13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / сис_Перова / Экзамен / ВОРД_ГОТОВЫЙ

1 КЛИМАТИЧЕСКАЯ И ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА

Климат Приморского края формируется под влиянием муссонной циркуляции и отличается резкой сезонной изменчивостью. Для региона характерны влажное тёплое лето, холодная сухая зима, значительные годовые перепады температур (до 40-50°C) и обильные осадки (800-1000 мм в год с максимумом в летний период).

Географическое положение края на юго-восточной окраине России, омываемого водами Японского моря, в сочетании с меридионально вытянутым хребтом Сихотэ-Алинь определяет основные климатические особенности. Горные системы служат естественным барьером, создавая резкие контрасты между приморскими и континентальными районами. Летом влажные тихоокеанские муссоны приносят обильные осадки и частые туманы, особенно ощутимые во Владивостоке и Находке. Зимой же преобладает влияние холодных континентальных воздушных масс Сибирского антициклона, формирующего ясную морозную погоду.

Значительное воздействие на климат оказывает подстилающая поверхность. Густые леса и горные массивы регулируют влажность, а снежный покров толщиной 50-70 см отражает 60-70% солнечной радиации. В континентальных районах, таких как Уссурийск, зимние температуры могут опускаться до -25°C, тогда как летом воздух прогревается до +35°C. На побережье температурные колебания менее выражены: во Владивостоке средняя температура января составляет -12°C, июля +20°C (годовая амплитуда 32°C). Особенно мягкие зимы наблюдаются в Хасанском районе (до -5°C), что объясняется смягчающим влиянием моря.

Осадки распределяются неравномерно: от 600 мм во внутренних районах до 1200 мм на южном побережье. Летние муссоны приносят до 200-300 мм осадков в августе, нередко вызывая паводки. Снежный покров сохраняется 3-4 месяца, а в высокогорных районах Сихотэ-Алиня - до полугода. Зимой

11

часты сильные ветра (20-30 м/с), возникающие при столкновении континентальных и морских воздушных масс.

12

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРИФИЦИРУЕМОГО РАЙОНА

2.1 Характеристика источников питания

2.1.1 Владивостокская ТЭЦ-2 Владивостокская ТЭЦ-2 представляет собой тепловую паротурбинную

электростанцию с комбинированной выработкой электроэнергии и тепла. Установленная мощность электростанции — 537 МВт, тепловая мощность — 1063 Гкал/час. Тепловая схема станции выполнена с поперечными связями по основным потокам пара и воды. В качестве топлива используется природный газ сахалинских месторождений. Основное оборудование станции включает в себя:

∙Турбоагрегат № 1 мощностью 120 МВт, в составе турбины Т-120/130- 12,8-NG с генератором ТФ-130-2УХ4, введен в 2024 году;

∙Турбоагрегат № 2 мощностью 98 МВт, в составе турбины Т-98-115 с генератором ТВФ-120-2, выведён из эксплуатации в 2024 году;

∙Турбоагрегат № 3 мощностью 105 МВт, в составе турбины Т-105-115 с генератором ТВФ-120-2, введён в 1972 году;

∙Турбоагрегат № 4 мощностью 109 МВт, в составе турбины Т-109-115 с генератором ТВФ-120-2УЗ, введён в 1975 году;

∙Турбоагрегат № 5 мощностью 50 МВт, в составе турбины ПР-50(60)- 115/13/1,2 с генератором ТВФ-120-2УЗ, введён в 1978 году;

∙Турбоагрегат № 6 мощностью 55 МВт, в составе турбины ПТ-55-115/13

сгенератором ТВФ-120-2УЗ, введён в 1984 году.

Пар для турбин вырабатывают один котлоагрегат E-540-13/8 ГМ и 12

котлоагрегатов БКЗ-210-140, температура перегретого пара 545°С. Система технического водоснабжения — прямоточная, с использованием морской воды, поступающей с береговой насосной станции в Уссурийском заливе (бухта тихая) по трём железобетонным водоводам и металаллическим тоннелям (левый, правый и третий водоводы). Морская вода используется для

13

охлаждения конденсаторов турбоагрегатов и промконтуров турбинного оборудования. Использованная морская вода выводится в речку Объяснения и из неё — в Золотой Рог. После запуска ТЭЦ-2 Золотой Рог перестал замерзать зимой.

Выдача электроэнергии в энергосистему производится с открытого распределительного устройства (ОРУ) 220 кВ и закрытого распределительного устройства (ЗРУ) напряжением 110 кВ по следующим линиям электропередачи:

∙ВЛ-220 кВ Владивостокская ТЭЦ-2 — Артёмовская ТЭЦ;

∙КВЛ-220 кВ Владивостокская ТЭЦ-2 — ПС Зелёный угол;

∙ВЛ-110 кВ Владивостокская ТЭЦ-2 — ПС Голдобин с отпайками на ПС Загородная и ПС Улисс;

∙ВЛ-110 кВ Владивостокская ТЭЦ-2 — ПС Патрокл;

∙ВЛ-110 кВ Владивостокская ТЭЦ-2 — ПС А, 2 цепи;

∙КВЛ-110 кВ Владивостокская ТЭЦ-2 — ПС Орлиная с отпайкой на ПС Голубинка;

∙КВЛ-110 кВ Владивостокская ТЭЦ-2 — ПС Залив с отпайкой на ПС Голубинка.

2.1.1 ПС «Волна» (Владивосток)

Рабочее напряжение: 220/110/10 кВ. Количество силовых трансформаторов: 5.

Установленная мощность трансформаторов: 320 МВА.

2.2 Характеристика потребителей

В зависимости от выполняемых функции, возможностей обеспечения схемы питания от энергосистемы, величины и режимов потребления электроэнергии и мощности, особенностей правил пользования электроэнергией потребителей принято делить на следующие основные группы:

-промышленные и приравненные к ним;

-производственные и сельскохозяйственные;

14

-бытовые;

-общественно-коммунальные (учреждения, организации, предприятия торговли и общественного питания и др.).

К промышленным потребителям приравнены следующие предприятия: строительные, транспорта, шахты, рудники, карьеры, нефтяные, газовые и другие промыслы, связи, коммунального хозяйства и бытового обслуживания.

Промышленные потребители являются наиболее энергоемкой группой потребителей электрической энергии.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприёмники разделяются на следующие категории:

Электроприёмники I категории – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Перерыв электроснабжения может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. В КП к I категории относится цветная металлургия. Процентное соотношение нагрузок (А – 10 %; Б – 10 %; В –

20 %; Г – 10 %; Д – 10 %; Е – 0 %).

Электроприёмники II категории – электроприёмники, перерыв электроснабжения, которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. При нарушении электроснабжения перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

В КП ко II категории относится город. Процентное соотношение нагру-

зок (А – 30 %; Б – 50 %; В – 40 %; Г – 40 %; Д – 50 %; Е – 60 %).

Электроприёмники третьей категории – все остальные электроприёмники, не попадающие под определения первой и второй категории.

15

Электроснабжение электроприёмников третьей категории может выполняться от одного источника при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают одних суток.

В КП к III категории относится сельское хозяйство. Процентное соотно-

шение нагрузок (А – 60 %; Б – 40 %; В – 40 %; Г – 50 %; Д – 40 %; Е – 40 %).

По режиму работы электроприемники могут быть разделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков электрических нагрузок.

Анализ режимов работы потребителей показал, что большинство электродвигателей, обслуживающих технологические линии и агрегаты непрерывных производств, работают в продолжительном режиме (например, электродвигатели компрессоров, вентиляторов, насосов и других непрерывных механизмов).

Кратковременный режим характерен для электродвигателей электроприводов вспомогательных механизмов, механизмов подъема, гидравлических заслонок, зажимов, затворов.

Повторно-кратковременный режим характерен для электродвигателей мостовых кранов, подъемников, сварочных аппаратов.

Каждая из групп потребителей имеет определенный режим работы. Так, например, электрическая нагрузка коммунально-бытовых потребителей с преимущественно осветительной нагрузкой отличается большой неравномерностью в различное время суток. Электрическая нагрузка промышленных предприятий более равномерна в течение дня и зависит от вида производства, режима работы и числа смен.

2.3 Определение вероятностных характеристик потребителей района

Данный раздел является базовым, так как от нахождения вероятностных характеристик зависит дальнейший выбор оборудования подстанций, проводов и опор линий электропередач.

16

Для расчёта нам необходимы значения средней, эффективной и максимальной активных и реактивных мощностей. Используя исходные данные, а именно, суммарные установленные мощности подстанций и соответствующие им коэффициенты мощности нагрузки, можно посчитать необходимые величины.

Приведем пример расчёта вероятностных характеристик для зимнего периода для ПС А. Для расчёта нагрузок летнего времени достаточно умножить режимные характеристики для зимы на коэффициент летнего снижения нагрузки kл = 0,82.

1) Максимальная мощность – средняя мощность за ½ часа в период максимальных нагрузок энергосистемы, по ее величине выбираются все элементы системы (напр., сечение проводов), кроме силовых трансформаторов. Для данного курсового проекты примем, что максимальная активная мощность ПС равна величине суммарной установленной мощности ПС, заданной в проекте.

Пример расчёта для ПС А:

2) Средняя мощность – значение ее величины требуется для выбора силовых трансформаторов и для анализа электропотребления:

3) Эффективная (среднеквадратичная) мощность – её величина необходима для расчета потерь электроэнергии и мощности:

Расчетные значения приведены в таблице 1. Подробный расчет приведен в приложении А

18

Таблица 1 - Вероятностные характеристики

19

3 БАЛАНС АТКИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

3.1 Баланс активной мощности

Потребление активной мощности в проектируемой сети в период наибольших нагрузок слагается из заданных нагрузок в пунктах потребления электроэнергии и потерь мощности в линиях, понижающих трансформаторах и автотрансформаторах. При определении одновременно потребляемой активной мощности следует учитывать несовпадения по времени суток наибольших нагрузок отдельных потребителей. За счет этого несовпадения одновременно потребляемая активная мощность составляет обычно 95 – 96 % от суммы заданных наибольших нагрузок. Потери активной мощности в правильно спроектированной сети составляют 4 – 6 % от потребляемой мощности.

Источниками активной мощности в ЭЭС являются электрические станции. Установленная мощность генераторов электростанций должна быть такой, чтобы покрыть все требуемые нагрузки с учетом потребителей собственных нужд станций и потерь мощности в элементах сети, а также обеспечить необходимый резерв мощности в системе.

В КП рассматривается электроснабжение района от Райчихинской ГРЭС до ПС «Сковородино».

Наибольшая суммарная активная мощность, потребляемая в проектируемой сети, составляет, МВт:

где К0(Р) - коэффициент наибольших нагрузок ПС, равный 0,95;

Pmax − наибольшая активная нагрузка ПС i;

PС − суммарные потери мощности в сети в долях от суммарной нагрузки ПС, равные 5% от Pmax.

20