Зміст робіт при проектуванні підстанцій
Обсяг робіт при проектуванні підстанцій значно менше, ніж для електричної станції
У пояснювальну записку по електричній частині підстанцій входять рішення наступних питань:
- паспорт підстанції;
- приєднання підстанції до енергосистеми і розрахунок електричних навантажень;
- головна електрична схема з'єднань і схема власних потреб;
- розрахунок струмів КЗ та вибір апаратів і провідників;
- організація експлуатації, керування і контролю;
- релейний захист і автоматика;
- конструкція РП;
- розведення ліній електропередач;
- захист від перенапруг і заземлення;
- освітлення.
2. Споруди та інженерні комунікації електричної станції і їх розміщення
2.1. Вибір майданчика будівництва
Електрична станція як комплексна технічна система має у своєму складі велике число будівель, споруд і інженерних комунікацій – підземних, наземних і надземних.
Для розміщення споруд і комунікацій електричної станції потрібно значна площа: (0,04-0,06) га/МВт для конденсаційних електростанцій (КЕС), (0,01-0,03) га/МВт для теплофікаційних станцій (ТЕЦ). При цьому частина споруд - склад палива, залізничні приймальні станції з розвантажувальними пристроями, зола золошлаковідвали виносять за межі будівельного майданчика, що вимагає додаткові ділянки землі.
Для золошлаковідвалів відводять площі, які повинні забезпечити роботу електростанції на протязі не менше ніж 25 років.
Площадку будівництва електричної станції вибирають в період складання завдання на її проектування, після затвердження техніко – економічного обґрунтування необхідності її спорудження.
Під будівельні майданчики електростанцій відводять, як правило, землі, непридатні чи малопридатні для сільськогосподарських угідь. Небажане розташування будівельного майданчика в районі залягання корисних копалин. Ґрунти площадки повинні дозволяти будівництво будинків і споруд без додаткових дорогих заходів. Вони повинні допускати питомі навантаження 0,2-0,25 МПа, при яких можливі спорудження будинків і установка обертових агрегатів без улаштування складних і дорогих фундаментів.
Відповідно до будівельних норм і правил рівень ґрунтових вод повинен знаходитися нижче глибини закладення підвалів і підземних комунікацій не менш чим на 3-4 м. Не допускається розташовувати будівельні майданчики в районах важких зсувів, на заболочених і перезволожених ґрунтах. Необхідно також враховувати небезпеку катастрофічних стихійних впливів: селевих потоків, сніжних лавин, сильних сейсмічних потрясінь (вище 8 балів по шкалі Ріхтера) і т.д.
Рельєф місцевості повинен бути відносно рівний, з невеликим ухилом (до 0,5-1%), що забезпечує зручний відвід поверхневих вод. Площадку КЕС і АЕС намагаються розташовувати поблизу природних водойм, на прибережних не затоплюваних паводковими водами територіях.
Вибір ділянки для спорудження гідровузла ГЕС через комплексний характер використання водостоку має свої особливості. Сюди входять: вибір створу підпірних споруд, вибір трас судноплавних і водопропускних споруд, вибір станційної площадки і, нарешті, визначення зони водоймища. При цьому приходиться враховувати цілу низку факторів. З них можна назвати лише основні, специфічні для ГЕС, а саме: топографічні умови створу, будівельних майданчиків і підходів, інженерно-геологічної дані, умови розміщення судноплавних і лісопропускних споруд, розміри затоплення у верхньому б'єфі і можливості зменшення зв'язаного з цим збитку для народного господарства, водно-санітарні умови.
