
«АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ»
Коммерциялық емес акционерлік қоғам
ЭЛЕКТР ЭНЕРГЕТИКА ФАКУЛЬТЕТІ
«Электр станциялары және электр энергетикалық жүйелер» кафедрасы
№ 2 есептеу-графикалық жұмыс
Пәні: Электр станциялары және қосалқы станциялар
Тақырыбы: Қуат балансын есептеу
Мамандығы: 5В081200‒ «Ауыл шаруашылығын энергиямен камту»
Орындаған: Әбілқанов Тимур Группа:ЭСХк-15-01
Қабылдаған: Мукашева Р.Т.
___________ ___________«____» ____________2017ж.
Алматы,
2017
Мазмұны Мазмұны
Кіріспе.....................................................................................................................3
Есептеу-графикалық жұмыстың мақсаты және мәселелері................................4
ЕГЖ-ның берілген мәндері...................................................................................5
Станцияның құрылымдық сұлбасы.......................................................................6
Қуаттар баллансы кестесі.....................................................................................7
1-ші нұсқа үшін трансформаторларды таңдау тәртібі........................................9
2-ші нұсқа үшін трансформаторларды таңдау тәртібі......................................11
Трансформатордағы энергияның жылдық шығынын есептеу...........................13
Нұсқаларды технико-экономикалық салыстыру...............................................16
Қорытынды..............................................................................................................18
Пайдаланылған әдебиеттер....................................................................................19
Кіріспе
Кіріспе
Осы №2 есептік графикалық жұмыс №1 есептік графикалық жұмыстың жалғасы болып табылады. Яғни, біз берілген екі сұлба үшін трансформаторларды, автотрансформаторларды таңдап, олардың жылдық шығынын есептеуіміз керек. Ол үшін №1 есептеу-графикалық жұмыста есептеген қуаттар балансының кестесін қолданамыз. Жұмыс барысында №1 есептік графикалық жұмыста орындаған теориялық білімімізді пайдалана отырып техникалық және анықтамалық әдебиеттермен жұмыс істеуді үйренеміз.Электр станциясының тиімді құрылымдық сұлбасын таңдаймыз.
1. Есептеу-графикалық жұмыстың мақсаты және мәселелері
Жұмыстың мақсаты: студенттерге қойылған тапсырмаларды өз бетімен шешім шығаруын дамыту, теориялық білімдерін баянды ету, техникалық әдебиеттерден алынған ақпараттарды тәжірибемен ұштастыра отырып электрлік станциялардың құрылымдық сұлбаларын таңдау және жүктемелердің баллансын құрастыру.
Есептеу графикалық жұмыс, бұл типтік есеп, оған кіретін мәселелер:
-әрбір нұсқаға арналған апаттық режимдердегі және жылдың қай мезгілінде ең көп қуатты энергетикалық жүйеге беретін режимдерді қарастыру;
-әрбір нұсқаға таңдап алынған трансформаторлардағы энергия шығынын есептеп анықтау;
-нұсқаларды техника-экономикалық салыстырып ұтымды түрде біреуін ғана таңдап алу.
Жұмыстың берілгендері
Бұл мәселені орындау үшін «Электр станциялары мен қосалқы станциялар» пәнінің №1 ЕСЖ-да есептелінген деректерді аламыз. Сол деректердің негізінде екі нұсқа үшін күштік трансформаторларды (автотрансформаторларды) таңдаймыз. Ол үшін қалыпты және апаттық режимдерді қарастырамыз.
1-кесте. Берілген мәліметтер
Жылу электр орталығы |
Нұсқа № |
119 |
Отын түрі |
Газ |
|
Генераторлардың саны және қуаты, МВт |
3/12, 1/32 |
|
Генераторлық кернеудегі желілердің саны, жүктеменің қуаты, МВт |
10/1,5 5/1,0 |
|
Ө.М. шығыны, % |
7 |
|
ОҚТҚ номиналды кернеуі, кВ |
35 |
|
ОҚТҚ желілерінің саны, жүктеменің қуаты, МВт |
170/195 |
|
Жүктеменің ұзақтығы қыс/жаз |
2/10 |
|
Жүйемен байланысты желілердің номиналды кернеуі, кВ |
110 |
|
Желілер саны және ұзындығы, км |
2/40 |
3 турбогенератор Т-12УЗ және 1 турбогенератор ТВС-32УЗ үшін:
Түрі |
TВС-32УЗ |
Т-12-2УЗ |
|||
Айналу жиілігі n |
3000 айн/мин |
3000 айн/мин |
|||
Қуат коэффициенті |
0,8 |
0,8 |
|||
Қуат |
40 МВ*А |
15 МВ*А |
|||
Статор тоғы |
3670 А |
1376 А |
|||
Статор кернеуі |
10,5кВ |
6,3 кВ |
|||
ПӘК-і: |
0,85 |
- |
|||
Индуктивті кедергі |
0,143/0.238/0.174 |
0,114/0,174/0,166 |
|||
Қоздыру ортасы |
ТС |
БЩ |
|||
Ораманың салқындатылуы |
Статор |
КВ |
Возд. |
||
Ротор |
НВ |
Возд. |
|||
Салмағы |
Жалпы |
78,4 т |
27,8 т |
||
Ротор |
16,2 т |
9,79 т |
1-сурет.1-ші нұсқа үшін станцияның құрылымдық сұлбасы
1-ші нұсқа үшін қуат баллансы кестесі
Анықталатын параметр |
Жылдың кезеңі |
Уақыты, сағ |
||
0-8 8-18 18-24 |
||||
1.1. Г-1, Г-2 және Г-3 , Г-4 қуаттарын өндіру, МВт |
Қыс Жаз |
61,2 47,6 |
68 54,4 |
61,2 47,6 |
1.2. Г-1, Г-2 және Г-3 , Г-4 ө.м. жүктемесі, МВт |
Қыс Жаз |
4,4744 3,9032 |
4,76 4,1888 |
4,4744 3,9032 |
1.3. 10 кВ-тағы жүктеме, МВт |
Қыс Жаз |
20 14 |
20 14 |
20 14 |
1.4. Т-1 және Т-2 жүктелуі, МВт(қосындысы) |
Қыс Жаз |
36,7256 29,6968 |
43,24 36,2112 |
36,7256 29,6968 |
1.5. Т-1 және Т-2 трансформаторлардың әрбірінң жүктелуі, МВт |
Қыс Жаз |
18,3628 14,8484 |
21,62 18,6056 |
18,3628 14,8484 |
1.6. 35 кВ-тағы жүктеме, МВт |
Қыс Жаз |
18 14 |
20 16 |
18 14 |
1.7. Т-3 орамының 110 кВ-қа жүктелуі, МВт |
Қыс Жаз |
18,7256 15,6968
|
23,24 20,2112 |
18,7256 15,6968 |
2-сурет.2-ші нұсқа үшін станцияның құрылымдық сұлбасы
2-ші нұсқа үшін қуат балансы
Анықталатын параметр |
Жылдың кезеңі |
Уақыты, сағ |
||
0-8 8-18 18-24 |
||||
2.1. Г-1, Г-2 және Г-3 , Г-4 қуаттарын өндіру, МВт |
Қыс Жаз |
61,2 47,6
|
68 54,4 |
61,2 47,6 |
2.2. Г-1, Г-2 және Г-3 , Г-4 ө.м. жүктемесі, МВт |
Қыс Жаз |
4,4744 3,9032 |
4,76 4,1888 |
4,4744 3,9032 |
2.3. 10 кВ-тағы жүктеме, МВт |
Қыс Жаз |
20 14 |
20 14 |
20 14 |
2.4. Т-1 және Т-2 жүктелуі, МВт(қосындысы) |
Қыс Жаз |
36,7256 29,6968 |
43,24 36,2112 |
36,7256 29,6968 |
2.5. Т-1 және Т-2 трансформаторлардың әрбірінң жүктелуі, МВт |
Қыс Жаз |
18,3628 14,8484 |
21,62 18,6056 |
18,3628 14,8484 |
2.6. 35 кВ-тағы жүктеме, МВт |
Қыс Жаз |
18 14
|
20 16 |
18 14 |
2.7. Т-1 мен Т-2 трансформаторларының әрқайсысының 35 кВ-тықпен бірге 110 кВ қуат ағыны, МВт |
Қыс Жаз |
9,3628 7,8484 |
11,62 10,6056 |
9,3628 7,8484 |
2.8. Т-1 мен Т-2 трансформаторларының әрқайсысының 35 кВ-тық орамының жүктелуі, МВт
|
Қыс Жаз |
9 7 |
10 8 |
9 7 |
Бірінші нұсқа үшін күштік трансформаторларды (автотрансформа-торларды) таңдау.
Т1 және Т2 трансформаторларының әрбірінің қуаты 3 кестеде келтіріл-ген. Оны ескере отырып олардың мүмкіндіктері (қабілеттіліктері) келесідей режимдермен анықталынады:
Қалыпты режим
мұнда
-
есептің берілгеніне сәйкесті алынған
Апаттық режимдер:
-
Қысқы максимумда Т-1 ажыратылады. Бұл жағдайда Т-2 арқылы 54,05 МВт қуат ағыны өтеді, 1 кестеге сәйкесті.
-
Қысқы максимумда Г-1 ажыратылады. Т-1 және Т-2 трансформаторлар арқылы өтетін қуаттың ағыны келесі формуламен анықталынады:
-
Г1, Г2, Г3, Г4 генераторларының 10 кВ-тық ТҚ-ның жинақтағыш шинасына ең көп қуатты беретін кезеңі (мезгілі).
Жазғы мезгілде жүктеме аз болғанда (минимум) (бұндай режим энергетикалық жүйенің диспетчерінің тапсырмасымен анықталуы мүмкін) Т-1 және Т-2 арқылы өткен қуат мөлшері келесі формуламен анықталады:
Сонда қуат ағынының қосындысы 49,24 МВт болады. Ал 35 кВ-тың орамдары арқылы Т-3 трансформаторларының 110 кВ-тық орамдарына берілетін қуаттың мөлшері келесі формуламен анықталынады:
Апаттық режимді есептегенде, 40%-ды асқын жүктеме мүмкіншілігі ескеріледі:
Осы мәліметтерді ескере отырып ТРДНС-40000/35 трансформаторын таңдап алдым.
Енді, осы ТРДНС-40000/35 трансформаторын қалыпты және апаттық режимдерге тексеруіміз керек. Қалыпты режимдегі қуат балансы қабылданған сұлба үшін сақталады.
ТРДНС-40000/35 трансформаторының техникалық деректері 5-кестеде келтіріледі.
5-кесте. ТРДНС-40000/35 трансформаторының техникалық деректері
Түрі |
Sном МВА |
Орамалардың кернеуі |
Шығын кВт |
Uk,% |
Iх,% |
Бағасы мын тг. |
|||||||||
ЖК |
ОК |
ТК |
Рх |
Рк
|
ЖК-ОК |
ЖК-ТК |
ОК-ТК |
|
|
||||||
ТРДНС-40000/35 |
40 |
36,75 |
- |
6,3 |
36 |
170 |
- |
12,7 |
40 |
0,5 |
79*5,6=442,4
|
Т-3 трансформаторын таңдау
Т-3 трансформаторларының қуаты қалыпты және апаттық режимдер шартынан қуатты энергетикалық жүйеге көбірек бере алатын режимдерімен анықталынады
а) Қалыпты режим:
Орнатуға түрі ТРДН-40000/110 кВ автотрансформаторын таңдаймыз. Ол трансформатордың техникалық деректері 6 кестеде көрсетілген.
6-кесте. ТРДН-40000/110 кВ трансформаторының техникалық деректері
Түрі |
Sном МВА |
Орамалардың кернеуі |
Шығын кВт |
Uk,% |
Iх,% |
Бағасы мын тг. |
|||||||||
ЖК |
ОК |
ТК |
Рх |
Рк
|
ЖК-ОК |
ЖК-ТК |
ОК-ТК |
|
|
||||||
ТРДН-40000/110 |
40 |
115 |
- |
6,3 |
34 |
170 |
- |
10,5 |
30 |
0,55 |
88*5,6=492,8
|
3-сурет – Бірінші нұсқаның құрылымдық сұлбасы
Екінші нұсқа үшін күштік трансформаторларды (автотрансформа-торларды) таңдау.
Т-1, Т-2 трансформаторларының қуатын келесідей шарттармен анықтаймыз. Ол үшін 6 кестені ескереміз.
Қалыпты режим. Т-1,Т-2 –трансформаторлардың әрбірінің қуаты:
Апаттық режим. Бұл жағдайда 40%-ды асқын жүктеме мүмкіншілігі ескеріледі. Т-1 (немесе Т-2) трансформаторлары ажыратылуда.
Г-1, Г-2, Г-3, Г-4 генераторларының 10 кВ-тық тарату құрылғысының жинақтағыш шинасына бере алатын ең көп қуаты:
Қыста:
Жазда:
Есептеудің нәтижесінде Т-1,Т-2 трансформаторлары үшін, орнатуға ТРДЦНК-63000/110-У1 кВ трансформаторын қабылдаймыз.
7-кесте. ТДТН-63000/110 кВ трансформаторының техникалық деректері
Түрі |
Sном МВА |
Орамалардың кернеуі |
Шығын кВт |
Uk,% |
Iх,% |
Бағасы мын тг. |
|||||||||
ЖК |
ОК |
ТК |
Рх |
Рк
|
ЖК-ОК |
ЖК-ТК |
ОК-ТК |
|
|
||||||
ТДТН-63000/110 |
63 |
115 |
11 38,5 |
6,6 |
53 |
290 |
10,5 |
18 |
7 |
0,55 |
126*5,6=705,6
|
3-сурет –Екінші нұсқаның құрылымдық сұлбасы
Күштік трансформаторлардағы электр энергияның жылдық шығынын есептеу.
Станцияның географиялық орналасу ауданы – Орталық Қазақстан: қыс - 170 тәулік (Қ.ұ.), жаз – 195 тәулік (Ж.ұ.), жылдық балама температурасы +10°С. Энергия шығынының меншікті құны шартты түрде 0,0115 ш.б./кВт·сағ-деп қабылдаймыз.
1-ші нұсқа үшін жылдық энергия шығыны. Т-1, Т-2 трансформаторлары ТРДНС-40000/35
Болаттағы энергияның жылдық шығыны
Трансформатордың ТК-дегі тармақталған мыс орамындағы энергияның жылдық шығыны екі орамды трансформаторындағыдай ТК-дегі орамдары бірдей жүктелуі шарт деп есептелініп, төмендегі формула бойынша анықталынады.
Болаттан жасалған бір трансформатордың жылдық шығыны
Т-3 трансформаторы - ТРДН-40000/110
Болаттағы энергияның жылдық шығыны
Үш орамды трансформатордың мыс орамындағы энергияның жылдық шығыны ТК, ОК, ЖК, әрбірінің орамдарының жүктелуіне сәйкес 3-кесте бойынша анықталады:
,
.
2-ші нұсқа үшін жылдық энергия шығыны.
ТДТН63000/110 түрдегі Т-1 және Т-2 трансформаторларындағы энергияның жылдық шығыны