Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Ивановский государственный энергетический

университет имени В.И. Ленина»

Кафедра ЭСП и ДЭ

Контрольная работа по курсу «Электрооборудование электростанций» Вариант №2

Выполнил:

Студент группы 5-75

Беляев А.Н.

Иваново 2017.

Задание.

1. Построить суточный и годовой по продолжительности графики полной мощности подстанции в именованных величинах. Определить техническо-экономические показатели суточного графика (S_мин, S_макс, S_ср , К_зп).

2. Выбрать трансформаторы на подстанции 110/10,5 кВ, пользуясь суточным графиком полной мощности и учитывая, что в числе потребителей подстанции есть потребители первой категории по надежности электроснабжения.

3. Дать развернутые ответы на два теоретических вопроса:

• Непосредственное водородное охлаждение генераторов;

• Основные характеристики трансформаторов.

Исходные данные графиков нагрузки

Часы	0-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	7-8	8-9	9-10	10-11	11-12
S, МВА	12	12	12	12	12	12	12	12	12	12	23,1	23,1
Часы	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17	17-18	18-19	19-20	20-21	21-22	22-23	23-24
S, МВА	23,1	23,1	18,7	18,7	18,7	18,7	18,7	23,1	23,1	23,1	12	12

Решение:

Суточный график полной мощности.

На суточном графике полной мощности, можно выделить три ступени мощности подстанции. Так как в задании дан только один суточный график, предположим, что нагрузка на ПС в течение всего года изменяется по этому графику.

Ступени мощности ПС:

Ступень	Продолжительность за сутки, ч	Значение полной мощности, МВА	Число часов ступени в году,ч
1	12	12	12·365 = 4380
2	5	18,7	5·365 = 1825
3	7	23,1	7·365 = 2555

Годовой график полной мощности по продолжительности.

Определим технико-экономические показатели.

- Максимальная полная мощность

S_max= 23,1 МВА;

- Минимальная полная мощность

S_min= 12 МВА;

- Средняя нагрузка

МВА;

- Коэффициент заполнения годового графика нагрузки

.

Выбор трансформаторов, установленных на подстанции включает в себя определение числа, типа и номинальной мощности трансформаторов. Т.к. в числе потребителей, питающихся с шин подстанции, имеются потребители I категории, то на подстанции по условиям надежности устанавливаем 2 трансформатора.

Мощность каждого трансформатор выбираем так, чтобы при отключении одного трансформатора оставшийся в работе обеспечивал с допустимой перегрузкой питание нагрузки подстанции.

Расчетную мощность трансформаторов определим из условия

S_расч= (0,65 ÷ 0,7) · S_max;

S_расч= 0,65 · 23,1 = 15,015МВА.

Подбираем номинальную мощность трансформатора по условию Sном ≥ Sрасч.

Предварительно выбираем трансформатор ТДН – 16000/110.

Произведем проверку трансформатора по перегрузочной способности для случая отключения одного из работающих трансформаторов.

Для определения допустимой перегрузки суточный график полной мощности преобразуем в эквивалентный (в тепловом отношении) прямоугольный график нагрузки, что производится в следующей последовательности.

На суточном графике проводим линию номинальной мощности трансформатора Sном. Пересечением ее с суточным графиком выделяем участок перегрузки продолжительностью h’и участок начальной нагрузки.

Эквивалентный график нагрузки.

Коэффициент начальной загрузки трансформатора в долях от номинальной мощности рассчитывается по формуле

Предварительное значение коэффициента перегрузки

.

Сравним полученное значение К’₂c максимальным значением коэффициента перегрузки

Т.к. К’₂= 1,34 > 0,9 · K_max= 0,9 · 1,44 = 1,296, то принимаем

К₂= К’₂= 1,34; h = h’=12 ч.

Определяем допустимую аварийную перегрузку трансформатора при эквивалентной температуре охлаждающего воздуха Q_охл= 10°С с учетом h = 12 ч и K₁ = 0,75. Получаем K_п.ав= 1,4 > К₂= 1,34. Трансформатор проходит проверку на перегрузочную способность.

Окончательно принимаем трансформатор ТДН – 16000/110 – трехфазный двухобмоточный трансформатор, система охлаждения трансформатора – масляная с естественной циркуляцией масла принудительной циркуляцией воздуха, в обмотке ВН установлено устройство регулирования под нагрузкой (РПН)

Каталожные данные трансформатора

ТИП	Sном, МВА	Uном, кВ			∆РX, кВт		∆РК, кВт		UK, %		IXX, %
		ВН	НН
ТДН – 16000/110	16	115	11	18		85		10,5		0,7