Разработка электрической части станции ТЭЦ-300 МВт
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Введение
В данном курсовом проекте необходимо разработать электрическую часть станции ТЭЦ-300 МВт. В процессе расчета необходимо разработать два варианта выдачи мощности, предусматривая при этом питание потребителей 10 кВ, выбрать силовое оборудование для обоих вариантов (генераторы, трансформаторы, токоограничивающие реакторы) и по результатам технико-экономического сравнения выбрать один из вариантов.
Далее предстоит разработать полную принципиальную схему станции с выбором схем распределительных устройств и произвести расчет токов короткого замыкания с учетом схемы энергосистемы для выбора аппаратов (выключателей и разъединителей), токоведущих частей и измерительных трансформаторов тока и напряжения.
Необходимо также выбрать типы релейных защит генераторов, трансформаторов, шин, отходящих ЛЭП и др..
Важной составляющей выбора оборудования является умение работать с новой справочной литературой - каталогами фирм-производителей и поставщиков высоковольтного оборудования.
На первом листе графической части курсового проекта необходимо отобразить полную схему электрических соединений с указанием выбранного оборудования и приборов. На втором - выполнить чертеж КРУ 10 кВ.
1. Выбор основного оборудования и разработка вариантов схем выдачи энергии
Исходя из расположения в энергосистеме проектируемой ТЭЦ-300 МВт (питание потребителей напряжением 10 кВ, связь с энергосистемой и питание потребителей по линиям напряжением 330 кВ, рис. 1) необходимо на первом этапе проектирования разработать два варианта выдачи мощности.
Рисунок 1. Схема энергосистемы
В первом варианте схемы выдачи мощности (рис. 2) предусматриваем блочное соединение генераторов с повышающими трансформаторами, поскольку суммарная мощность потребителей 10 кВ (согласно заданию 70 МВт) не превышает 50 % установленной мощности станции (их питание осуществляем через комплектное распределительное устройство (КРУ), подключенное отпайкой к блокам). Поскольку ближайшие по мощности генераторы Г1, Г2 - ТВВ-160-2ЕУ3 [1] имеют номинальное напряжение обмотки статора 18 кВ, необходимо установить понижающие трансформаторы 18/10 кВ (Т3, Т4).
Рисунок 2. Варианты схем выдачи энергии
Во втором варианте (рис. 2) отпайкой от двух генераторов Г1 и Г2 (ТВФ-120-2У3, [1]), работающих в блоке с повышающими трансформаторами Т1 и Т2, осуществляется питание потребителей 10 кВ. Третий блок с генератором Г3 (ТВФ-120-2У3) работает на шины 330 кВ без отпайки на КРУ. Поскольку номинальное напряжение статора генератора ТВФ-63-2У3 равно 10,5кВ, КРУ подсоединяем к блоку через реакторы Р1 и Р2.
Основные технические данные генераторов обоих вариантов представлены в таблице 1.
Таблица 1. Технические данные генераторов
МаркаЦенаМВАкВкА-о.е.о.е.о.е.о.е.о.е.тыс. у.е.ТВФ-120-2У3117,610,56,470,850,1920,2781,9070,2340,097350ТВВ-160-2EУ3188185,670,850,2130,3041,7130,250,1650
Разница в установленной мощности станций:
,
где - установленные мощности станции соответственно по варианту I и II, МВт.
Выбор трансформаторов по варианту I.
Выбор блочных трансформаторов Т1 и Т2 осуществляется из условия:
,
где - соответственно полная расчетная и номинальная мощности трансформатора, МВА.
Расчетная мощность блочных трансформаторов представляет собой мощность генератора за вычетом половины мощности нагрузки и мощности собственных нужд данного блока:
,
где - номинальная полная мощность генератора, МВА; - номинальная активная мощность генератора, МВт; - активная мощность нагрузки на напряжении 10 кВ, МВт; - коэффициент мощности нагрузки; - соответственно расходы на собственные нужды в процентах и коэффициент мощности собственных нужд станции; -коэффициент учитывающий снижение отдаваемой мощности на КРУ 10 кВ, а соответственно увеличение потока мощности, протекающего через трансформаторы T1 и T2 (во время минимума нагрузки).
.
По справочнику [2] выбираем двухобмоточные трансформаторы Т1 и Т2 с высоким напряжением 330 кВ типа ТРДЦН-160000/330.
Трансформаторы Т3 и Т4 выбираются из условия аварийного питания всей нагрузки 10 кВ при повреждении одного из трансформаторов КРУ с условием перегрузки 140 %:
.
По справочнику [2] выбираем двухобмоточные трансформаторы Т3 и Т4 с высоким напряжением 20 кВ типа ТРДНС-63000/20.
Выбор трансформаторов и реакторов по варианту II.
Расчетная мощность трансформаторов Т1 и Т2:
.
По справочнику [2] выбираем двухобмоточные трансформаторы Т1 и Т2 с высоким напряжением 330 кВ типа ТРДН-80000/330.
Расчетная мощность трансформатора Т3 (без отпайки на КРУ):
,
по справочнику [2] выбираем двухобмоточный трансформатор Т3 с высоким напряжением 330 кВ типа ТДЦ-125000/330.
Технические данные трансформаторов по обоим вариантам представлены в таблице 2.
Таблица 2. Технические данные трансформаторов
ВариантТипЦенакВкВкВткВт%%тыс. у.е.IТРДЦН-160000/33034718,015045012,5/28*0,65270ТРДНС-63000/201810,5-10,55025010,5/30*0,45107IIТРДН-80000/33034710,5-10,58025011,5/30*0,5230ТДЦ-125000/33034710,512538011,00,55186Примечание: * - через дробь указано напряжение короткого замыкания между ветвями расщепленной обмотки низкой стороны
Для второго варианта производим выбор реакторов из условия возможного несения реакторами полной нагрузки потребителей 10 кВ, так как они не могут работать с перегрузкой. Расчетный ток реактора:
.
По справочнику (табл. П5.15,