Выбор структурных схем электрических станций, расчет баланса мощностей

 

 

Некоммерческое акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

 

Кафедра «Электрических станций, сетей и систем»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

по дисциплине: Электрические станции и подстанции

на тему: Выбор структурных схем электрических станций, расчет баланса мощностей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специальность: электроэнергетика

Выполнил: ст группы Э-12-11 Баймахан Н.М.

Проверила: к.т.н. доцент Михалкова Е. Г.

«__»_____________2014г

           Вариант 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    Алматы 2014

 

Содержание

 

1	Цели и задачи работы	3
2	Объем и содержание расчетно-графической работы	4
	2.1 Исходные данные    2.2 Выбор генераторов	4 4
3	Выбор структурной схемы станции  и составление баланса мощностей	6
	3.1 Выбор структурной схемы для варианта 1	6
	3.2 Выбор структурной схемы для варианта 2	7
	Заключение	8
	Список литературы	9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Цель и задачи работы

Цель работы закрепление теоретических знаний и развитие у студентов самостоятельности в решении поставленных задач, приобретение практических навыков работы с технической литературой, нормативными и техническими условиями ЭВМ.

Задачи РГР:

- выбор типа, количества и мощности генераторов для станции;

- выбор принципиальной (структурной) схемы станций;

- выполнение чертежа принципиальной схемы электрических соединений ТЭЦ.

- составление баланса мощностей  и суточного графика нагрузок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Объем и содержание расчетно-графической работы

 

1. Исходные данные варианта:

 

Вид топлива: мазут;

Число и мощность генераторов, МВт: 3 генераторов мощностью по 32 МВт; Количество и мощность линий нагрузки на генераторном напряжении, МВт: 10 линий мощностью по 3 МВт;

Расход на с.н., % от Руст. Ген: 7;

Номинальное напряжение РУСН, кВ: 35;

Количество линий и мощность нагрузок РУСН, МВт: 2/10;

Продолжительность нагрузок, зима – лето: 140/225;

Номинальное напряжение линий связи с системой, кВ: 110;

Количество линий и их длина, км: 2/55.

 

2. Выбор генераторов

 

В соответствии с исходными данными принимаются к установке 3 турбогенераторов Т-32-2 (Т- турбогенератор, 32 – номинальная активная мощность в МВт, 2 – число полюсов).

Для турбогенератора Т-32-2:

Частота вращения: n = 3000 об/мин;

Мощность: Sном = 40 МВА;

Коэффициент мощности: cosφ = 0,8;

Активная мощность: Pном = 32 МВт;

Ток статора 3,67/2,2 кА

Сверхпереходное индуктивное сопротивление: ;

Напряжение статора: Uном = 10,5 кВ;

КПД: η = 98,3 % ;

Система возбуждения:ВЧ– от машинного возбудителя постоянного тока;

Охлаждение обмоток статора: КВР - косвенное водородом;

Охлаждение обмоток ротора: НВР - непосредственное водородом.

Система охлаждения турбогенератора:

Вентиляция турбогенератора осуществляется по замкнутому циклу. Циркуляция водорода обеспечивается двумя вентиляторами, установленными на валу ротора. Водород охлаждается газоохладителями, горизонтально встроенными в корпус статора. Тепловой контроль всех основных узлов турбогенератора производится установленными в них термометрами сопротивления, подключенными к контролирующим приборам.

 

Система возбуждения турбогенератора:

Возбуждение турбогенератора Т-32-2 осуществляется от машины постоянного тока, соединенной с валом генератора через редуктор. Возбуждение возбудителя выполнено по схеме самовозбуждения (обмотка возбуждения возбудителя питается от якоря самого возбудителя).

64-32∙2∙0,07-10∙3= 29,52 МВт

3 Выбор структурной схемы  станции  и составление баланса  мощностей

3.1 Выбор структурной схемы для варианта 1

 

Система

                                     нагр на РУСН                                                                                                  

 

35 кВ 110 кВ

                                                             

 

 

 

 

 

                            Т1                        Т2                                                                                                    Т3

 

 

 

 

 

 

                       c.н.                                                                                                                                              с.н.

               г.н               G1                       G2                                                                                    G3

 

 

Рисунок1-Вариант 1 структурной схемы

 

Генераторы выдерживают приложенную к ним нагрузку.

 

Таблица 1 – Баланс мощностей для варианта 1

 

Определяемый параметр	Период года / часы	0-8	8-18	18-24
1. Выработка мощности Г1-Г3; МВт	Зима	57.6	64	57.6
	Лето	44.8	51.2	44.8
2. Нагрузка с.н. Г1-Г3; МВт	Зима	4.21	4.48	4.21
	Лето	3.67	3.9424	3.67
3. Нагрузка с.н. каждого из генераторов Г4 и Г5; МВт	Зима	2.1	2.24	2.1
	Лето	1.836	1.971	1.836
4. Нагрузка на 10кВ, МВт	Зима	30	30	30
	Лето	21	21	21
5. Загрузка Т1 и Т2, МВт (суммарная)	Зима	33.39	39.52	33.9
	Лето	27.13	33.26	27.13
6. Загрузка каждого из трансформаторов Т1 и Т2, МВт	Зима	16.695	19.76	16.695
	Лето	13.565	16.63	13.565
7. Нагрузка на 35кВ, МВт	Зима	16	20	16
	Лето	11	14	11
8. Загрузка обмоток 10кВ Т3 и Т4, МВт	Зима	27.1	29.76	27.1
	Лето	20.565	23.6288	20.565
9. Загрузка обмоток 35кВ Т3 и Т4, МВт	Зима	-8.695	-9.76	-8.695
	Лето	-8.065	-9.63	-8.065
10. Загрузка обмоток 110кВ Т3 и Т4, МВт	Зима	36.215	37.28	36.215
	Лето	35.585	37.15	35.15

 

3.2 Выбор структурной  схемы для варианта 2

 

                         нагр на РУСН                                                                                  Система

 

 

 

 

 

 

T1                        T2                                                                                                       T3

 

 

 

 

              c.н. с.н.

         г.н                     G1                       G2                                                                                    G3

 

Рисунок 2- Вариант 2 структурной схемы

 

Таблица 2 – Баланс мощностей для варианта 2

 

Определяемый параметр	Период года / часы	0-8	8-18	18-24
1. Выработка мощности Г1-Г3; МВт	Зима	57.6	64	57.6
	Лето	44.8	51.2	44.8
2. Нагрузка с.н. Г1-Г3; МВт	Зима	4.21	4.48	4.21
	Лето	3.67	3.9424	3.67
3. Нагрузка с.н. каждого из генераторов Г4 и Г5; МВт	Зима	2.1	2.24	2.1
	Лето	1.836	1.971	1.836
4. Нагрузка на 10кВ, МВт	Зима	30	30	30
	Лето	21	21	21
5. Загрузка Т1 и Т2, МВт (суммарная)	Зима	33.39	39.52	33.9
	Лето	27.13	33.26	27.13
6. Загрузка каждого из трансформаторов  Т1 и Т2, МВт	Зима	16.695	19.76	16.695
	Лето	13.565	16.63	13.565
7. Нагрузка на 35кВ, МВт	Зима	16	20	16
	Лето	11	14	11
8. Переток мощности с 110кВ каждого из Т1 и Т2 на 35кВ, МВт	Зима	-8.695	-9.76	-8.695
	Лето	-8.065	-9.63	-8.065
9. Загрузка обмоток 35кВ каждого из Т1 и Т2, МВт	Зима	8	10	8
	Лето	5.5	7	5.5

 

         P, МВт                                                                                P, МВт

  100                                                                                       25

 

  80                                                                                       20

1

                        1                                                                                          

    60                                                                                       15

                            2 2

    40                                                                                       10                      

 

 

   20                                                                                          5

 

                                                                                t/час                                                                                    t/час

      0          4         8         12        16        20        24                 0            4         8         12        16        20        24

 

Рисунок 3 – График выработки мощности генераторами и график нагрузки на напряжении 35 кВ

1 - зима, 2 – лето

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной расчетно-графической работе закрепила теоретические знания об электрических станциях, трансформаторах, автотрансформаторах, турбогенераторах.  Выбрала тип генератора с указанием всех параметров и данных о системе возбуждения и охлаждения. Составила 2 варианта структурных схем электростанции, а также построила суточные графики нагрузки и определила баланс мощностей. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Соколов С.Е., Михалкова Е.Г., Хожин Г.Х. Электрические станции и подстанции. Методические указания к расчетно-графической работе №1 для специальностей 5В071800-Электроэнергетика и 5В081200-Электроснабжение сельского хозяйства. –Алматы: АУЭС, 2014. 15 с.
2. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 648с.
3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608с.
4. Соколов С.Е., Кузембаева Р.М. Тепловые электрические станции: пособие для курсового и дипломного проектирования по электрической части тепловых станций. – Алматы: Мектеп, 1980. – 216с.
5. Соколов С.Е., Хожин Г.Х., Кузембаева Р.М. Электроэнергетика. Электрические станции. Методические указания к выполнению РГР специальности 050718 – Электроэнергетика. Алматы: АИЭС,2006.
6. Хожин Г.Х. Электрическая часть электростанций: Учебное пособие. - Алматы: АИЭС,1996. – 75с.