Оглавление

Введение 3

1 Задание на проектирование электрической части КЭС 4

2 Выбор генераторов, блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи 5

2.1 Выбор турбогенераторов 5

2.2 Разработка вариантов структурной схемы станции 5

2.3 Выбор мощности блочных трансформаторов 6

2.4 Выбор мощности автотрансформаторов связи 7

2.5 Выбор количества линий связи и определение их сечения 11

3 Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов 14

4 Выбор коммутационных аппаратов 27

4.1 Выбор выключателей 27

4.2 Выбор разъединителей 39

4.3 Выбор трансформаторов тока 41

4.4 Выбор трансформаторов напряжения 41

4.5 Выбор сечения отходящих линий 42

4.6 Выбор токопроводов 43

4.7 Выбор типовых схем распределительных устройств 44

Заключение 45

Список используемой литературы 46 

 

Введение

    В курсовой работе предстоит спроектировать конденсационную электрическую станцию (КЭС) с одним высшим напряжением, на котором станция связана с системой, и потребительским напряжением, к шинам которого подключены потребители. В процессе проектирования предстоит решить следующие задачи:

• разработать структурную схему проектируемой станции;
• выбрать основное оборудование: генераторы, блочные трансформаторы, автотрансформаторы связи;
• рассчитать токи трехфазного и однофазного коротких замыканий (КЗ);
• выбрать выключатели и разъединители для всех распределительных устройств (РУ);
• выбрать измерительные трансформаторы тока и напряжения;
• выбрать сечение проводов потребительских линий электропередачи.

 

1 Задание на проектирование электрической части КЭС

    Исходные  данные:

1. Генераторы: ; ; .
2. Система:

3. Потребители:

 

 

2 Выбор генераторов, блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи

2.1 Выбор турбогенераторов

    При выборе генератора следует отдавать предпочтение в первую очередь генераторам с воздушным или с жидкостным охлаждением как более простым в эксплуатации.

    Выбираем  турбогенератор Т3Ф-350-2УЗ с воздушной  форсированной трехконтурной схемой охлаждения [*].

    Параметры необходимые для расчетов сведены  в таблицу 2.1.

    Таблица 2.1

    Параметры турбогенератора Т3Ф-350-2УЗ

2.2 Разработка вариантов структурной схемы станции

    Электростанции  типа КЭС являются блочными. В один блок обычно входят генератор, блочный  трансформатор (двухобмоточный), трансформатор собственных нужд и т.д. Каждый блок работает независимо от других и выдает мощность на распределительное устройство. На проектируемой КЭС два распределительных устройства напряжением 150 кВ и 330 кВ (далее РУ СН и РУ ВН соответственно). С шин РУ СН мощность в основном выдается потребителям, с шин РУ ВН в систему.

    На  рисунке 2.1 показана структурная схема  КЭС. Число блоков, присоединенных к шинам РУ СН и к шинам РУ ВН, может быть различной в зависимости от мощности потребителей. 

Рисунок 2.1 – Структурная схема КЭС

2.3 Выбор мощности блочных трансформаторов

    Мощность  блочного трансформатора должна соответствовать  полной мощности генератора в нормальном режиме за вычетом мощности собственных нужд.

    Выбираем  блочный двухобмоточный трансформатор  из условия:

где:

  – полная мощность  блочного трансформатора,

  – полная номинальная  мощность генератора,

  – полная мощность  собственных нужд  блока.

    Т.к. в последнее время идет тенденция  в качестве топлива для КЭС  использовать каменный уголь, то проектируемая КЭС будет работать на каменном угле. Для пылеугольной КЭС доля собственных нужд от установленной мощности составляет 8% [1, с.7, таблица 1].

    По  формуле (2.1) получаем:

    Данные  выбранных трансформаторов приведены  в таблице 2.2 [2].

    Таблица 2.2

    Данные  трансформаторов, необходимые для  расчетов

2.4 Выбор мощности автотрансформаторов связи

    Для связи РУ СН и РУ ВН устанавливаются, как правило, два автотрансформатора связи. Мощность автотрансформаторов связи выбирается по наибольшему перетоку мощности.

    Определим полную мощность потребляемую потребителями  в зимний и летний период.

    Суммарная активная мощность потребителей в зимний период:

    Суммарная активная мощность потребителей в летний период:

    Суммарная реактивная мощность потребителей в  зимний период:

    Суммарная реактивная мощность потребителей в  летний период:

    Суммарная полная мощность потребителей в зимний период:

    Суммарная полная мощность потребителей в летний период:

    Рассмотрим  случай, когда на РУ СН выдают мощность 4 блока (смотреть рисунок 2.1) .

    Рассмотрим  несколько случаев, когда переток  мощности может быть максимальным. Кроме того следует рассмотреть возможность применения блочных автотрансформаторов. Необходимым условием для этого является следующее: полная мощность обмотки низшего напряжения (НН) должна быть больше или ровна полной мощности генератора за вычетом собственных нужд; напряжение обмотки НН должно быть равно номинальному напряжению генератора. Автотрансформаторы напряжением 330/150/20 и мощностью обмотки НН равной 400.34 не выпускаются нашей промышленностью.

    Работа  станции с установленной  мощностью в режиме летних минимальных нагрузок. В этом режиме вся избыточная мощность с шин среднего напряжения передается в распределительное устройство высокого напряжения по двум автотрансформаторам связи. Расчетная мощность в этом режиме определяется по выражению