Методичка для курсового по производству ЭЭ
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра “Электрические станции”
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ |
|
|
||||||
|
|
к курсовому проектированию по дисциплине |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
“Электрическая часть электрических станций и подстанций” |
|||||||||||
|
|
|
для студентов специальностей: |
|
|
||||||
|
|
|
1-43 01 01 “Электр ческ |
е станции”, |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
е системы и сети”, |
||
|
1-43 01 02 “Электроэне гет ческ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
1-43 01 03 “Электиоснабжение”, |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
1-53 01 04“Автоматизация и управление энергетическими |
|||||||||||
процессами” (специализация - 1-53 01 04 03 “Автоматизация |
|||||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и релейная защита электроустановок”) |
|
|
|||||||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М и н с к 2 0 0 4
УДК 621.311.4.0t t .26-37fr244 k s t f
Методические указания составлены в соответствии с учебной программой курса “Электрическая часть электрических станций и подстанций” для электроэнергетических специальностей энергети ческого факультета.
Излагаются основные правила проектирования электрической
устройства электроустановок и других нормативных документов.У Приводится методика технико-экономических расчетов при срав
части станций различных типов и подстанций в соответствии с
нении вариантов главных схем станций, выбора электрическихТ ап
нормами технологического проектирования и требованиями Правил
паратов, проводников, конструкций распределительных устройств,
грозозащиты и заземления. |
Н |
|
Б |
Методические указания рекомендуются к использованию при
|
|
|
|
|
|
|
|
подстанци |
|
|
выполнении курсового проекта по дисциплине “Электрическая |
||||||||||
часть электрических станций и |
|
|
” и соответствующих |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
й |
||
разделов дипломных проектов. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С ставители: |
|
|||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
В.Н. Мазуркевич, J1.H. Свита, И.И. Сергей |
||||||||
|
|
|
|
и |
Рецензенты: |
|
||||
|
|
|
з |
|
|
|||||
|
|
|
В.Х. Сопьяник, В.А. Анищенко |
|||||||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
© Мазуркевич В.Н., Свита JI.H., Сергей И.И., составление, 2004
Введение
Целью выполнения курсового проекта по дисциплине “Электри ческая часть электрических станций и подстанций” является закре пление знаний, полученных студентами при изучении курса, выра ботка у них навыков самостоятельного творческого мышления, умений применять методики специальных расчетов, использовать справочные и нормативные данные, типовые проекты для решения
трической части станции или подстанции. Это сложнаяУи ком
конкретных инженерных задач по специальности. |
Т |
В курсовом проекте разрабатывается технический проект элек |
|
|
Н |
плексная задача, для успешного решения которой требуется знание материала данного и других изучаемых студентами специальных курсов. Для облегчения выполнения проекта в нем принимается ряд упрощающих допущений и условностей.
В настоящих методических указаниях приводятсяБ |
основные по |
и |
|
ложения норм технологического проект рования электростанций, |
|
пр |
|
сведения по типовым решениям, даютсяйссылки на соответствую |
щую литературу, где имеются т ебуемый для решения конкретных |
|
о |
|
вопросов материал и справ чные данные, излагаются рекомендации |
|
т |
екта. |
по выполнению всех раздел в |
Тема курсового проек а кажд му студенту определяется инди видуальным задан ем. Темы заданий разрабатываются руководите
лем проектирован я утверждаются заведующим кафедрой “Элек |
|
|
о |
трические станции”.и |
|
В задании назкурсовое проектирование указываются: |
|
1) тип и м щн сть электростанции (подстанции); |
|
е |
|
2) на ряжения, на которых осуществляется питание нагрузок и |
|
Р |
|
связь с энпргосистемой;
3) мощности, потребляемые нагрузками в максимальном и ми нимальном режимах работы;
4) нагрузка собственных нужд в процентах от установленной мощности станции (подстанции);
5) схема энергосистемы, в которой будет работать проектируе мая электростанция, с указанием данных, необходимых для расчета токов КЗ.
3
В расчетно-пояснительной записке приводится перечень подле жащих разработке вопросов: разработка вариантов структурной схемы выдачи мощности; выбор генераторов и трансформаторов для них; технико-экономическое сравнение структурных схем, вы бор оптимального варианта; разработка главной схемы соединений; расчет токов трехфазного КЗ; выбор выключателей и разъедините лей; выбор токоведущих частей и сборных шин; выбор контрольно измерительных приборов; выбор измерительных трансформаторов
и средств защиты от перенапряжений; выбор типов и разработка |
|
конструкции заданного РУ. |
Т |
|
Н |
Кроме того, приводится перечень листов графическойУчасти |
проекта: первый лист - полная принципиальная схема электриче
ских соединений; второй - конструктивные чертежиБзаданного РУ.
В задании указывается ориентировочная трудоемкость выполне ния отдельных частей проекта и ориентировочныйй график его вы полнения. Приводятся даты выдачи задания и сдачи проекта.
довательном решении вопросов задан я на проектирование. При
Выполнение и оформление курсовогоипроекта состоит в после
тельной записки, оформление к торой должно соответствовать
выполнении каждого вопросарт ебуется приводить необходимые пояснения, обоснования, расчеты,о исунки, схемы, таблицы, черте жи. Все эти материалытс с авляют содержание расчетно-поясни
стандарту предпр ятапиская СТП БИТУ 3.01.2003 “Курсовое проектиро вание. Общие требованз я правила оформления”.
Пояснительнаяо пишется от руки чернилами (шариковой
ручкой)пна дн й стороне листа писчей бумаги или печатается на ПЭВМ, оф рмляется в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32-91. Листыедолжны иметь сквозную нумерацию. Объем записки - Р25...30 листов. Сброшюрованная записка должна иметь обложку и титульный лист, оформленные в соответствии с прил. 1,2.
Графическая часть выполняется в соответствии с требованиями действующих нормативных документов на ватмане в карандаше, туши или с использованием машинной графики.
Выполненный и подписанный исполнителем курсовой проект решением руководителя проектирования допускается к защите, о чем он делает соответствующую надпись на обложке записки.
4
Защита курсового проекта проводится в комиссии, в состав ко торой входят руководитель проекта и один преподаватель, назна ченный заведующим кафедрой. Допускается открытая защита в присутствии учебной группы, где обучается автор проекта.
При защите проекта студент в своем докладе должен раскрыть следующие вопросы:
1) назначение, режим работы и технико-экономическая характе ристика станции (подстанции);
|
Т |
2) характеристика главной схемы соединений и схемы собствен |
|
ных нужд; |
Н |
3) характеристика выбранного оборудования и токоведущихУчастей; |
4) типы всех распределительных устройств (РУ) станции, харак теристика конструктивного исполнения заданного РУ и компоновка его отдельных частей.
Время, отводимое студенту на доклад, не должно превышать 7-8 |
||
минут. |
|
Б |
Вопросы, задаваемые студенту |
комиссии, не должны |
|
выходить за рамки конкретных задач, йкоторые решались студентом |
||
в процессе проектирования. |
членами |
|
Результаты защиты оцениваются по четырехбалльной системе. Сту |
||
дент, не представивший в ус анрвленный срок курсовой проект или не |
защитивший его, считае ся имеющим академическую задолженность. |
||
Продление срока |
|
о |
ы ус анавливается деканом факультета по согла |
||
сованию с кафедрой |
т |
|
нал чии уважительных причин. |
||
|
при |
|
1. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ВЫДАЧИ |
||
|
|
защ |
ЭНЕРГИИ И ВЫБОР ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО |
||
|
о |
|
ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ (ПОДСТАНЦИЙ) |
||
п |
1.1. Общие положения |
|
е |
|
РК основному электрическому оборудованию электростанций (подстанций) относятся генераторы и трансформаторы. Количество
агрегатов и их параметры выбираются в зависимости от типа, мощ ности и схемы станции (подстанции), мощности энергосистемы и других условий. В проекте одновременно с выбором основного оборудования разрабатываются и схемы, в которых оно будет рабо тать. При проектировании электроустановок следует выбирать
5
только новейшее электрооборудование, выпускаемое промышлен ностью или намеченное к производству на ближайшее будущее. Допускается закладывать в проект головные (опытные) образцы оборудования, на которое имеются технические характеристики.
Основные характеристики генераторов, трансформаторов и ав тотрансформаторов, выпускающихся в настоящее время, приведены в [4,14].
1.2. Разработка структурных схем |
|
У |
|
Т |
|
Н |
|
|
При проектировании электростанций (подстанций) до разработ |
||
ки главной схемы составляются структурные схемы выдачи элек |
||
Б |
|
|
троэнергии (мощности), на которых показываются основные функ |
циональные части установки (генераторы, трансформаторы, рас |
|
пределительные устройства) и связи между ними. |
|
|
й |
Схемы выдачи электроэнергии зависят от типа и мощности |
|
и |
|
станций, состава оборудования (ч сла генераторов, трансформато |
|
р |
|
ров) й распределения нагрузки между распредустройствами разного |
напряжения.
На рис. 1.1 показаны структубычноные схемы выдачи электроэнергии
|
т |
имеют потребителей на генератор |
на ТЭЦ. Такие станции |
||
и |
вызывает необходимость сооруже |
|
ном напряжении 6... 10 кВ, |
||
ния главного распредел ельного устройства (ГРУ). |
||
з |
|
|
Связь с энергос стемой осуществляется по линиям высокого на пряжения 110, 220, 330 кВ, поэтому на ТЭЦ, кроме ГРУ, сооружа
|
|
|
п |
|
ется распределительное устройство высшего напряжения (РУ ВН) |
||||
(рис. |
1.1 а). Если вблизи ТЭЦ имеются энергоемкие производства, |
|||
их |
питание |
можетосуществляться по линиям 35 кВ и выше. В этом |
||
|
|
|
||
Р |
|
|
случае на ТЭЦ предусматривается распределительное устройство ср дн го напряжения (РУ СН). Связь между РУ разного напряже ния осуществляется с помощью трехобмоточных трансформаторов или автотрансформаторов (рис. 1.1 б).
6
а) |
_ 1 _____ б) |
|
А |
|
|
||
|
С |
|
|
||||
|
Р У С Н I |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
г ё |
|
|
|
|
|
|
|
Г Р У . I |
|
|
|
] [ |
|
|
f |
|
У |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.1. Структурные схемы выдачи энергии ТЭЦ |
|
|||||
|
т |
|
|
|
|
|
|
При установке на ТЭЦ м щных генераторов 100, 250 МВт неце лесообразно присоед ня ь их к ГРУ. Это привело бы к значитель
ному увеличению токов КЗ. Кроме того, мощные генераторы имеют |
|||
|
о |
|
|
номинальн е напряжениеи13,8...20 кВ, а питание потребителей от |
|||
ГРУ обычно |
существляетсяз |
на напряжении 6... 10 кВ. Все это де |
|
лает целес |
|
бразным присоединение мощных генераторов на ТЭЦ |
|
е |
|
|
|
непоср дств нно к РУ ВН в виде блоков генератор-трансформатор |
|||
Р |
|
|
|
(рис.1.1 пб...г). |
|
В отд льных случаях (при малой нагрузке) питание потребите лей генераторного напряжения целесообразно осуществлять от комплектных распределительных устройств (КРУ), которые под ключаются к отпаечным реакторам (рис. 1.1 в).
Если на ТЭЦ устанавливается небольшое число генераторов, значительно отличающихся по мощности, выдача энергии может осуществляться по схеме рис. 1.1г.
7
На рис. 1.2 показаны схемы выдачи электроэнергии КЭС, ГЭС и АЭС потребителям на повышенном напряжении. Генераторы этих станций соединяют в блоки с повышающими трансформаторами.
Если электроэнергия выдается на высшем и среднем напряжени ях, связь между ними может осуществляться как блочными трехоб моточными трансформаторами (рис. 1.2 г), так и автотрансформа торами связи (рис. 1.2 б,в).
При большом числе блоков часть из них может объединяться для па
раллельной работы по схеме объединенных блоков (рис. 1.2 д). |
||
|
Т |
|
На ГЭС часто применяют схему выдачи энергии с укрупненны |
||
ми блоками (рис. 1.2 е). |
Н |
У |
|
На рис. 1.3 приведены схемы приема и выдачи электроэнергии на подстанциях. Электроэнергия от энергосистемы поступает в РУ
ВН подстанции, затем трансформируется и распределяется между |
|
потребителями в РУ низшего напряжения (рис. 1.3 а). |
|
Узловые подстанции не только осуществляютБпитание потреби |
|
телей, но и связывают отдельные |
части |
энергосистемы. В этом слу |
|
чае на подстанции кроме РУ НН сооружаютйРУ высшего и среднего |
напряжения и устанавливают т ехобмоточные трансформаторы или |
||||
|
|
|
о |
|
автотрансформаторы (рис. 1.3 б). Более полно структурные схемы |
||||
приведены в [1, 9, 11]. |
т |
р |
||
Выбор той или |
иной |
|
|
|
|
с рук урной схемы электростанции и под |
станции производ тся на основании технико-экономического срав
нения 2-3-х вариантов, для чего, в первую очередь, необходимо вы |
||
|
|
о |
брать количество и мощность генераторов и трансформаторов (ав |
||
|
п |
|
тотрансформат зр в). |
||
е |
|
|
Р |
|
|
8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.2. Структурные схемы выдачи КЭС, АЭС, ГЭС
9