Методические указания по самостоятельной работе над курсовым проектом

Вид материала

Содержание

Текст напечатан с оригинал-макета, предоставленного автором
Выбор генераторов, трансформаторов, главной схемы
Таблица 1 - Результаты расчетов токов КЗ
Таблица 2 - Результаты расчета токов для продолжительных режимов
Разработка конструкции РУ и расчет заземления
Графическая часть проекта
Оформление пояснительной записки
8.Защита курсового проекта
Графическая часть проекта
Основные вопросы для подготовки к защите проекта
Ц епь трансформатора связи на стороне генераторного напряжения

Подобный материал:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Электротехнический факультет

Кафедра электрических станций

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Методические указания по

самостоятельной работе

над курсовым проектом

По дисц. “Электрическая часть станций” и

“Подстанции систем электроснабжения”

для студентов д/о специальностей 100100,

100200 и 100400

Киров, 1999

УДК 621.311. 2: 621.313 (075.8)

Составители: к.т.н., доц. Новиков А.В.

ст.препод. Арасланова И.В.

Рецензент: Закалата А.А., доц. каф. ЭПА

Подписано в печать Усл.печ.л. 1.9

Бумага типографская Печать матричная

Заказ № Тираж 52 Бесплатно

Текст напечатан с оригинал-макета, предоставленного автором

610000, г. Киров, ул. Московская, 36

Оформление обложки, изготовление - ПРИП

Вятский государственный технический университет, 1999

Права на данное издание принадлежит Вятскому

государственному техническому университету

Введение

Целью данных методических указаний является помощь студенту в формировании навыков самостоятельной работы с технической литературой. Список рекомендованной литературы весьма велик, поэтому над курсовым проектом удобнее работать в читальном зале или в аудитории под руководством преподавателя. Методические указания разбиты на главы, каждая из которых соответствует теме одного из аудиторных занятий. Целью практических занятий по курсовому проекту является консультация с преподавателем о правильности принимаемых решений. Если студент приходит в аудиторию, не проработав рекомендованной литературы и не выполнив необходимых расчетов, то польза от такой “консультации” будет невелика. Чтобы отдача от аудиторных занятий была максимальной, студент должен приходить во “всеоружии”, имея при себе микрокалькулятор, необходимые учебники и справочные материалы. Преподаватель не в состоянии консультировать всех студентов одновременно. Ожидая своей очереди, не следует сидеть сложа руки, за время занятия, активно работая в аудитории, можно существенно продвинуться вперед.

Методические указания составлены в той последовательности, в которой материал должен быть изложен в пояснительной записке. В главах шестой и седьмой даны рекомендации по оформлению пояснительной записки, графической части, приведены требования к защите проекта.

Методические указания могут быть использованы при выполнении электрической части дипломного проекта.

Выбор генераторов, трансформаторов, главной схемы

электрических соединений и схемы собственных нужд

Выбор генераторов

Выбор генераторов производится по заданной номинальной мощности /10/.

Согласно заданию в пояснительной записке приводятся: основные параметры выбранного генератора: , количество выводов ВН, схема соединения обмоток, система охлаждения, система возбуждения, масса.

1.2. Построение графиков нагрузки

Характерные суточные графики электрических нагрузок различных отраслей промышленности имеются, в частности в /13/, /11, т.2/. Для отраслей, имеющих существенную разницу в потреблении электроэнергии в зависимости от сезона, приводятся суточные графики летнего и зимнего рабочего дня. В этом случае максимальную мощность нагрузки следует определять по зимнему графику, а минимальную по летнему.

нагрузок можно принять одинаковым в течение суток.

Мощности нагрузок выражены в процентах от максимальной нагрузки, принятой за 100 %. Величина максимальной активной нагрузки в мегаваттах для потребителей на напряжениях

определяется умножением числа линий на максимальную мощность одной линии, указанных в задании. Предполагается, что все линии загружены одинаково.

В пояснительной записке необходимо привести графики активной, реактивной и полной мощностей, выраженных в именованных единицах. Допускается эквивалентировать с шагом не более 4-х часов. При необходимости можно построить график перетока мощности через трансформаторы связи.

Составление вариантов структурной схемы станции

Предварительно следует ознакомиться с /1; 5,1/ , /2; 5,3/, /18/. Необходимо рассмотреть все возможные варианты, 3-4 наиболее реальных привести в пояснительной записке, предварительно согласовав их с руководителем проекта.

Между распредустройствами ВН и СН следует использовать два трансформатора или автотрансформатора. Установка одного трансформатора связи возможна лишь при наличии поперечной связи между системой и нагрузкой, что должно быть дополнительно оговорено в задании. Для ТЭЦ с нагрузкой на генераторном напряжении менее 50 % мощности одного генератора следует рассмотреть варианты блочной схемы построения. На ТЭЦ могут также применяться схемы с ГРУ, блочные, с уравнительной системой шин, “Звезда” и др.

Необходимо отметить, что составление структурной схемы является наиболее творческой и самостоятельной частью проекта.

Выбор трансформаторов

Выбор трансформаторов необходимо производить для каждого из вариантов главной схемы. Предварительно следует ознакомиться с /3/, /1; 5.1/, /2; 5.3/, /11,т.2, с. 42/, /18/.

Блочные трансформаторы выбираются по мощности присоединенного генератора /2; с.129/. Шкалы трансформаторов и генераторов взаимоувязаны. По стандартной шкале каждому генератору можно подобрать соответствующий трансформатор. Обычно полная мощность блочного трансформатора по шкале на 10% больше мощности генератора. Например: турбогенератору ТГВ-200 (S=235,3МВА) соответствует блочный трансформатор ТДЦ-250 (S=250 МВА).

Для выбора трансформаторов (автотрансформаторов) связи необходимо построить графики перетоков полной мощности между РУ разного напряжения. Загрузка трансформатора связи определяется как разница между выработанной и потребленной (включая собственные нужды) мощностью в РУ каждого напряжения. Избыточная мощность ЭС отдается в систему по графику, являющемуся разностью выработанной на станции в целом и потребленной потребителями мощности /1; с. 44/.

Для выбора трансформаторов (автотрансформаторов) связи требуется определить их наибольшую загрузку в различных режимах. Для этого составляется баланс мощности для трех характерных режимов: максимального, минимального и аварийного /1/. Режим максимальной нагрузки целесообразно рассматривать лишь для ЭС дефицитного типа. В аварийном режиме учитывается отключение наиболее мощного генератора при максимальной нагрузке потребителей. Для удобства баланс мощности может быть для каждого из режимов представлен графически.

Далее определяется число трансформаторов (автотрансформаторов) /1;c.388/. Номинальная мощность и тип трансформаторов выбирается /7; c.226/, /10/, /12; т.2/ по наиболее загруженной обмотке, исходя из следующих условий:

В нормальном режиме трансформаторы не должны перегружаться (расчет допустимости систематической перегрузки в данном проекте не производится).
При аварийном выходе из строя одного трансформатора, оставшийся в работе подвергается перегрузке. Значение допустимой аварийной перегрузки определяется по ГОСТ 1409-85 /1; c 90/. В курсовом проекте коэффициент аварийной перегрузки рекомендуется принять равным 1,4.
Совпадения аварий генератора и трансформатора не рассматриваются ввиду малой вероятности. Поэтому при выборе мощности трансформатора по аварийному режиму (отключение одного из генераторов) не следует в формулу вводить коэффициент перегрузки 1,4. В этом режиме оба трансформатора остаются в работе. Мощность каждого из них может быть определена из условия:

Необходимо учитывать, что обмотки трехобмоточного трансформатора могут быть рассчитаны на различную номинальную мощность (100 % или 67 %).

При использовании автотрансформаторов в блоках с генераторами обязателен анализ допустимости возникающих комбинированных режимов их работы /1; с. 92-98/, /5; с. 140-147/.

Параметры выбранных трансформаторов должны быть приведены в пояснительной записке в виде таблицы. Особое внимание следует обратить на наличие устройства регулирования напряжения - РПН или ПБВ.

Трансформаторы связи на ТЭЦ работают в реверсивном режиме: в нормальном режиме как повышающие, выдавая избыточную мощность в систему; при ремонте или аварийном отключении генератора - как понижающие, питая потребителей от системы и поддерживая напряжение на шинах ГРУ.

Блочные трансформаторы работают только на повышение.

Поэтому трансформаторы связи должны иметь РПН, а блочные трансформаторы ПБВ. Наличие РПН или расщепленной обмотки должно быть отражено в буквенном обозначении трансформатора /1; с 88/.

Технико-экономическое сравнение вариантов структурной схемы

Предварительно ознакомиться с /1; c. 395/, /2; с. 172/, /10; c. 545/. Возможно от каких-то из рассмотренных в 1.3 вариантов придется отказаться из-за невозможности выбора трансформатора. Из оставшихся следует отобрать два варианта, наиболее удовлетворяющих требованиям /1; с. 383/, /18/ .

Необходимо сравнивать лишь варианты, равноценные по надежности, что дает возможность не учитывать ущерб от недоотпуска электроэнергии.

Укрупненные показатели стоимости имеются в /7/, /10/, /13/. Для подсчета капитальных вложений рекомендуется таблица /1; с. 400/.

Данные об отчислениях на амортизацию и обслуживание и о ее стоимости потерь электроэнергии имеются в /7/, /10/, /13/. Продолжительность использования наибольшей нагрузки

определяется из ранее построенных графиков перетока мощности через трансформатор /1; с.45/.

Для трехобмоточных трансформаторов в каталогах обычно приводятся потери КЗ

. Если мощности всех трех обмоток одинаковы, то можно условно принять /1; с. 396/

Если мощность какой-либо обмотки меньше номинальной, например, составляет 0,67

, то соответствующие значения потерь мощности нужно умножить на коэффициент 0,67.

Потери электроэнергии в обмотках автотрансформаторов рассчитываются по формулам, приведенным в /1; с.397/.

Сопоставление вариантов по минимуму дисконтированных издержек см. в /18/.

Выбор и обоснование схем РУ всех напряжений

Предварительно ознакомиться с /1; 5.2-5.6/, /2; 5.5 - 5.6/, /3/, /11; т.2,с.53-57/. При выборе схемы РУ генераторного напряжения необходимо рассмотреть все возможные варианты, в т.ч. применение трансформаторов с расщепленной обмоткой, при большом числе генераторов схемы “Кольцо”.

В пояснительной записке кратко обосновать выбор схемы РУ на каждом напряжении и привести главную схему станции, на которой должны быть показаны все генераторы, трансформаторы, линии, выключатели, разъединители, системы шин. Все элементы главной схемы должны быть подписаны в соответствии с ГОСТ. Стрелка, указывающая на наличие РПН у трансформаторов (АТ), проводится как касательная к нижней окружности, проведенная через точку ее пересечения с верхней окружностью.

Расчет токов короткого замыкания

Определение расчетных условий КЗ

Ознакомиться с /1; 3.9/, /2; с. 163/ и выбрать методику определения расчетных условий. Нанести на главную схему точки КЗ и указать в пояснительной записке расчетные условия. Точки КЗ должны быть выбраны на каждом напряжении, в т.ч. и на низкой стороне автотрансформатора связи, если обмотка НН АТ будет использована для подключения резервного трансформатора СН.

Порядок расчета токов КЗ

Примеры расчета и необходимые справочные материалы приводятся в /1;3,3/, /2; 5,6/, /7; 1,5/, /10/, /15; с. 112-115/ .

Конечной целью расчетов является определение всех значений токов КЗ, необходимых для последующего выбора аппаратуры и токоведущих частей:

Для определения времени следует предварительно задаться типом выключателя. Номинальные параметры выключателей имеются в /10;c.228/. Типовые кривые для определения затухания периодической составляющей тока КЗ см. в /1; c.152/, там же приведен порядок расчета, рассмотрен пример.

Преобразование схем “Кольцо” на генераторном напряжении ТЭЦ рассмотрено в /9; c. 157/.

В пояснительной записке следует подробно рассмотреть расчет тока КЗ для одной из точек (желательно на генераторном напряжении), остальные можно показать сокращенно. При использовании ЭВМ необходимо для указанной точки произвести сопоставление результатов ручного расчета с расчетом на ЭВМ. Результаты расчетов свести в таблицу 2.1.

Ограничение токов КЗ

Исходя из анализа результатов расчета токов КЗ, уточнить средства их ограничения. Оценить достаточность принятых мер. Если расчетная величина токов КЗ не позволяет выбрать коммутационные аппараты, то необходимо предусмотреть установку секционных реакторов с большим сопротивлением, рассмотреть другие возможности уменьшения токов КЗ (например, применение трансформаторов связи с расщепленной обмоткой и др). После внесения изменений в схему замещения повторить расчет токов КЗ.

Расчет теплового импульса

Предварительно ознакомиться с /5; c.51-56/, /15; c. 134-138/.

Произвести расчет теплового импульса для всех расчетных точек КЗ и полученные результаты свести в таблицу 2.1. При определении теплового импульса неудаленного КЗ расчет вести с использованием типовых кривых /2/, /5/, /15/.

Расчет токов КЗ и тепловых импульсов

в системе собственных нужд

Расчет производить для одной расчетной точки КЗ в сети собственных нужд напряжением 6-10 кВ с учетом подпитки от двигателей. Предварительно ознакомиться с /1; 3,5/. Результаты расчетов свести в таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты расчетов токов КЗ

Точка КЗ			источ-ник				вык.				При-мечание
-	кВ	кА	-	кА	-	кА	С	кА	кА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
К-1(шины)	Х	Х	Г С 	Х Х Х	Х Х -	Х Х Х	Х Х -	Х Х Х	Х Х Х	Х Х Х	- - -
К-2 (шины)	Х	Х	С	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	-
К-3 (с.н.)	Х Х -	Х Х	С Д 	Х Х Х	Х Х -	Х Х Х	Х Х	Х Х Х	Х Х Х	- - Х	- - -

Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей

3.1.Предварительный выбор конструкции распредустройства

Исходя из главной схемы станции, необходимо предварительно выбрать конструкцию РУ для последующей увязки с ней электрических аппаратов, токоведущих частей и их расположения. Обратить внимание на:

а) соответствие конструкции выбранной схемы РУ (число систем и секций сборных шин, число выключателей на цепь и т.п.);

б) типы и конструкции коммутационных аппаратов, способы их установки;

в) исполнение сборных шин и токопроводов (жесткие, гибкие, комплектные и т.д.), взаимное расположение фаз, расстояние между ними;

г) тип порталов (деревянные, металлические, железобетонные) и соответственно, число изоляторов в гирляндах (подвесных и натяжных);

д) необходимость использования опорных изоляторов и отдельностоящих трансформаторов тока;

е) возможность провоза, установки и безопасного ремонта оборудования, наличие дороги.

Требования к конструкции РУ приведены в /3/. Их описания и чертежи имеются в /1/, /2; гл. 7/, /5/, /6/, /8/, /12; т. 3/, /14/.

Определение расчетных условий для выбора аппаратов и про-

водников по продолжительным режимам работы

Предварительно ознакомиться с /1/, /2; 5, 6/. Необходимо определить нормальные токи и токи наиболее тяжелых режимов для всех присоединений, в которых выбираются проводники и аппараты. Результаты расчетов свести в таблицу 2.

Для сборных шин за расчетный ток можно принять ток наиболее мощного присоединения /1/.

Таблица 2 - Результаты расчета токов для продолжительных режимов

Ток,	Э л е м е н т
КА	Генератор 1	Тр-р	Т-1	ЛЭП 1	ТСН 1		Сборн	шины
		НН	Х		НН	Х
1 норм.	Х	СН	Х	Х			Х
		ВН	Х		ВН	Х
		НН	Х		НН	Х
1 макс.	Х	СН	Х	Х			Х
		ВН	Х		ВН	Х

Выбор выключателей

В рабочих режимах через выключатели разных присоединений РУ протекают различные токи нагрузки. В зависимости от места повреждения величина токов КЗ, протекающих через выключатели линий связи с системой, линий, питающих нагрузку, присоединений трансформаторов и т.д., тоже различна. Строгий учет этого потребовал бы установки выключателей на разные токи отключения, что нежелательно с точки зрения персонала из-за сложности обеспечения ремонтов и замены оборудования.

Поэтому рекомендуется на РУ одного напряжения определить выключатель, который находится в наиболее тяжелых условиях, а все остальные выбрать такого же типа.

В современной проектной практике принято использовать при напряжениях:

330 кВ и выше - воздушные выключатели;

35 кВ, 110 кВ, 220 кВ - воздушные выключатели, если на станции имеется также напряжение 330 кВ и выше;

При использовании воздушных выключателей необходима компрессорная установка, масляные многообъемные выключатели требуют развитого масляного хозяйства, поэтому применять на одной электростанции на распредустройствах высокого и среднего напряжения выключатели разных типов экономически нецелесообразно.

35-220 кВ - масляные много- и малообъемные, например, С-35, ВМТ-110, ВМТ-220 (воздушные - как исключение);

6 - 20 кВ - малообъемные масляные: МГ, МГГ, ВГМ, а цепях мощных блоков воздушные ВВ, ВВГ, выключатели нагрузки.

На ЛЭП 6 - 10 кВ - малообъемные, например, ВПМ - 10, ВК-10.

В цепях собственных нужд электростанции - малообъемные, например, ВПМ -10, вакуумные, ВБПЭ - 10, электромагнитные ВЭМ - 6.

Выбор выключателей производится по /1; c.337/, /7; 1.6/, /2; т.3, 36-9/, /19/. Номинальные параметры выключателей имеются в /10/, /12; т.2/. Результаты выбора всех указанных в задании выключателей необходимо свести в таблицу /1; с.341/. Выключатели выбираются с приводом /1; с.340/.

Выбор разъединителей

Предварительно ознакомиться с /1; с. 276/. Номинальные параметры разъединителей имеются в /10/, /12; т. 2/. Результаты выбора необходимо свести в таблицу /1; с.341/.

При выборе разъединителей и вычерчивании главной схемы следует обращать внимание на необходимость, наличие и количество встроенных в разъединитель заземляющих ножей, увязывая этот вопрос с местом разъединителя в схеме РУ.

3.5.Выбор линейных реакторов

Линейные реакторы выбираются и проверяются /1; c.202/, исходя из необходимости установки в КРУ генераторного напряжения выключателей определенного типа, например ВПМ - 10 с

Выбор шин, токопроводов, изоляторов, кабелей

Предварительно ознакомиться с /1; 4.2/ и выбрать типы используемых проводников. Рассмотреть возможность использования комплектных токопроводов /1; 6.5/.

Выбор проводников следует проводить в соответствии с /1; 4.2/, /12; т.3/. Сведения о проводниках и изоляторах имеются в /10/. Кабель выбирается на ТЭЦ в цепи ЛЭП генераторного напряжения, на КЭС - в цепи ТСН.

Выбор измерительных трансформаторов тока

В курсовом проекте полностью выбираются трансформаторы тока (ТА) только для подключения измерительных приборов. Выбор ТА для релейной защиты производится только по типу и номинальному напряжению /20/.

Предварительно необходимо ознакомиться с /1; 4.8 - 4.11/.

Перечень необходимых измерительных приборов на станции имеется в /1; с.362/, /2; с.334/, а описание их назначения в /2; 8.4/, /9; с. 304-307/, /5; с. 523-525/, /20/.

Схемы подключения измерительных приборов генератора, трансформатора, линии имеются в /10; с.476/. Параметры приборов (мощности обмоток) приведены в /10; с.387/.

Места установки измерительных трансформаторов уточняются в /9; с. 291-295/, /20/.

При выборе ТА требуется учитывать их необходимое количество и исполнение сердечников (0,5/0,5, 0,5/Р, 0,5/Д и т.д.) каждого из них. При этом руководствоваться примерами полных принципиальных схем /10; с.453/.

Назначение каждого конкретного ТА должно быть уяснено из схемы и описания релейной защиты и автоматики /11. т.2; 37-1, 37-3/, /20/.

Необходимо использовать ТА, встроенные в выключатели и силовые трансформаторы /10; с.310 - 316/, если они имеются.

Следует избегать больших запасов по первичному номинальному току ТА. Допускается перегрузка на 20 % ввиду увеличения погрешности.

Выбор ТА производить в соответствии с /1; с. 373/. Номинальные параметры ТА приведены в /10/, /12; т. 2/.

ТА для подключения измерительных приборов, кроме указанных для выбора в задании, выбираются только по типу и номинальному напряжению при вычерчивании главной схемы электрических соединений (cм. п. 6.1).

Выбор измерительных трансформаторов напряжения (ТV)

Предварительно ознакомиться с /1; 4-9 - 4-11/, /5; с. 523/, /9; с. 291-295/.

ТV устанавливаются на каждой системе и секции сборных шин. При напряжениях 35 кВ и менее ТV должен обеспечить контроль изоляции с помощью обмотки соединенной в “разомкнутый треугольник”.

В схеме блока генератор - трансформатор с выключателем на генераторном напряжении необходим ТV на участке между выключателем и силовым трансформатором /5; с. 466/, /20/.

В цепи генератора, как следует из схемы его релейной защиты и автоматики, устанавливается несколько ТV .

а) группа из трех однофазных ТV типа НОМ или ЗОМ для питания АРВ;

б) трехфазный пятистержневой типа НТМИ или группа из трех однофазных типов ЗНОМ, ЗНОЛ для контроля изоляции, измерений, синхронизации и релейной защиты;

в) два однофазных типа НОМ, соединенных в неполный треугольник, для присоединения счетчиков, т.к. трехфазный пятистержневой ТV имеет большую погрешность.

В проекте выбирается ТV по п.б без учета нагрузки от устройств релейной защиты и приборов синхронизации.

Для ТV, установленных на сборных шинах, следует учитывать нагрузку от приборов всех отходящих ЛЭП и трансформаторов, а не только от приборов контроля сборных шин.

3.9. Выбор предохранителей

Предварительно ознакомиться с /1; 4,6/.

На электростанциях при напряжении 6-35 кВ предохранители используются в цепях трехфазных ТV для защиты от повреждений в них. Номинальные параметры предохранителей имеются в /10; с.254/.

Выбор разрядников и ограничителей перенапряжения

В курсовом проекте разрядники и ОПН выбираются только по типу и номинальному напряжению в соответствии с /10; с.364, 478/ и /1; с.81/, /10; с. 478/.

Для защиты нейтрали трансформаторов рекомендуется применять ОПНН (ограничители перенапряжений для нейтрали).

Разработка конструкции РУ и расчет заземления

Конструкция РУ

Необходимо ознакомиться с требованиями к РУ /4/, выбрать окончательно типовую или оригинальную конструкцию (см.п.3.1.). Следует рассматривать несколько конструкций и использовать наиболее современные технические решения с применением КРУ, жесткой ошиновки /6/, подвесных разъединителей, элегазовых аппаратов /1; с.503/.

Выбранную конструкцию РУ следует обосновать, сравнив с другими возможными при той же электрической схеме конструкциями, и кратко описать.

Необходимо разработать схему заполнения /1, с. 481, 483, 487/ и привести ее в пояснительной записке с указаниями всех ячеек, аппаратов и пояснительными надписями. Подробные схемы заполнения имеются в /12; т.3/. Используя известные шаг ячейки, ее длину и количество ячеек, рассчитать размеры площадки РУ.

Расчет заземления

Расчет заземления в курсовом проекте с целью упрощения выполнения только для разрабатываемого РУ, хотя в действительности заземляющее устройство может выполняться общим для всей станции.

Предварительно следует ознакомиться с /1; 7,5/, /6; гл. 30/.

Ток замыкания на землю для сети с эффективно-заземленной нейтралью можно принять равным рассчитанному ранее току трехфазного КЗ. Для сети с малым током замыкания на землю (6-35 кВ ) величина тока рассчитывается по формуле /1; 1.3/. Для этого надо задаться исполнением (воздушное, кабельное) и длиной отходящих линий /10; с.21/, /12/, /13/.

В пояснительной записке привести схему рассчитанного контура заземления /1/.

Выбор схемы управления выключателем

Предварительно ознакомиться с /1; 7.1, 7.2/, /6; 7.1/, /12; т.3/.

При выборе схемы управления следует учесть и описать тип выключателя (масляный, воздушный) и привода, тип ключа управления (малогабаритный или нет), вид оперативного тока (постоянный, переменный).

Схему допускается показывать упрощенно без цепей сигнализации и блокировки. Следует кратко описать назначение каждого элемента схемы.

Графическая часть проекта

Главная схема электрических соединений

Предварительно следует ознакомиться с требованиями действующих стандартов в отношении графических обозначений в электрических схемах /10; с.454-475/.

На схеме электрических соединений должны быть показаны: все генераторы, блочные трансформаторы и трансформаторы (автотрансформаторы) связи, ТСН, сборные шины всех напряжений и отходящие от них воздушные и кабельные линии, установленные во всех цепях коммутационные аппараты, реакторы, трансформаторы тока и напряжения, разрядники (в соответствии с /10; с. 480/.

Следует показать цепи заземления нейтралей генераторов /1; с.35/.

Разъединители с заземляющими ножами, (ЗН) и без ЗН не следует показывать на одной горизонтали. Пример неверного обозначения см. в /1; с.501/.

В обозначении трансформатора тока следует указать номинальное напряжение, первичный и вторичный ток и класс точности обмоток.

Следует обратить внимание на схемы соединений обмоток и режим заземления нейтрали силовых трансформаторов (автотрансформаторов) и трансформаторов напряжения.

На главной схеме должны быть указаны типы и основные номинальные параметры всего выбранного оборудования и токоведущих частей.

Все аппараты, выбор которых с целью упрощения не требуется по заданию, выбирается только по типу, рабочему току, номинальному напряжению /10/ и также обозначаются на главной схеме.

Однотипные цепи при их большом числе допускается показывать упрощенно с указанием их действительного количества.

Главная схема должна полностью соответствовать решениям, принятым в пояснительной записке.

Фрагменты главных схем приведены в приложении 2.

Конструкция РУ

Разрабатываемая конструкция РУ должна полностью соответствовать выбранному в пояснительной записке оборудованию и главной схеме электрических соединений. Отсутствие каких-либо элементов на чертеже конструкции РУ или наличие элементов, не предусмотренных в главной схеме, не допускается. В частности, следует обратить внимание на:

а) соответствие типов выключателей и разъединителей в пояснительной записке, на главной схеме и в конструкции РУ;

б) положение фаз шин и токопроводов, принятое при проверке их на электродинамическую устойчивость;

в) использование встроенных ТА.

На чертеже конструкции РУ должны быть указаны все необходимые размеры ячеек, аппаратов и основные минимально допустимые изоляционные расстояния (в свету) /12/, /8/, /10/.

Оборудование (выключатели) допускается показывать упрощенно.

Каждый разрез сопровождается поясняющей схемой ячейки, взятой из схемы заполнения.

Для ОРУ выполняется план и разрез по характерным ячейкам (присоединение трансформатора, ЛЭП, трансформатора напряжения и разрядника, шиносоединительного, обходного, секционного выключателя).

Для ЗРУ вместо плана выполняется (в пояснительной записке) подробная схема заполнения по этажам (см. п.4.1) и обычно совмещенный разрез по двум ячейкам.

Разрезы и планы, отсутствующие в доступной литературе, дорабатываются студентом самостоятельно по аналогии с имеющимися.

Оформление пояснительной записки

В пояснительной записке не следует переписывать учебник, достаточно сослаться на источник информации. Не украшает проект многократное повторение однотипных расчетов. Один из них следует привести полностью с необходимыми пояснениями, остальные достаточно свести в таблицу. В случае применения ЭВМ желательно дать сопоставление данных ручного и машинного расчетов. Список литературы должен быть оформлен в соответствии с требованиями стандартов.

В пояснительной записке, как и в любой другой технической литературе, уместно применять безличную форму глаголов, например, “установлено”, “рассчитано”, или “устанавливается”, “рассчитывается” и т.д.

Недопустимо использовать глаголы в единственном и множественном числе, например, “установил”, “рассчитал” или “установили”, “рассчитали”.

8.Защита курсового проекта

Защита осуществляется публично в присутствии членов комиссии (как минимум двух преподавателей) и студентов.

Задание на курсовой проект

Исходные данные для проектирования приведены в таблице 9.1. Номер варианта соответствует двум последним цифрам личного шифра студента. Пользуясь исходными данными необходимо:

Выбрать тип синхронных генераторов, кратко описать их основные характеристики (индуктивные и активные сопротивления, охлаждение, возбуждение, конструкция).
Наметить несколько конкурентноспособных вариантов главной схемы электрических соединений станции, отличающихся распределением генераторов по РУ различных напряжений, числом и мощностью повышающих трансформаторов и трансформаторов связи с системой /11/.
Выбрать число, мощность и тип повышающих трансформаторов и трансформаторов связи. Выбор иллюстрировать необходимыми расчетами, графиками нагрузок и перетоков мощности. Для автотрансформаторов произвести расчет комбинированных режимов /11/.
Произвести технико-экономическое сравнение вариантов главной схемы станции с учетом потерь мощности в трансформаторах и автотраснформаторах.
Выбрать и обосновать схемы распредустройств всех напряжений. Вычертить принятый окончательно вариант главной схемы станции и привести его краткое описание.
На выбранной главной схеме станции наметить расчетные точки КЗ, необходимые для проверки электрических аппаратов и проводников.
Рассчитать токи трехфазного короткого замыкания и тепловые импульсы В_К (интеграл Джоуля) для всех точек. Полученные данные свести в таблицу.
Выбрать коммутационные аппараты, реакторы, измерительные трансформаторы /10/, предохранители и разрядники.
Выбрать токоведущие части на участке между генератором и трансформатором связи (или блока), а также сборные шины.
Выбрать трансформаторы собственных нужд и кратко описать схему питания собственных нужд электростанции.
Выбрать, обосновать и описать конструкцию распределительных устройств высокого напряжения. Привести схему заполнения ячеек ОРУ высокого напряжения.

Примечание: графики электрических нагрузок и перетоков мощности, варианты главных схем, схема собственных нужд, схемы вторичных соединений выбираемых измерительных трансформаторов и схемы заполнения ячеек РУ выполняются на миллиметровке.

При решении перечисленных в задании вопросов помимо исходных данных принять следующие дополнительные условия .

Генераторы электростанции круглосуточно и независимо от времени года вырабатывают свою номинальную мощность.

В зависимости от последней цифры номера варианта следует выбрать в качестве нагрузок РУ предприятия7:

a) Угледобычи

б) Нефтепереработки

в) Торфоразработки

г) Черной металлургии

д) Цветной металлургии

е) Химии

ж) Тяжелого машиностроения

з) Целлюлозно-бумажной

и) Станкостроительных

к) Печатных и отделочных фабрик

л) Прядильно-ткацких фабрик

Характерные графики электрических нагрузок предприятий различных отраслей промышленности смотри в приложении 1.

Для упрощения

можно принять одинаковым в максимум и минимум. Годовое число часов использования максимальной нагрузки Т_м следует определить с помощью справочных таблиц, например в /5/, или, исходя из графиков нагрузки.

Расход энергии на собственные нужды принять в процентном соотношении соответственно типу проектируемой электростанции и виду топлива.

Для отходящих к потребителям линий на генераторном напряжении необходимо ограничить ток КЗ до величины, допускающей установку в ГРУ и на подстанциях потребителей комплектных распредустройств с выключателями типа ВК-10, ВПМ-10 и др. с номинальным током отключения I_{н. отк.}= 20 кА.

Предполагается, что по линиям, идущим к потребителю, производится только выдача энергии. По линиям связи с системой производится выдача со станции избыточной энергии, а в ремонтных режимах возможно получение мощности от системы.

Недостающими для проектирования данными студент должен задаться самостоятельно.

Графическая часть проекта

Лист 1 формата А1: Главная схема электрических соединений станции. (С указанием на ней всех выбранных аппаратов и их паспортных данных).

Лист 2 формата А1: Планы и разрезы по ячейкам разрабатываемых распредустройств высокого напряжения (см. п. 11).

Основные вопросы для подготовки к защите проекта

Параметры и конструкция основного оборудования станции (генераторов, трансформаторов).
Расшифровка буквенно-цифровых обозначений всех элементов на главной схеме /10/, /12; т.2 / .
Порядок построения графиков перетока мощности, определение , определение потерь мощности.
Обоснование выбора числа, мощности и типа трансформаторов связи.
Расчет всех значений токов КЗ и теплового импульса, его назначение и особенности применительно к конкретной схеме, пользование расчетными (типовыми ) кривыми.
Назначение каждого элемента главной схемы, схемы собственных нужд, схемы управления выключателем, схемы присоединения приборов, обоснование правильности его выбора в проекте.
Назначение заземлений нейтралей в главной схеме и элементов в цепи нейтрали.
Описание работы выбранных схем РУ и порядка оперативных переключений в них.
Возможные варианты схем РУ для каждого напряжения, их недостатки.
Возможные варианты конструкции РУ, их недостатки.
Назначение каждого элемента конструкции РУ.
Цель и порядок расчета заземления.
Условия выбора оборудования.

Оценка за проект может быть снижена за имеющиеся несоответствия между чертежами и пояснительной запиской, использование устаревших технических решений.

10. Литература

Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов.-3-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
Околович М.Н. Проектирование электрических станций: Учебник для вузов.- М.: Энергоатомиздат, 1982.
Указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 100100 - “Электрические станции” (Электрическая часть). - Киров, изд. КирПИ, 19991.
Правила устройства электроустановок. -6-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986.
Электрическая часть станций и подстанций: /Учебник для вузов/ А.А.Васильев, И.П.Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др.: Под ред. А.А.Васильева.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1990.
Электрическая часть электростанций: /Учебник для вузов/ под ред. С.В.Усова, -2-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоатомиздат. Ленинград. отд-ние, 1987.
Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей: Учебное пособие для студентов вузов /Блок В.М., Обушев Г.К., Паперно Л.Б. и др. М.: Высшая школа, 1981.
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Учебник для вузов.2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986.
Славнин М.И. Электрооборудование электрических станций и трансформаторных подстанций: -М.: Госэнергоиздат, 1986.
Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов.-4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989.
Электротехнический справочник. Т.1-2 /Под ред. П. Г. Грудинского и др. -М.: Энергия, 1981-1982.
Электротехнический справочник. Т.1,2 и 3. /Под ред. В.Г. Герасимова и др. М.: Энергоатомиздат, 1986.
Справочник по проектированию электроэнергетических систем. /Под ред. С.С. Рокотяна и И.М.Шапиро. М.: Изд.3-е, перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1985.
Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. -М.: Энергоатомиздат, 1985.
Проектирование электрической части станций и подстанций. Учебное пособие для вузов / Ю.Б. Гук, В.В. Кантан, С.С.Петрова.-Л.: Энергоатомиздат. Ленинград. отд-ние 1985.
Оформление курсовых и дипломных проектов. Методические указания для студентов специальностей 03.01, 0302, 0303, - Киров, изд. КирПИ, 1986.
Альбом адаптированных чертежей высоковольтного оборудования для курсового и дипломного проектирования. - Киров, изд. КирПИ, 1990.
Выбор главной схемы электростанции. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. ВятГТУ, изд. ПРИП, 1999 г.
Чунихин А.А. Электрические аппараты высокого напряжения. Выключатели. -М.: Информэлектро, 1996.
Измерительные трансформаторы на главных схемах электростанций. МУ по курсовому и дипломному проектированию. ВятГТУ, ПРИП, 1999 .