ВСТУП

Електроенергетика — галузь промисловості, що виробляє і транспортує електроенергію, забезпечує нею споживачів. Електроенергетика, продукція якої широко використовується в господарстві та населенням, — найбільший споживач палива.

Електроенергетика є базовою галуззю економіки України. Порівняно з іншими галузями промисловості вона працює найбільш стабільно, хоч знизила випуск продукції за останні десять років на одну третину. Особливо різко скоротилося електроспоживання в промисловості, будівництві, тобто в галузях, що зазнали найбільшого спаду виробництва. При цьому відбувалися зміни в структурі енергетики — частка виробництва електроенергії атомними станціями швидко зростала.

Провідне місце у виробництві електроенергії належить тепловим електростанціям (50% загального виробництва електроенергії в Україні), далі йдуть атомні (45%) і гідроелектростанції (5%). У розрахунку на одного жителя України за рік виробляється близько 3,7 тис. кВт·год електроенергії.

В Україні працює багато великих і середніх теплових електростанцій в усіх регіонах. Найбільшими з-поміж них є Запорізька, Криворізька-2, Зміївська (Харківська область), Бурштинська (Івано-Франківська область), Ладижинська (Вінницька область), Придніпровська (Дніпропетровська область), Старобешівська (Донецька область), Трипільська (Київська область).

Паливно-енергетичний комплекс — це сукупність га­лузей промислового виробництва, які здійснюють видо­буток палива, виробництво електроенергії, їх транспор­тування та використання. До складу паливно-енерге­тичного комплексу входять галузі паливної промисло­вості (вугільна, нафтова, газова, торф'яна, сланцева) та електроенергетика, що включає теплові, гідро- та атомні електростанції, а також трубопровідний транспорт і лі­нії електропередач. ПЕК — це також трубопровідний транспорт і лінії електропередач. ПЕК — це крупна між­галузева територіальна система, складова частина єди­ного господарського комплексу країни; це базовий комп­лекс важкої індустрії. Кінцева мета його функціонуван­ня — надійне забезпечення потреб населення та всього господарського комплексу в паливі та електроенергії.

Виходячи з цього, стає очевидно, що прискорений соціально-економічний розвиток країни нерозривно пов'язаний з рівнем розвитку всіх галузей паливно-енер­гетичного комплексу, вдосконалення енергетичного балансу з обов'язковим врахуванням досягнень науково-тех­нічного прогресу. Всебічна інтенсифікація виробництва ставить перед паливно-енергетичним комплексом нові завдання, збіль­шує його роль у прискоренні темпів економічного зростання, у підвищенні продуктивності праці завдяки значному зростанню її енерго- та електроозброєності.

Відомо, що ефективність та інтенсивність суспільного вироб­ництва значною мірою залежить від його енергозабезпеченості, бо енергетика створює особливі матеріальні ресурси — енергетич­ні, які обумовлюють функціонування практично всього виробни­чого апарату сучасної економіки. Тому в нових економічних умо­вах паливо і енергію слід розглядати і як матеріальний ресурс, і як матеріальний фактор суспільного виробництва.

На сучасному етапі роль паливно-енергетичного комплексу неухильно зростає. Його розвиток значною мірою обумовлює темпи, масштаби і економічні показники зростання продуктивних сил та їх розміщення, створює необхідні умови для подальшого покращання умов праці і підвищення рівня життя людей.

При цьому розвиток паливно-енергетичного комплексу необ­хідно підпорядкувати завданню стійкого забезпечення потреб України в усіх видах палива і енергії при планомірному проведен­ні в усіх галузях і сферах народного господарства цілеспрямо­ваної енергозберігаючої політики.

Енергетичний баланс і еволюція його структури характеризу­ють не лише певний рівень використання тих чи інших енергоно­сіїв, а й науково-технічні, соціальні, організаційні та виробничі зрушення в промисловості, сільському господарстві, на транс­порті, в побутовому обслуговуванні населення.

Одним з найважливіших завдань щодо вдосконалення струк­тури енергетичного балансу є підвищення ефективності викорис­тання енергоресурсів, всіляка їх економія. Подальше підвищення ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) залишається надзвичайно актуальним. У зв'язку з цим дуже важ­ливо по-господарськи використовувати вугілля, природний газ, нафтопродукти тощо. Це вимагає певної перебудови в усіх галу­зях і насамперед широкого впровадження енергозберігаючої тех­ніки і технології, вдосконалення нормативів, використання мате­ріальних і моральних стимулів у досягненні економії, посилення відповідальності за перевитрати, перевищення норм та лімітів.

Численні факти свідчать про наявність значних втрат енерго­ресурсів на всіх стадіях — від їх видобутку і переробки до кінце­вого споживання. Зараз втрачається понад половини видобутого палива і виробленої енергії, що свідчить про значні резерви їх економії.

1. Вибір основного обладнання електричної станції

1.1. Вибір типу генераторів і виду виконання блоку

Згідно завдання на електростанції працюють блоки по 220 МВт та500МВт,для встановлення вибираю генератори аналогічної потужності паспортні даеі яких занесено в табл.1.1, табл1.2.

Таблиця. 1.1

Паспортні дані турбогенератора ТВВ-220-2

Рном = 220 МВт	cosφном = 0,85	Uном = 15,75 кВ
x''d= 0,2	Sном= 259 МВ∙А	Qном= 137 МВ∙Ар

Таблиця. 1.2

Паспортні дані турбогенератора ТГВ-500

Рном = 500 МВт	cosφном = 0,85	Uном = 20 кВ
x''d= 0,243	Sном= 588 МВ∙А	Qном= 310 МВ∙Ар

Вибираємо вид виконання блоку: «генератор-трансформатор» з генераторним вимикачем або вимикачем навантаження (рис. 1.1, а) та «генератор-автотрансформатор зв’язку» з генераторним вимикачем (рис. 1.1, б).

Наявність в блоці генераторного вимикача зменшує кількість операцій з вимикачами в РП підвищеної напруги і тим підвищує надійність РП.

Пуск і зупинка блоку виконуються у такому блоці за допомогою робочого трансформатора власних потреб (ТВП) і генераторного вимикача. За такого рішення знижуються вимоги, щодо кількості та потужності резервних ТВП.

Рис. 1.1. Вид виконання блоку в структурних схемах електростанції

2. Варіанти структурної схеми електростанції

Структурна схема визначає розподіл генераторів між розподільними пристроями різних напруг, зв’язок між РП, спосіб з’єднання генераторів з блочними трансформаторами і місця під’єднання пускорезервних і резервних трансформаторів власних потреб.

Під час складання структурної схеми в РП враховують тільки вимикачі трансформаторних зв’язків, причому приймають умовно один вимикач на приєднання.

Вибір структурної схеми станції оснований на техніко-економічному порівнянні варіантів схеми за критерієм мінімуму зведених затрат з урахуванням збитків від недовідпуску електричної енергії споживачам під час відмови елементів структурної схеми.

ЕС споруджується РП ВН (330 кВ) і РП СН (110 кВ) до цих РП під’єднуються мережі енергосистеми з ефективним заземленням нейтралі, для зв’язку між РП ЕС повинні використовуватися АТЗ. Особливості режиму роботи АТЗ вимагають забезпечення в нормальному режимі роботи ЕС перетікання потужності від РП СН до РП ВН.

Для побудови варіантів структурної схеми електростанції потрібно визначити кількість АТЗ.

Кількість автотрансформаторів зв’язку визначається співвідношенням між мінімальним балансом енергосистеми №2 і технічним мінімумом блоків, які приєднані до РП СН. Якщо технічний мінімум потужності блоків, який відокремиться від енергосистеми внаслідок відмови одного АТЗ є більшим за мінімальний баланс енергосистеми №2 встановлюється два АТЗ

Згідно з завданням

Р_{ЕС2 макс} = 160 МВт, Р_{ЕС2 мін} = 112 МВт

Технічний мінімум блоку, який приєднаний до РП СН визначається за виразом

(2.1)

де k_{тех. мін} = 40% - для вугільних блоків потужністю 220 МВт.

(2.2)

Виконаю перевірку на технічний мінімум блоків для першого варіанту.

Визначаю максимальне споживання потужності на власні потреби блоку 220 МВт, який під’єднаний до РП СН

Визначаю мінімальне споживання потужності на власні потреби блоку 220 МВт згідно виразу 2.2

Для блоку потужністю по 220 МВт приєднання якого передбачається до РП СП 110 кВ технічний мінімум визначаю згідно з виразом 2.1

Оскільки, Р_{БЛ тех. мін} = МВт є менше ніж Р_{ЕС2 мін} = 112 МВт, то встановлюється один АТЗ в першому варіанті структурної схеми.

Оскільки в другому варіанті до РПСН під’єднаний такий самий генератор як і в першому варіанті то встановлюється один АТЗ.

На основі цих даних складемо варіанти структурних схем електростанції.

У першому варіанті передбачається приєднання блоків 1х500МВт і2х220МВт до РП ВН і 1х220 МВт до РП СН (рис.2.1).

У другому варіанті передбачається приєднання блоків 1х500 МВт, 1х220 МВт до РП ВН,x220 МВт до третинної обмотки АТЗ і одного220МВт до РП СН (рис.2.2).

Оскільки на станції встановлюється 4 енергоблоки то встановлюємо один РТВП.

В першому варіанті приєднуємо РТВП до шин обвитки НН АТЗ.

В другому варіанті приєднуємо РТВП до шин РП СН 110 кВ.

Рис. 2.1 Структурна схема КЕС (варіант 1)

Рис. 2.2. Структурна схема КЕС (варіант 2)