Проектирование станции ТЕЦ

Пути перевода электроэнергетики в режим устойчивого развития. Характеристика составления двух вариантов структурных схем проектируемой станции. Сущность генераторов и трансформаторов. Анализ линий для связи ТЭЦ с энергосистемой на высоком напряжении.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

Электроэнергетика является базовой отраслью экономики Российской Федерации. Надёжное и эффективное функционирование электроэнергетики, бесперебойное снабжение потребителей - основа поступательного развития экономики страны и неотъемлемый фактор обеспечения цивилизованных условий жизни всех её граждан. Отрасль сохранила целостность и обеспечила надёжное удовлетворение потребностей экономики в электрической и тепловой энергии. Преодолён спад в производстве электроэнергии, улучшается платёжная дисциплина, растёт уровень денежных поступлений.

Однако фундаментальные проблемы электроэнергетики, наметившиеся в 1980-е годы и получившие развитие в последующий период, не нашли своего разрешения. На фоне общеэкономического спада продолжала повышаться энергоёмкость экономики, произошло резкое падение объёмов инвестиций с одновременным снижением эффективности работы отдельных секторов отрасли.

Нерешённость указанных проблем может привести к замедлению экономического роста. Качественный рост энергоэффективности экономики и изменение инвестиционного климата в электроэнергетике невозможны без изменения сложившейся системы экономических отношений и безотлагательного проведения структурной реформы электроэнергетики и тесно связанной с ней газовой отрасли.

Целями реформирования электроэнергетики Российской Федерации являются обеспечение устойчивого функционирования и развития экономики и социальной сферы, повышение эффективности производства и потребления электроэнергии, обеспечение надёжного и бесперебойного энергоснабжения потребителей.

Стратегической задачей реформирования является перевод электроэнергетики в режим устойчивого развития на базе применения прогрессивных технологий и рыночных принципов функционирования, обеспечение на этой основе надёжного, экономически эффективного удовлетворения платёжеспособного спроса на электрическую и тепловую энергию в краткосрочной и долгосрочной перспективе.

Успешное проведение реформы электроэнергетики зависит от решения следующих основных задач:

создание конкурентных рынков электроэнергии во всех регионах России, где организация таких рынков технически возможна;

создание эффективного механизма снижения издержек в сфере производства, передачи и распределении электроэнергии и улучшение финансового состояния организаций отрасли;

стимулирование энергосбережения во всех сферах экономики;

создание благоприятных условий для строительства и эксплуатации новых мощностей по производству и передачи электроэнергии;

поэтапная ликвидация перекрёстного субсидирования различных регионов страны и групп потребителей электроэнергии;

создание системы поддержки малообеспеченных слоёв населения;

сохранение и развитие единой инфраструктуры электроэнергетики, включающей в себя магистральные сети и диспетчерское управление;

демонополизация рынка топлива для тепловых электростанций;

создание нормативно-правовой базы реформирования отрасли, регулирующей её функционирование в новых экономических условиях;

реформирование системы государственного регулирования, управления и надзора в электроэнергетике;

уточнение статуса, компетенции и порядка работы уполномоченного государственного органа.

1. Составление двух вариантов структурных схем проектируемой станции

1.1 Структурная схема первого варианта

Для выдачи заданной мощности на станции устанавливаем два генератора мощностью 63 МВт работающих на шины ГРУ 10 кВ, и два генератора, в блоке с трансформатором, мощностью 160 МВт работающих на шины РУ ВН 220 кВ. Связь РУ ВН и ГРУ осуществляется двумя параллельно работающими трансформаторами имеющими РПН.



1.2 Структурная схема второго варианта

Для выдачи заданной мощности на станции устанавливаем два генератора мощностью 63 МВт работающих на шины ГРУ 10 кВ, и три генератора, в блоке с трансформатором, мощностью 110 МВт работающих на шины РУ ВН 220 кВ. Связь РУ ВН и ГРУ осуществляется двумя параллельно работающими трансформаторами имеющими РПН.

2. Выбор основного оборудования

2.1 Выбор генераторов

В НИИ АО «Электросила» разработана конструкция турбогенератора с полным водяным охлаждением и заполнение внутреннего пространства воздухом, типа Т3В, где число 3 означает основные цепи охлаждения (ротор, обмотка статора, сердечник).

В турбогенераторе Т3В применяются только негорючие материалы , а водород и масляное уплотнение вала отсутствует. Для смазки подшипников допускается как турбинное масло так и негорючая жидкость ОМТИ. В связи с этим конструкция генератора взрыво- и пожаробезопасна.

Водяное охлаждение вместо водородного уменьшает температуру обмоток и конструктивных элементов, а также сечение каналов для охлаждающего агента в проводниках обмотки возбуждения ротора, снижает электрические потери в них и потери на циркуляцию охлаждающего агента. Возможность увеличения линейных нагрузок, плотности тока и индукций позволяет при уменьшении объема, а соответственно массы генератора, обеспечить высокие эксплуатационные показатели, КПД и устойчивость, маневренность, запаса мощности по нагреву, расширения диапазонов допустимых режимов работы.

Полное водяное охлаждение повышает надежность турбогенератора, в следствии отсутствия маслинных уплотнений вала, вентиляторов и встроенных в статор газоохладителей.

Основной особенностью турбогенератора Т3В является самонапорная система охлаждения ротора в которой отсутствует гидравлические связи обмотки ротора с валом, включающая множество стальных и изоляционных трубок, уплотнений и высоконагруженных соединений, определяющие недостаточную надежность конструкции ротора с подачей воды через вал.

Концы катушек обмотки ротора вынесены за торец лобовой части. Для преодоления гидравлического сопротивления каналов обмотки используется центробежная сила воды, заливаемой свободной струей во вращающийся напорный компрессор и сбрасываемый на большом диаметре в главную камеру торцевого щита статора. Попадание воды в подбандажное пространство ротора и статора исключается, т.к. концы катушек, их соединение с напорным и сливным коллектором вынесены по оси ротора за бандажные концы, и все возможные утечки воды в этих местах отбрасываются центробежной силой в общий водосборник.

Другой особенностью конструкции турбогенератора Т3В является применение плоских сулиминовых охладителей в виде сегментов с залитым в них змеевиками из нержавеющей стальной трубки для охлаждения активной стали сердечника статора. Такая конструкция кроме эффективного охлаждения, обеспечивает высокую плотность и стабильность опресовки сердечника , исключает возможность местного передавливания изоляционного покрытия листов активной стали.

Технические данные генераторов сносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1- Технические данные генераторов

Тип генератора	Рном.г МВт	Sном.г МВА	соsцг	Iном.ст кА	Uн.г кВ	хd''	Система возбуждения	Цена тыс.руб.
Т3В-63-2	63	78,8	0,8	4,33	10,5	0,17	СТС	2300
Т3В-110-2	110	137,5	0,8	7,56	10,5	0,17	СТС	3250
Т3В-160-2	160	188,2	0,85	6,9	15,75	0,17	СТС	4760

2.2 Выбор трансформаторов

2.2.1 Выбор блочных трансформаторов. Первый вариант

Блочные трансформаторы выбираются из следующих условий:



(3.1)

2.2.1.1 Реактивная мощность генератора

(3.2)

где - активная номинальная мощность генератора, МВт;

- коэффициент мощности генератора,

2.2.1.2 Расход активной и реактивной мощности на собственные нужды

(3.3)

где - процентный расход на собственные нужды, зависящий от вида топлива на котором работает станция,

2.2.1.3 Мощность проходящая через трансформатор

По полученным данным выбираем трансформатор типа

ТДЦ-200000/220

Данный трансформатор удовлетворяет всем условиям.

2.2.2 Выбор блочных трансформаторов. Второй вариант

2.2.2.1 Реактивная мощн...