1. Вибір основного обладнання
1.1 Вибір генераторів
Згідно з завданням на дипломний проект вибираю два турбогенератори типу ТВФ-63-2 та один турбогенератор типу ТВФ-120-2 технічні дані зносимо в таблицю 1.1
Таблиця 1.1
Тип генератора | Sн | Uн | Iн | cosц | | Порушено | Охолодження | n | Завод виг. | |
МВА | кВ | кА | Стат. | Ротор | % | |||||
ТВФ-63-2 | 78.75 | 10.5 | 4.33 | 0,8 | 0.136 | ВЧ | КВ | НВ | 98,4 | ЛЗ |
ТВФ-120-2 | 125 | 10.5 | 6.875 | 0.8 | 0.192 | ВЧ | КВ | НВ | 98.4 | ЛЗ |
1.2 Вибір турбін
Для приводу генераторів вибираю турбогенератори типу Т-110/120-130-4 і ПТ-60-130-13 та їх технічні дані зносимо в таблицю 1.2
Таблиця 1.2
Тип турбіни | Потужність | Температура свіжої пари | Витрата свіжої пари | Питома витрата | Завод виробник |
МВт | оС | т / год | ккал / кВт | ||
Т-110/120-130-4 | 110 | 555 | 480 | 9080 | ТМЗ |
ПТ-60-130-13 | 60 | 565 | 390 | 9590 | ТМЗ |
1.3 Вибір парогенератора
Теплова схема виконана з поперечними зв'язками по парі і воді, а необхідна кількість пари від котельні визначається за формулою:
Де: - Номінальний витрата пари на турбіну (т / год)
n-число турбін
= 2% - витрата пари на власні потреби станції.
= 1% - витрата пари від витоків у паропроводах.
= 1297.8 Т / ЧАС
Вибираю парогенератори типу Е-420-140 і технічні дані зносимо в таблицю 1.3
Таблиця 1.3
Тип котла | Температура свіжої пари | Парапроізводітельность | Паливо | Завод виробник |
З | т / год | |||
Е-420-140 | 560 | 420 | ГАЗ | ТКЗ |
Вибираємо три парогенератора Е-420-140 і один резервний.Всего = 4 котли
2. Вибір головної схеми станції
63 МВ 63 МВ 120 МВ
3. Вибір основних трансформаторів на станції
3.1 Вибір блочного трансформатора Т3
3.1.1 Знаходимо повну максимальну і мінімальну потужність споживача:
;
МВА (3.1)
;
МВА (3.2)
3.1.2 Визначаємо повну потужність власних потреб:
;
МВА (3.3)
3.1.3 Вибираємо блокові трансформатори (Т3):
;
МВА (3.4)
З даного нерівності по [з] вибираю трансформатор ТДЦ -125000/110 і технічні дані сношу в таблицю 3
3.1.4 Вибираємо трансформатори зв'язку (Т1, Т2).
Якщо з шін10 кВ споживається максимальна потужність, тобто максимальний режим
;
Де: n-кількість генераторів включених на шини 10 кВ.
- Потужність на власні потреби генератора.
- Максимальна споживана потужність з шин 10 кВ.
МВА (3.5)
Мінімальний режим - з шин 10кВ споживається мінімальна потужність
;
МВА (3.6)
Визначимо в ремонтному режимі (висновок одного генератора з шин 10кВ в ремонті)
; (3.7)
МВА;
МВА
Аварійний режим - при виході з ладу одного трансформатора зв'язку Т1
МВА
МВА
МВА
Де: = 1.4-коефіцієнт аврійно перевантаження.
МВА
З отриманих даних вибираю два трансформатора типу ТРДН-63000/110 з [з] і технічні дані зносимо в таблицю 3
Тип трансформатора | Sн | Напруга | Pхх | Втрати К.З. | IХХ | Напруга К.З. | ||||||
ВН | СН | НН | ВН | НД | СН | ВН | НД | СН | ||||
МВА | кВ | кВ | кВ | кВт | кВт | кВт | кВт | % | кВ | кВ | кВ | |
ТРДН-63000/110 | 63 | 115 | - | 10.5 | 50 | 245 | - | - | ||||
0.5 | - | 10.5 | 30 | |||||||||
ТДЦ -125000/110 | 125 | 121 | - | 10.5 | 120 | 400 | - | - | 0.55 | - | 10.5 | - |
Таблиця 3
4. Вибір реактора
кА
кА
Вибираю реактор типу РБДГ-10-4000-0.18 з [з] і технічні дані сношу в таблицю 4
Таблиця 4
Тип реактора | Номінальна напруга, | Тривало допустимий струм | Номінально індуктивний опір |
кВ | А | Ом | |
РБДГ-10-4000-0.18 | 10 | 4000 | 0.18 |
5. Техніко-економічний розрахунок вибору головної схеми станції
Таблиця 5 вартість обладнання
№ | Найменування електроустаткування | Вартість одиниці обладнання | Варіант 1 | |
Кількість | Загальна вартість | |||
Тис. руб. | Тис. руб. | |||
1 | ТДЦ 125000 \ 110 | 966 | 1 | 966 |
2 | ТРДН-63000/110 | 1080 | 2 | 2160 |
3 | Осередок реактора з секційним вимикачем | 240 | 1 | 240 |
4 | Осередок РУ 110 | 276 | 8 | 2208 |
5 | Осередок вимикач генератор зв'язку | 90 | 2 | 180 |
РАЗОМ | 5754 | |||
Проведемо техніко-економічний розрахунок схеми Варіанта 1.
5.1 Визначимо приведені витрати для варіанта 1
5.1.2 Визначимо вартість втраченої електроенергії за рік
, (5.1)
де: у = 0,48 руб / кВт ч-вартість 1 кВт ч втраченої електроенергії для Європейської частини Росії.
-Сумарні втрати електроенергії в трансформаторах, кВт год
Втрати електроенергії в двохобмотувальні трансформатор.
Де: -Втрати холостого ходу трансформатора, кВт
=
-
- Число годин роботи трансформатора в рік
- Втрати короткого замикання трансформатора, кВт
= 3500 - час найбільших втрат, год
;
год.
тис.руб
5.1.3 Визначимо відрахування на амортизацію та обслуговування станції
Де: -Норма відрахувань на амортизацію та обслуговування
= 357644.8
тис.руб (5.2)
Визначимо термін окупності капіталовкладень
Т = Років
З техніко-економічного розрахунку видно, що в даній місцевості будувати станцію економічно вигідно.
6.Вибор трансформаторів власних потреб станції
Так як у схемі варто Три робочих трансформатора, то ставитиметься три основних трансформаторів власних потреб і один резервний трансформатор власних потреб.
6.1 Потужність витрачається на власні потреби
;
МВА
МВА
6.2 Вибираємо робочий трансформатор власних потреб за умовою
Вибираю два трансформатора типу ТМНС-6300/10.5/6.3 і один трансформатор ТДНС-10000/10.5/6.3 з (с) і технічні дані зносимо в таблицю 5
6.3 Вибираю резервний трансформатор СН
Вибираю трансформатор типу ТДНС-10000/10.5/6.3 підключеного до обмоток низької напруги трансформатора зв'язку і технічні дані зносимо в таблицю 6
Таблиця 6
Тип | Uвн, кВ | Uнн, кВ | Рх.х., кВт | Рк, кВт | Uк,% | IХХ,% |
ТМНС-6300/10.5 | 10.5 | 6.3 | 8 | 46.5 | 8 | 0.8 |
ТДНС-10000/10.5 | 10.5 | 6.3 | 12 | 60 | 8 | 0.75 |
7. Вибір схем на напругу 110 кВ
7.1 Вибір схеми на напругу 110 кВ
Згідно НТП на це напруга застосовується схема з двома системами шин і обхідний.
Схема застосовується при великій кількості приєднань. Вона має обхідний вимикач qо і ШСВ (QA) і обхідну систему шин. Прийнято на станціях фіксоване підключення приєднань, тобто парні ланцюга йдуть на А2, непарні на А1; ШСВ нормально включений.
Схема дозволяє вивести в ремонт будь вимикач не відключаючи приєднань - це основна перевага схеми.
7.1.2 Вивести в ремонт Q1 не відключаючи лінії
7.1.3 Збирається схема на обхідному вимикачі, тобто включається QS3 і QS4
7.1.4 У релейного захисту вимикача QO витримка часу встановлюється на мінімум
7.1.5 Включається QO-цим перевіряється справність обхідний системи шин.
Якщо там буде коротке замикання, то QO відключається. Спочатку ремонтується обхідна система шин. Якщо QO втримався, то обхідна система шин справна.
7.1.6 Недоліки схеми
- Схема дорога, складна;
- Потрібно висока кваліфікація персоналу;
- При короткому замиканні в лінії і відмову лінійного вимикача відключається
половина приєднань;
- Коротке замикання на ШСВ (QA) рівносильно короткого замикання на обох системах шин (ОРУ "гасне")
Згідно НТП обидві системи шин секціонувального, так як від ОРУ харчується два резервних трансформатора власних потреб. При цьому на кожній секції ставиться окремо ШСВ і обхідний вимикач.
8. Розрахунок трифазних струмів короткого замикання
8.1 Складемо розрахункову схему з її параметрами
63 МВ 63 МВ 120 МВ
Т1, Т2 - трансформатори ТРДН-63000/110
Т3 - трансформатор ТДЦ-125000/110
G1, G2 - генератори ТВФ-63-2
= 0.139, Sн = 78.75 МВА
G3 - генератори ТВФ-120-2
= 0.192, Sн = 125 МВА
Система
Sс = 6500 МВА, = 0.91
8.2 Складаємо повну схему заміщення
8.3 Визначимо параметри схеми заміщення, приводячи до базисних умов, при Sб = 1000 МВА
8.3.1 Визначаємо опір для системи
(8.1),
8.3.2 Визначаємо опір для лінії
(8.2),
8.3.4 Визначаємо опір для генераторів
(8.3),
8.3.6 Визначаємо опір для трансформаторів Т1, Т2
(8.4),
8.3.7 Визначаємо опір для трансформатора Т3
(8.5)
8.3.8 Визначаємо опір для реактора
(8.6)
8.4 Перетворимо схему заміщення до зручного виду для визначення струмів короткого замикання в точці К1. \
Опір Х7 є пасивним, тому що по ньому струми короткого замикання в даному випадку не протікають, тому це опір з розрахунку можна виключити.
8.5 Розрахунок струмів короткого замикання в точці К1
(КА) (8.17)
8.5.1 Визначить струми короткого замикання для системи
(КА
(8.18)
(КА) (8.19)
де:
- Періодична складова струму короткого замикання
Iу-ударний струм короткого замикання
k y = 1,608 - ударний коефіцієнт з
Намічаємо вимикач і визначаємо власний час відключення
8.5.2 визначимо струми короткого замикання для генераторів G1, 2,3
Отримані значення струмів короткого замикання зносимо в таблицю 8.1
Таблиця 8.1 струми короткого замикання для точки К1
Iпо |
кА