КУРСОВА РОБОТА НА ТЕМУ:

ВИБІР СХЕМИ ВИДАЧІ ПОТУЖНОСТІ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ ТИПУ АЕС

Cодержание

1. Вихідні дані завдання

2. Розподіл генераторів між РУ ВН і РУ СН

3. Вибір генераторів і блокових трансформаторів

4. Вибір АТ

5. Визначення втрат у трансформаторах блоків і АТ

6. Вибір провідників для ЛЕП на РУ-330 кВ і РУ-750 кВ

7. Кількість з'єднань на РУ-330 кВ і РУ-750 кВ

8. Вибір варіантів схем РУ всіх напруг

9. Техніко-економічний аналіз варіантів схем

9.1 Визначення втрат електроенергії від потоків відмов елементів схем РУ СН

9.2 Техніко-економічне зіставлення варіантів розглянутих схем

Література

1. Вихідні дані завдання

Виконати техніко-економічне зіставлення схем.

Вихідні дані завдання зведені в таблицю №1.

Кількість ЛЕП на напругу 750 кВ (4, довжиною 300 км.

Кількість ЛЕП на напругу 330 кВ (5, довжиною 30 км.

Час використання максимального навантаження Т_{нагр.мах} =6000 годин.

Час використання встановленої потужності генераторів Тг._вуст. =7200 годин. Максимальна активна потужність, що віддається в енергосистему (7000 Мвт.

2. Розподіл генераторів між РУ ВН і РУ СН

Схема видачі потужності визначає розподіл генераторів між РУ різних напруг, трансформаторний і автотрансформаторний зв'язок між РУ, спосіб з'єднання генераторів із блоковими: трансформаторами, точки підключення резервних трансформаторів власних потреб.

Звичайно до РУ середньої напруги (СН) підключається стільки генераторів, скільки необхідно, щоб покрити навантаження в максимальному режимі.

Інші підключаються до РУ вищої напруги (ВН), тобто:

nг-сн = Р_{нг max} / Р_г = 3800/1000 » 4

де: Рнг max - максимальне навантаження РУ СН; Рг - потужність одного генератора; nг-сн - число генераторів, підключених до РУ СН.

3. Вибір генераторів і блокових трансформаторів

Згідно завдання вибираємо генератори проектованої станції (вибираються по активній потужності):

Вибираємо по (Л.3) генератор ТВВ-1000-4

Згідно завдання вибираємо по (Л.3) блокові трансформатори:

S_{бл. расч.} = 1,05 S_г = 1,05 ´ 1111 = 1166,55 МВА

По літературі (3) вибираємо ОРЦ-417000/750 і ТЦ-1250000/330

4. Вибір АТ

Вихідні дані для розрахунку наведені в таблиці №1.

Повна потужність генератора S_г дорівнює:

S_г = Р_г / cosj = 1000 / 0,9 = 1111 МВА

Тому що навантаження власних потреб (с.н.) S_сн не задані, то задаємо її самі з розрахунку 4-6% від потужності генератора:

S_сн = S_г ´ 5% / 100% = 1111 ´ 5% / 100% = 55,55 МВА

Максимальна повна потужність РУ СН:

S_{н max} = Р _Снmax / cosj = 3800 / 0,85 = 4470,59 МВА

Мінімальна повна потужність РУ СН:

S_{нг min} = Р _{Сн min} / cosj = 3200 / 0,85 = 3764,7 МВА

Розглянемо два варіанти схем:

Рис.1 3 блоки на СН і 4 блоки на ВН

Розглядаємо 1-й варіант: 3 блоки на СН і 4 блоки на ВН.

S_{П min} = SS_Гсн - S_{нг min} - S_сн = 3333 - 3764,7 - 166,65 = - 598,35 МВА

S_{П max} = S_{н max} - SS_Гсн + S_сн = 4470,59 - 3333 + 166,65 = 1304,24 МВА

S_па = S_{н max} - (SS_Гсн - S_г1 ) + S_сн = 4470,59 - (3333 - 1111) + 166,65 = 2415,24 МВА

де:

S_сн - потужність власних потреб;

S_г1 - потужність одного генератора;

S_{П min} - мінімальна потужність перетікань РУ СН ® РУ ВН;

S_{П max} - максимальна потужність перетікань РУ СН ® РУ ВН;

S_па - потужність перетікань РУ СН ® РУ ВН при відключенні одного блоку;

SS_Гсн - сумарна потужність генераторів на СН;

S_{нг min} - мінімальна потужність навантаження на генератори СН;

S_{н max} - максимальна потужність навантаження на генератори СН.

Розглядаємо 2-й варіант: 4 блоки на СН і 3 блоки на ВН.

S_{П min} = SS_Гсн - S_{нг min} - S_сн = 4444 - 3764,7 - 222,2 = 457,1 МВА

S_{П max} = S_{н max} - SS_Гсн + S_сн = 4470,59 - 4444 + 222,2 = 248,79 МВА

S_па = S_{н max} - (SS_Гсн - S_г1 ) + S_сн = 4470,59 - (4444 - 1111) + 222,2 = 1359,79 МВА

Рис.1 4 блоки на СН і 3 блоки на ВН

Вибираємо 2-й варіант: 4 блоки на СН і 3 блоки на ВН, тому що згідно розрахунку в другому варіанті максимальні потужності перетікань РУ СН (РУ ВН в аварійному режимі (відключення одного блоку) виявилися нижче майже вдвічі за значенням стосовно першого варіанта, що спричиняється вибір АТ з Л.3.

Розраховуємо потужність АТ:

S_{аТ расч.} = 1359,79 МВА

По літературі (3) вибираємо 1 групу однофазних АТ: АОДЦТН-417000/750/330

S_н = 3 ´ 417 МВА; ВН = 750/ кВ; СН = 330/ кВ

5. Визначення втрат у трансформаторах блоків і АТ

Визначаємо втрати в автотрансформаторі.

Величина втрат у трифазній групі однофазних двох обмотувальних трансформаторів визначається по формулі:

Мвт (ч/рік

де:

n - число паралельно працюючих трансформаторів;

S_n - номінальна потужність трансформатора;

S_nmax - максимальне навантаження трансформатора за графіком;

Р_хх , Р_кз - втрати потужності одного трансформатора потужністю S_n ;

Т_Г - число годин використання потужності (7200 годин);

t_max - час найбільших втрат (1% від Т_Г ).

Визначаємо втрати в трансформаторах блоку:

Величина втрат у трифазному двох обмотувальному трансформаторі визначається по формулі:

на напругу 330 кВ:

Мвт (ч/рік) на напругу 750 кВ:

Мвт (ч/рік

6. Вибір провідників для ЛЕП на РУ-330 кВ і РУ-750 кВ

Вибір провідників для ЛЕП на РУ-330 кВ:

де: n - кількість ліній.

По Л.3 вибираємо провідник АС 400/51

I_доп. = 835 А.

Вибір провідників для ЛЕП на РУ-750 кВ:

де: n - кількість ліній.

По Л.3 вибираємо провідник АС 400/51

I_доп. = 835 А.

7. Кількість з'єднань на РУ-330 кВ і РУ-750 кВ

У виді того, що групи РТСН живляться від ОРУ-330 і 150 кВ Запорізької ТЕС, що перебуває в 2-х км від АЕС, то на РУ-330 кВ і РУ-750 кВ АЕС ми їх не враховуємо.

Кіл-сть з'єднань на РУ 750 кВ :

n = n_ЛЭП + n_г + n_пртсн + n_секц. + n_ат = 4 + 3 + 0 + 0 + 1 = 8

Кіл-У з'єднань на РУ 330 кВ :

n = n_ЛЭП + n_г + n_пртсн + n_секц. + n_ат = 5 + 4 + 0 + 0 + 1 = 10

8. Вибір варіантів схем РУ всіх напруг

Схеми розподільних пристроїв (РУ) підвищених напруг електричних станцій вибираються по номінальній напрузі, числу приєднань, призначенню й відповідальності РУ в енергосистемі, а також з урахуванням схеми прилягаючої мережі, черговості й перспективи розширення.

Схеми РУ напругою 35 - 750 кВ повинні виконаються з урахуванням вимог і норм технологічного проектування.

При наявності декількох варіантів схем задовольняючих перерахованим вище вимогам перевага віддається:

- більше простому й економічному варіанту;

- варіанту, по якому потрібне найменша кількість операцій з вимикачами а роз'єднувачами РУ підвищеної напруги при режимних перемиканнях виводу в ремонт окремих ланцюгів і при відключенні ушкоджених ділянок в аварійних режимах.

Розглянемо основні види схем, застосовувані в схемах РУ330/750 кВ.

Схема №1. Схема із двома системами шин і трьома вимикачами на два ланцюги (3/2).

Схема із двома системами шин і трьома вимикачами на два ланцюги (сх.1). У розподільних пристроях 330 - 750 кВ застосовується схема із двома системами шин і трьома вимикачами на два ланцюги. Кожне приєднання включене через два вимикачі В нормальному режимі всі вимикачі включені, обидві системи шин перебувають під напругою Для ревізії будь-якого вимикача відключають його й роз'єднувачі, установлені по обох сторони вимикача Кількість операцій для виводу в ревізію - мінімальне, роз'єднувачі служать тільки для відділення вимикача при ремонті, ніяких оперативних перемиканні ними не роблять Достоїнства розглянутої схеми:

- при ревізії будь-якого вимикача всі приєднання залишаються в роботі;

- висока надійність схеми;

- випробування вимикачів виробляється без операцій з роз'єднувачами. Ремонт шин, очищення ізоляторів, ревізія шинних роз'єднувачів виробляються без порушення роботи ланцюгів;

- кількість необхідних операцій роз'єднувачами в плині року для виводу в ревізію по черзі всіх вимикачів, роз'єднувачів і збірних шин значно менше, ніж у схемі із двома робітниками й обхідний системами шин.

Розглянута схема:

- відключення КЗ на лінії двома вимикачами, що збільшує загальну кількість ревізій вимикачів;

- подорожчання конструкції РУ при непарному числі приєднань, тому що один ланцюг повинна приєднуватися через два вимикачі;

- зниження надійності схеми, якщо кількість ліній не відповідає числу трансформаторів. У цьому випадку до одного ланцюжка із трьох вимикачів приєднуються два однойменних елементи, тому можливо аварійне відключення одночасно двох ліній;

- ускладнення релейного захисту;

- збільшення кількості вимикачів у схемі.

Схема №2. Схема із двома системами шин і чотирма вимикачами на три ланцюги.

Схема із двома системами шин і із чотирма вимикачами на три приєднання (сх.2). Найкращі показники схема має, якщо число ліній в 2 рази менше або більше числа трансформаторів.

Достоїнства схеми:

- схема 4/3 вимикача на приєднання має всі достоїнства властивій полуторній схемі;

- схема більше економічна в порівнянні з полуторною схемою (1,33 вимикача на приєднання замість 1,5);

- секціонування збірних шин потрібно тільки при 15 приєднаннях і більше;

- надійність схеми практично не знижується, якщо до одного ланцюжка будуть приєднані дві лінії й один трансформатор замість двох трансформаторів і однієї лінії;

- конструкція ОРУ за розглянутою схемою досить економічна й зручна в обслуговуванні.

9. Техніко-економічний аналіз варіантів схем

9.1 Визначення втрат електроенергії від потоків відмов елементів схем РУ СН

Розрахунок робимо за допомогою комп'ютерної програми, розробленої випускником УІПА 2000 року Путиліним О.М.

Розрахунок показників надійності головної схеми РУ СН (3/2)

Тип станції - АЕС; Uном, кВ - 330; Топ, год - 2,0

Отримано результати для вимикачів і систем шин: