ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемое учебное пособие по дипломному проектированию предназначено для студентов специальности 140206 «Электрические станции, сети и системы». В пособии рассмотрены вопросы проектирования электроооборудования электрической части электростанции, расчетов токов короткого замыкания, заземляющих

устройств и молниезащиты.

Пособие содержит некоторые справочные данные, необходимые для расчетов.

Дипломный проект по «Электрооборудованию электрических станций, сетей и систем» состоит из двух частей:

1) расчетно-пояснительная записка;

2) графический материал.

Объем расчетно-пояснительной записки дипломного проекта составляет 50–70 страниц.

В дипломном проекте могут быть рассмотрены следующие вопросы:

1. Выбор основного электрооборудования.

2. Расчет трехфазного короткого замыкания.

3. Выбор коммутационных аппаратов.

4. Выбор релейной защиты и автоматики одного или нескольких

элементов системы электроснабжения.

5. Расчет молниезащиты, защиты от перенапряжений.

6. Расчет заземляющего устройства одного из элементов системы электро-

снабжения.

7. Экономические расчеты (по заданию консультанта).

8. Раздел по технике безопасности, противопожарных мероприятиях, эко-

логичности проекта.

Количество и содержание графического материала дипломного проекта

определяется руководителем проекта и составляет 4 листа.

Содержание

1Введение………………………………………………………………………………3

2 Характеристика технологического процесса……………………………………….3

3 Выбор основного оборудования…………………………………………………….4

3.1 Выбор генератора…………………………………………………………...............4

3.2 Выбор и обоснования двух вариантов схем проектируемой электростанции…………………………………………………………………………5

3.3 Выбор силовых трансформаторов…………………………………………………7

3.3.1 Выбор блочных трансформаторов……………………………………………….7

3.3.2 Выбор автотрансформаторов связи……………………………………………8

3.3.3 Выбор трансформаторов собственных нужд…………………………..............10

3.3.4 Выбор резервных трансформаторов…………………………………................10

4 Выбор главных схем и схем собственных нужд…………………………………11

5 Технико-экономическое сравнение двух вариантов структурных схем проектируемой электростанции……………………………………………………....14

5.1 Расчет технико-экономического обоснования проекта производим для первого варианта схемы………………………………………………………………………14

5.2 Расчет технико-экономического обоснования проекта для второго варианта схемы……………………………………………………………………………………14

6 Расчет токов короткого замыкания………………………………………..............17

7 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей для заданных цепей…………………………………… ………………………………………………20

7.1 Выбор токопровода в цепи линии ………………………………………………20

7.2 Выбор выключателей и разъединителей ……………………………….............22

7.3 Выбор измерительных трансформаторов тока…………………………………25

7.4 Выбор измерительных трансформаторов напряжения…………………………27

7.5 Выбор ограничителей перенапряжения…………………………………………32

7.6 Выбор высокочастотных заградителей…………………………………………32

7.7 Выбор конденсаторов связи………………………………………………………32

8 Описание конструкции распределительного устройства………………................33

9 Выбор релейной защиты……..……………………………………………...............34

10 Расчет заземляющих устройств……………………………………………………34

11 Расчет молниезащиты………………………………………………………………40

12 Экономическая часть………………………………………………………………40

13 Охрана труда…………………………………………………………………………41

Приложение А- Расчет чистого дисконтированного дохода варианта основного оборудования проектируемой электростанции…………………………………………..

Литература………………………………………………………………………………42

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛОВ

КУРСОВОГО и ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

Выполнение пояснительной записки.

Пояснительная записка должна в краткой и четкой форме раскрывать замысел дипломного проекта, содержать методы исследования и расчета, а также сами расчеты, технико-экономи­ческое сравнение и обоснованные выводы. Текст должен дополнять­ся иллюстрациями (диаграммами, рисунками, схемами и т. п).

Введение

Во введении необходимо отразить оценку современного состояния электроэнергетики, обосновать актуальность разрабатываемой темы проекта и

дать краткую характеристику проектируемого объекта.

Раздел «Введение» в пояснительной записке не нумеруется. Остальные разделы и подразделы внутри разделов должны нумероваться арабскими цифрами. Номер подраздела состоит из номера раздела и порядкового номера подраздела, разделенных точкой.

Примечание: введение должно быть не более 2 страниц.

Характеристика технологического процесса

В данном разделе необходимо дать характеристику технологического процесса выработки электроэнергии. По возможности привести примеры принципиальных технологических схем, с указанием основного оборудования.

Примечание: введение должно быть не более 2 страниц.

Выбор основного оборудования Выбор генератора

Генераторы выбираем по заданной в задании мощности, номинальные данные заносятся в таблицу 2.1 [Б.Н.Неклепаев, таблица 2.1-2.2, стр.76-103]

Таблица 2.1 – Технические данные гидрогенератора

Тип генератора

Частота вращения

Номинальные значения

Сверхперех. сопрот.

Система возбужд.

Охлажд.обм.

Sном. МВА

Ток стат, кА

Uстат. кВ

КПД %

cosφ

Статор

Ротор

Определяем реактивную мощность генераторов по формуле:

Q_г = Р_г · tgφ, (1)

где Рг – активная мощность генератора, МВт.

– тангенс угла, образуемый от коэффициента мощности.

(2)

Определяем полную мощность генератора по формуле:

S= , (3)

Выбор и обоснования двух вариантов схем, проектируемой электростанции

Структурная электрическая схема зависит от состава оборудования (числа генераторов, трансформаторов), распределения генераторов и на­грузки между распределительными устройствами (РУ) разного напряжения и связи между этими РУ. На рис. 2.1 показаны структурные схемы ТЭЦ. Если ТЭЦ сооружается вблизи потребителей электроэнергии U =6 — 10 кВ, то необходимо иметь распределительное устройство генеративного напряжения (ТРУ). Количе­ство генераторов, присоединяемых к ГРУ, зависит от нагрузки 6 —10 кВ. На рис. 2.1,а два генератора присоединены к ГРУ, а один, как правило, более мощный, — к распределительному устройству высокого напряжения (РУ ВН). Линии 110—220 кВ, присоединенные к этому РУ, осуществляют связь с энергосистемой.

Если вблизи ТЭЦ предусматривается сооружение энергоемких про­изводств, то питание их может осуществляться по ВЛ 35—110 кВ. В таком случае на ТЭЦ предусматривается распределительное устройство среднего напряжения (РУ СН) (рис. 2.1,б), Связь между РУ разного напряжения осу­ществляется с помощью трехобмоточных трансформаторов или авто­трансформаторов. При незначительной нагрузке (6—10 кВ) целесообразно блочное соединение генераторов с повышающими трансформаторами без поперечной связи на генераторном напряжении, что уменьшает ток КЗ и позволяет вместо дорогостоящего ГРУ применить комплектное РУ для присоединения потребителей 6—10 кВ (рис.2.1,в). 

Мощные энергоблоки 100—250 МВт присоединяются к РУ ВН без отпайки для питания потребителей. Совре­менные мощные ТЭЦ обычно имеют блочную схему. На рис. 2.2 показаны структурные схемы электростанций с преимущественным распределением электроэнергии на повышенном напряжении (КЭС, ГЭС, АЭС). Отсутствие потребителей вблизи таких электростанций позволяет отказаться от ГРУ. Все генераторы соединяются в блоки с повышающими трансформаторами. Параллельная работа блоков осуществляется на высоком напряжении, где предусматривается распределительное устройство (рис. 2.2, а). Связь между распределительными устройствами разного напряжения осуществляется автотрансформатором или трансформатором связи (рис. 2.2,б).