Проектирование электрической части КЭС-1580 МВт

Выбор площадки для электростанции, её компоновки и структурной схемы электрических соединений. Выбор автотрансформаторов связи и собственных нужд. Определение показателей надежности структурных схем. Расчет токов и интеграла Джоуля для необходимых точек.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

182

Министерство образования и науки Российской Федерации

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электрических станций, сетей и систем

Проектирование электрической части КЭС-1580 МВт

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Проектирование и конструирование электрической части электростанций и подстанций»

Выполнил: Баринов Р.

Нормоконтроль: Жданов А. С.

Иркутск 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Обоснование выбора площадки для КЭС и её компоновки

3. Выбор структурной схемы электрических соединений КЭС

3.1 ВЫБОР ГЕНЕРАТОРОВ

3.2 Выбор автотрансформаторов связи (АТС)

3.2.1 Выбор блочных трансформаторов

3.2.2 Выбор автотрансформаторов связи АТС1, АТС2

3.2.3 Выбор трансформаторов собственных нужд (ТСН и РТСН)

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ

4.1 Расчет капиталовложений

4.2 Расчет ущерба

4.2.1 Расчет показателей надежности структурных схем

4.3 Расчет годовых издержек

5. ВЫБОР РУ-110 и РУ-500

5.1 Выбор РУ-500кВ

5.2 Выбор ОРУ - 110 кВ

6. Расчёт токов К.З

6.1 Расчет токов КЗ вручную

6.2 Расчет токов КЗ с помощью программы

7. Расчет токов к.з. и интеграла Джоуля для необходимых точек

8. Выбор электрических аппаратов и проводников

8.1 Выбор выключателей и разъединителей на 500 кВ

8.2 Выбор выключателей и разъединителей на 110 кВ

8.3 Выбор выключателей и разъединителей на генераторном напряжении

8.4 Выбор выключателя в цепи РТСН

9. Выбор сборных шин и связей между элементами

9.1 Выбор шин 500 кВ

9.2 Выбор гибких токопроводов, выводы 500 кВ - сборные шины

9.3 Выбор шин 110 кВ

9.4 Выбор гибких токопроводов, выводы 110 кВ - сборные шины

9.5 Выбор комплектного токопровода для генераторов 500 МВт

10. Выбор трансформаторов тока и напряжения

10.1 Выбор трансформаторов напряжения

10.1.1 Выбор трансформаторов напряжения на шинах 500 кВ

10.1.2 Выбор трансформаторов напряжения на шинах 110 кВ

10.1.3 Выбор трансформатора напряжения в цепи генератора

10.2 Выбор трансформаторов тока

10.2.1 Выбор трансформатора тока в цепи отходящей линии 500 кВ

10.2.2 Выбор трансформатора тока в цепи отходящей линии 110 кВ

10.2.3 Трансформаторы тока в цепи генераторов

11. Выбор схемы собственных нужд

12. Выбор аккумуляторных батарей

Библиографический список

1. ВВЕДЕНИЕ

Начавшийся рост экономики страны предопределяет необходимость выработки долгосрочной перспективы развития ее основной базовой составляющей - энергетики. Такое развитие основывается, безусловно, на концепции развития экономики. Какую экономику мы хотим построить: в основном ресурсоперерабатывающую, использующую наукоемкие технологии, но базирующуюся на имеющихся в стране богатых природных ресурсах, или инновационную с высокими научными затратами, высокоинтеллектуальную, развивающую машиностроительные отрасли, информационные и электронные технологии, нанотехнологии, биотехнологии и т. д.

Первый путь требует производства большого количества дешевой электроэнергии, второй путь - относительно небольшого производства электроэнергии, стоимость которой может быть значительной.

Для России оба эти пути должны определенным образом комбинироваться, отсюда и вытекает ориентиры для нахождения количественных показателей уровня потребления и цены производства электроэнергии. электростанция автотрансформатор ток

Основные проблемы текущего состояния электроэнергетики России:

- нарастающий дефицит мощности в ряде энергосистем страны (Московской, Ленинградской, Тюменской и др.) и связанный с этим отказ в присоединениях к сетям новых потребителей и введение различного рода ограничений потребителей;

- лавинообразное нарастание процесса старения основного оборудования электростанций и сетей;

- недостаточные объемы инвестиций в электроэнергетику - до 2006 г;

- снижение экономической эффективности работы отрасли (рост потерь электроэнергии, рост удельной численности персонала отрасли, снижение эффективности использования капитальных вложений);

- нетрадиционная политика цен на первичные энергоресурсы, при которых угольные электростанции являются неконкурентоспособными и не могут развиваться;

- резкое сокращение кадрового, научно-технического, строительно-монтажного потенциала отрасли;

- сокращение потенциала в отраслях отечественного энергомашиностроения и электромашиностроения, серьезное отставание в сфере разработок, освоения и внедрения новых технологий производства, транспорта, распределения и потребления электроэнергии.

Главные цели стратегии:

· полное удовлетворение потребностей экономики и населения в электроэнергии и тепле с использованием собственных энергетических ресурсов и высокоэффективных технологий;

· обеспечение энергетической безопасности страны;

· повышение эффективности производства, транспорта, распределения и использования электроэнергии до уровня развитых мировых держав;

· обеспечение надежности работы ЕЭС России и надежности электроснабжения потребителей на уровне развитых стран;

· выполнение экологических нормативов в соответствии с принятыми международными обязательствами и национальными стандартами.

Пути достижения указанных целей:

· развитие генерирующих мощностей и электрических сетей на основе оптимальных решений, обеспечивающих минимизацию затрат в рыночных условиях (с учетом имеющихся рисков) на развитие электроэнергетики;

· широкое внедрение новых высокоэффективных технологий производства, транспорта и распределения электроэнергии и тем самым построение электроэнергетики на качественно новом технологическом уровне;

· создание эффективной системы управления функционированием и развитием ЕЭС, ОЭС и региональных энергосистем, обеспечивающей минимизацию затрат в новых либерализованных условиях;

· эффективная политика государства в электроэнергетике.

Но эти расчеты и пути развития энергетики на ближайшее будущее, а на сегодняшний день нам необходимо спроектировать КЭС, мощностью 1500 МВт. Конденсационные электростанции (КЭС) исторически получили наименование государственных районных электрических станций (ГРЭС). Они проектируются с агрегатами мощностью 100, 150, 200, 300, 500, 800, 1200 МВт, имеющими номинальные напряжения генераторов 10,5-24 кВ. Основными агрегатами, используемыми на большинстве сооружаемых и проектируемых ГРЭС, являются серийно изготовляемые агрегаты 300, 500 и 800 МВт.

Установленная мощность типовых электростанций составляет 2400-6400 МВт. Ввод в работу этих электростанций возможен только в мощных ЭЭС. При проектировании электрических схем ГРЭС учитывается, что они всю вырабатываемую электроэнергию, за исключением потребления электроэнергии на собственные нужды, выдают в сети повышенных напряжений. На долю ГРЭС приходится приблизительно три четверти всей вырабатываемой энергии.

На новейших ГРЭС устанавливают экономичные паротурбинные
агрегаты. Тепловые станции с агрегатами столь большой мощности по
техническим и экономическим соображениям выполняют из ряда автономных
частей - блоков. Каждый блок состоит из парогенератора, турбины,
электрического генератора и повышающего трансформатора. Поперечные
связи между блоками в тепломеханической части отсутствуют. При
промежуточном перегреве пара они усложнили бы систему коммуникаций и
систему регулировании турбин, надежность станции снизилась бы.

ГРЭС обычно сооружают вблизи мест добычи низкокалорийного топлива, транспортировка которого на значительные расстояния нецелесообразна. Вырабатываемая электроэнергия передается к местам потребления по линиям электропередачи. Однако использование местного топлива не является обязательным признаком. Ряд мощных ГРЭС используют природный газ, который транспортируется по газопроводам на значительные расстояния. Важнейшим условием, определяющим место строительства ГРЭС, является наличие источника водоснабжения. КПД ГРЭС с учетом расхода на собственные нужды не превышает 0,32-0,4. ГРЭС недостаточно маневренна. Это означает, что подготовка к пуску, синхронизация и наб...