Реферат: Рсчет электрической части станции ГРЭС
1.<span Times New Roman"">
ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫСТАНЦИИ1.1.<span Times New Roman"">
Расчет перетоков мощности в структурной схемеНайдем перетоки мощности всхеме 1 (рисунок 1).
<img src="/cache/referats/7525/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
Рисунок 1 – Структурная схема ГРЭС (вариант №1)
Определим мощность протекающую через блочный трансформатор
<img src="/cache/referats/7525/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
где <img src="/cache/referats/7525/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> – активная иреактивная мощности турбогенератора; <img src="/cache/referats/7525/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> – активная и реактивнаямощности собственных нужд.
Таблица 1.1 –Справочные данные турбогенератора
Тип турбогенератора
Номинальная мощность
<img src="/cache/referats/7525/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1031">
<img src="/cache/referats/7525/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
<img src="/cache/referats/7525/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1033">
<img src="/cache/referats/7525/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1029">
<img src="/cache/referats/7525/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1030">
ТВВ-160-2ЕУ3
188
160
18
0.85
0.213
<img src="/cache/referats/7525/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034">
Подставив значения в формулу(1.1), получим
<img src="/cache/referats/7525/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035">
Из условия <img src="/cache/referats/7525/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1036">
Таблица 1.2 –Данные трансформатора
<img src="/cache/referats/7525/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1037">
Тип трансформатора
<img src="/cache/referats/7525/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1038">
Потери, кВ
<img src="/cache/referats/7525/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1039">
Цена, тыс. руб.
<img src="/cache/referats/7525/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1040">
<img src="/cache/referats/7525/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1041">
110
ТДЦ 200000/110
200
170
550
10.5
222
220
ТДЦ 200000/220
200
130
660
11
253
Произведем расчет перетокапри максимальной мощности нагрузки <img src="/cache/referats/7525/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1042">
<img src="/cache/referats/7525/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1043"><img src="/cache/referats/7525/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1044"> – количество блоков насреднем напряжении; <img src="/cache/referats/7525/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1045"> – реактивная мощностьнагрузки.
<img src="/cache/referats/7525/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1046">
Подставив значения в формулу(1.2), получим
<img src="/cache/referats/7525/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1047">
Произведем расчет перетокапри минимальной мощности нагрузки <img src="/cache/referats/7525/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1048">
<img src="/cache/referats/7525/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1049"><img src="/cache/referats/7525/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> – реактивная мощностьнагрузки.
<img src="/cache/referats/7525/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1051">
Подставив значения в формулу(1.3), получим
<img src="/cache/referats/7525/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1052">
Произведем расчет перетока ваварийном режиме при максимальной мощности нагрузки <img src="/cache/referats/7525/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1053">
<img src="/cache/referats/7525/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1054">
<img src="/cache/referats/7525/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1055">
Так как <img src="/cache/referats/7525/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> в аварийном режиме примаксимальной мощности нагрузки, то мощность потребляется от энергосистемы.
Определим перетокинаходящиеся за автотрансформатором на высшем напряжении
<img src="/cache/referats/7525/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1057">
Определим максимальныйпереток: <img src="/cache/referats/7525/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1058">
Выберим автотрансформаторысвязи по формуле
<img src="/cache/referats/7525/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1059"> (1.5)
где <img src="/cache/referats/7525/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> – максимальныйпереток; <img src="/cache/referats/7525/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1061"> – коэффициентперегрузки (<img src="/cache/referats/7525/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1062">
<img src="/cache/referats/7525/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1063">
Таблица 1.3 –Данные автотрансформатора
Тип автотрансформатора
<img src="/cache/referats/7525/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1064">
<img src="/cache/referats/7525/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1065">
<img src="/cache/referats/7525/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1066">
Потери, кВ
Цена, тыс. руб.
ВС
ВН
НН
<img src="/cache/referats/7525/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1067">
<img src="/cache/referats/7525/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1068">
АТДЦТН 250000/220/110
11
32
20
250
100
120
500
324
<img src="/cache/referats/7525/image082.gif" v:shapes="_x0000_s1053">
Найдем перетоки мощности всхеме 2 (рисунок 2).
Рисунок 2 – Структурная схема ГРЭС (вариант№2)
Произведем расчет перетокапри максимальной мощности нагрузки <img src="/cache/referats/7525/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1069">
<img src="/cache/referats/7525/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1070">
Произведем расчет перетокапри минимальной мощности нагрузки <img src="/cache/referats/7525/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1071">
<img src="/cache/referats/7525/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1072">
Произведем расчет перетока ваварийном режиме при максимальной мощности нагрузки <img src="/cache/referats/7525/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1073">
<img src="/cache/referats/7525/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1074">
Определим перетокинаходящиеся за автотрансформатором на высшем напряжении
<img src="/cache/referats/7525/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1075">
Определим максимальныйпереток: <img src="/cache/referats/7525/image090.gif" v:shapes="_x0000_i1076">
Выберим автотрансформаторы связи по формуле (1.5)
<img src="/cache/referats/7525/image092.gif" v:shapes="_x0000_i1077">
Выберим автотрансформатор типа АТДЦТН 250000/220/110(таблица 1.3).
1.2.<span Times New Roman"">
Так как присутствуют генераторныевыключатели, то мощность трансформаторов собственных нужд примем равныммощности резервного трансформатора собственных нужд
<img src="/cache/referats/7525/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1078"> (1.6)
где <img src="/cache/referats/7525/image096.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> – мощность собственныхнужд, %.
<img src="/cache/referats/7525/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1080">
<img src="/cache/referats/7525/image100.gif" v:shapes="_x0000_i1081">
Таблица 1.4 – Трансформаторы собственных нужд
<table cellspacing=«0» cellpadding=«0» ">№ схемы
Тип трансформатора
<img src="/cache/referats/7525/image102.gif" v:shapes="_x0000_i1082">
<img src="/cache/referats/7525/image104.gif" v:shapes="_x0000_i1083">
Цена, тыс. руб.
1
ТСН
ТРДНС 25000/35
25
115
62
РТСН
2
ТСН
ТРДНС 25000/35
25
115
62
РТСН
1.3. Определение потерь энергии в трансформаторах иавтотрансформаторах
Потери в блочныхтрансформаторах
<img src="/cache/referats/7525/image106.gif" v:shapes="_x0000_i1084"> (1.7)
где <img src="/cache/referats/7525/image108.gif" v:shapes="_x0000_i1085"> – потери холостогохода; <img src="/cache/referats/7525/image110.gif" v:shapes="_x0000_i1086"> – потери короткогозамыкания; <img src="/cache/referats/7525/image112.gif" v:shapes="_x0000_i1087"> – время ремонта блока;<img src="/cache/referats/7525/image114.gif" v:shapes="_x0000_i1088"> – номинальная мощностьтрансформатора; <img src="/cache/referats/7525/image116.gif" v:shapes="_x0000_i1089"> – максимальнаямощность протекающая через трансформатор; <img src="/cache/referats/7525/image118.gif" v:shapes="_x0000_i1090"> – время максимальныхпотерь [1].
На стороне среднегонапряжения
<img src="/cache/referats/7525/image120.gif" v:shapes="_x0000_i1091">
на стороне высшегонапряжения
<img src="/cache/referats/7525/image122.gif" v:shapes="_x0000_i1092">
Потери в автотрансформаторепри не подключенном генераторе на низшем напряжении рисунок 1
<img src="/cache/referats/7525/image124.gif" v:shapes="_x0000_i1093"> (1.8)
<img src="/cache/referats/7525/image126.gif" v:shapes="_x0000_i1094">
Потери в автотрансформаторепри не подключенном генераторе на низшем напряжении рисунок 2 по формуле (1.8)
<img src="/cache/referats/7525/image128.gif" v:shapes="_x0000_i1095">
1.4. Определение суммарныхпотерь
Суммарные потери в схеме 1по формуле (1.9)
<img src="/cache/referats/7525/image130.gif" v:shapes="_x0000_i1096"> (1.9)
<img src="/cache/referats/7525/image132.gif" v:shapes="_x0000_i1097">
Определим стоимость годовыхпотерь электроэнергии по формуле (2.0)
<img src="/cache/referats/7525/image134.gif" v:shapes="_x0000_i1098"> (2.0)
где <img src="/cache/referats/7525/image136.gif" v:shapes="_x0000_i1099"> – себестоимостьэлектроэнергии.
<img src="/cache/referats/7525/image138.gif" v:shapes="_x0000_i1100">
Суммарные потери в схеме 2по формуле (1.9)
<img src="/cache/referats/7525/image140.gif" v:shapes="_x0000_i1101">
Определим стоимость годовыхпотерь электроэнергии по формуле (2.0)
<img src="/cache/referats/7525/image142.gif" v:shapes="_x0000_i1102">
1.5. Расчет технико-экономических показаний длявыбора варианта структурной схемы
Для расчетатехнико-экономических показаний необходимо выбрать не только трансформаторы, нои выключатели, которые находятся по максимально рабочему току (<img src="/cache/referats/7525/image144.gif" v:shapes="_x0000_i1103">
Выберим выключатели навысшем напряжении (220 кВ) по формуле (2.1)
<img src="/cache/referats/7525/image146.gif" v:shapes="_x0000_i1104"> (2.1)
где <img src="/cache/referats/7525/image148.gif" v:shapes="_x0000_i1105"> – номинальноенапряжение.
<img src="/cache/referats/7525/image150.gif" v:shapes="_x0000_i1106">
Выберим выключатели насреднем напряжении (110 кВ) по формуле (2.1)
<img src="/cache/referats/7525/image152.gif" v:shapes="_x0000_i1107">
Выберим выключатели нанизшем напряжении (генераторном) по формуле (2.1)
<img src="/cache/referats/7525/image154.gif" v:shapes="_x0000_i1108">
Сведем расчетные данныетрансформаторов и выключателей в таблице 1.5, 1.6 для расчета капитальныхзатрат.
Таблица 1.5 –Расчет капитальных затрат вариант схемы 1
<table cellspacing=«0» cellpadding=«0» "> Наименование оборудованияКоличество, ед.
Стоимость, тыс. руб.
Сумма, тыс. руб.
1. Блочный трансформатор: ТДЦ 200000/220
2
253
506
ТДЦ 200000/110
2
222
444
2. Автотрансформатор связи:
АТДЦТН 250000/220/110
2
324
648
3. ТСН: ТРДНС 25000/35
4
62
248
4. РТНС: ТРДНС 25000/35
1
62
62
5. Выключатели высоковольтные:
ВВБК-220Б-56/3150У1
4
33.76
135.04
ВВБК-110Б-50/3150У1
4
26
104
6. Выключатели генераторные: МГУ-20-90/6300
4
4.51
18.04
7. Выключатель РТСН: МГУ-20-90/6300
1
4.51
4.51
ИТОГО
------
------
2169.59
Таблица 1.6 –Расчет капитальных затрат вариант схемы 2
<table cellspacing=«0» cellpadding=«0» "> Наименование оборудованияКоличество, ед.
Стоимость, тыс. руб.
Сумма, тыс. руб.
1. Блочный трансформатор: ТДЦ 200000/220
1
253
253
ТДЦ 200000/110
3
222
666
2. Автотрансформатор связи:
АТДЦТН 250000/220/110
2
324
648
3. ТСН: ТРДНС 25000/35
4
62
248
4. РТНС: ТРДН 25000/35
1
62
62
5. Выключатели высоковольтные:
ВВБК-220Б-56/3150У1
3
33.76
101.28
ВВБК-110Б-50/3150У1
5
26
130
6. Выключатели генераторные: МГУ-20-90/6300
4
4.51
18.01
7. Выключатель РТСН: МГУ-20-90/6300
1
4.51
4.51
ИТОГО
------
------
2130.8
Для оценки эффективностисхем электрической станции примем минимум приведенных затрат
<img src="/cache/referats/7525/image156.gif" v:shapes="_x0000_i1109"> (2.2)
где <img src="/cache/referats/7525/image158.gif" v:shapes="_x0000_i1110"> – нормативный коэффициент;<img src="/cache/referats/7525/image160.gif" v:shapes="_x0000_i1111"> – амортизационныеотчисления; <img src="/cache/referats/7525/image162.gif" v:shapes="_x0000_i1112"> – капитальные затратыв станцию; <img src="/cache/referats/7525/image164.gif" v:shapes="_x0000_i1113"> – суммарные расходы.
Произведем оценкуэффективности схемы 1 по формуле (2.2)
<img src="/cache/referats/7525/image166.gif" v:shapes="_x0000_i1114">
Произведем оценкуэффективности схемы 2 по формуле (2.2)
<img src="/cache/referats/7525/image168.gif" v:shapes="_x0000_i1115">
Определим различимостьвариантов схем по формуле (2.3)
<img src="/cache/referats/7525/image170.gif" v:shapes="_x0000_i1116"> (2.3)
Так как <img src="/cache/referats/7525/image172.gif" v:shapes="_x0000_i1117">
Потому что схема являетсяболее надежной с точки зрения эффективности.
2.<span Times New Roman"">
РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГОЗАМЫКАНИЯ2.1. Выбор базисных условий
Расчетпроводим в относительных единицах, используя приближенные приведения к однойступени напряжения, при базисных условий: <img src="/cache/referats/7525/image174.gif" v:shapes="_x0000_i1118">, <img src="/cache/referats/7525/image176.gif" v:shapes="_x0000_i1119">.
Базисноенапряжение: <img src="/cache/referats/7525/image178.gif" v:shapes="_x0000_i1120">
Базисные токи: <img src="/cache/referats/7525/image180.gif" v:shapes="_x0000_i1121">
<img src="/cache/referats/7525/image182.gif" v:shapes="_x0000_i1122">
2.2. Определение параметровэлектрической схемы замещения
Электрическаясхема замещения станции ГРЭС (рисунок 2) с указанием аварийных узловпредставлена на рисунок 3.
<img src="/cache/referats/7525/image184.gif" v:shapes="_x0000_s1054">
2.3. Вычисления режимныхпараметров
Так как <img src="/cache/referats/7525/image186.gif" v:shapes="_x0000_i1123"> на всех ступенях напряжения, то величины ЭДС вотносительных базисных к номинальным единицам равны: <img src="/cache/referats/7525/image188.gif" v:shapes="_x0000_i1124">.Значение ЭДС <img src="/cache/referats/7525/image190.gif" v:shapes="_x0000_i1125"> приняты из [2, таблица6.1].
<img src="/cache/referats/7525/image192.gif" v:shapes="_x0000_i1126">
<img src="/cache/referats/7525/image194.gif" v:shapes="_x0000_i1127">
2.4. Определение системныхпараметров
<img src="/cache/referats/7525/image196.gif" v:shapes="_x0000_i1128">
<img src="/cache/referats/7525/image198.gif" v:shapes="_x0000_i1129">
<img src="/cache/referats/7525/image200.gif" v:shapes="_x0000_i1130">
<img src="/cache/referats/7525/image202.gif" v:shapes="_x0000_i1131">
Определим количество ЛЭП исечение проводов
<img src="/cache/referats/7525/image204.gif" v:shapes="_x0000_i1132"><img src="/cache/referats/7525/image206.gif" v:shapes="_x0000_i1133">
<img src="/cache/referats/7525/image208.gif" v:shapes="_x0000_i1134">
где <img src="/cache/referats/7525/image210.gif" v:shapes="_x0000_i1135"> – максимальный перетокв систему; <img src="/cache/referats/7525/image212.gif" v:shapes="_x0000_i1136"> – придельная мощьностьлинии [1].
<img src="/cache/referats/7525/image214.gif" v:shapes="_x0000_i1137">
Выберим провод АС 240/39.
<img src="/cache/referats/7525/image216.gif" v:shapes="_x0000_i1138"><img src="/cache/referats/7525/image218.gif" v:shapes="_x0000_i1139"> <img src="/cache/referats/7525/image220.gif" v:shapes="_x0000_i1140">
2.5. Расчет симметричногокороткого замыкания в узле К-1
<img src="/cache/referats/7525/image222.gif" v:shapes="_x0000_s1055">
Преобразуем схемузамещения (рисунок 3) к простейшему виду (рисунок 3, а).
<img src="/cache/referats/7525/image224.gif" v:shapes="_x0000_i1141"> (рисунок3, б);
<img src="/cache/referats/7525/image226.gif" v:shapes="_x0000_i1142">
<img src="/cache/referats/7525/image228.gif" v:shapes="_x0000_i1143"> (рисунок 3, в);
<img src="/cache/referats/7525/image230.gif" v:shapes="_x0000_i1144">
<img src="/cache/referats/7525/image232.gif" v:shapes="_x0000_i1145">
<img src="/cache/referats/7525/image234.gif" v:shapes="_x0000_i1146">
<img src="/cache/referats/7525/image236.gif" v:shapes="_x0000_i1147">
<img src="/cache/referats/7525/image238.gif" v:shapes="_x0000_i1148"> (рисунок 3, а).
<img src="/cache/referats/7525/image240.gif" v:shapes="_x0000_s1057">
<img src="/cache/referats/7525/image242.gif" v:shapes="_x0000_s1058">
Искомая величина периодической составляющейаварийного тока от эквивалентной системы
<img src="/cache/referats/7525/image244.gif" v:shapes="_x0000_i1149">
Начальноезначение периодической слагающей аварийного тока от генераторов
<img src="/cache/referats/7525/image246.gif" v:shapes="_x0000_i1150">
Искомыйаварийный ток
<img src="/cache/referats/7525/image248.gif" v:shapes="_x0000_i1151">
Номинальныйприведенный ток группы генераторов
<img src="/cache/referats/7525/image250.gif" v:shapes="_x0000_i1152">
<img src="/cache/referats/7525/image252.gif" v:shapes="_x0000_i1153">
Определимотношение
<img src="/cache/referats/7525/image254.gif" v:shapes="_x0000_i1154">
По типовым(основным) кривым [2, рисунок 3.26] для <img src="/cache/referats/7525/image256.gif" v:shapes="_x0000_i1155"> определим отношение <img src="/cache/referats/7525/image258.gif" v:shapes="_x0000_i1156">
Искомыйаварийный ток от генераторов
<img src="/cache/referats/7525/image260.gif" v:shapes="_x0000_i1157">
Искомыйаварийный ток в месте КЗ
<img src="/cache/referats/7525/image262.gif" v:shapes="_x0000_i1158">
Определим ток апериодическойсоставляющей по формуле (2.4)
<img src="/cache/referats/7525/image264.gif" v:shapes="_x0000_i1159"> (2.4)
где <img src="/cache/referats/7525/image256.gif" v:shapes="_x0000_i1160"> – время срабатываниявыключателя; для системы <img src="/cache/referats/7525/image267.gif" v:shapes="_x0000_i1161"> [3]; для генератора <img src="/cache/referats/7525/image269.gif" v:shapes="_x0000_i1162">
Определим ударный ток поформуле (2.5)
<img src="/cache/referats/7525/image271.gif" v:shapes="_x0000_i1163"> (2.5)
где для системы <img src="/cache/referats/7525/image273.gif" v:shapes="_x0000_i1164"> [3]; для генератора <img src="/cache/referats/7525/image275.gif" v:shapes="_x0000_i1165">
Определим процентноесодержание апериодического тока
<img src="/cache/referats/7525/image277.gif" v:shapes="_x0000_i1166">
Определим интеграл Джоуля
<img src="/cache/referats/7525/image279.gif" v:shapes="_x0000_i1167">
<img src="/cache/referats/7525/image281.gif" v:shapes="_x0000_i1168">
где <img src="/cache/referats/7525/image283.gif" v:shapes="_x0000_i1169"> – относительныйинтеграл Джоуля.
<img src="/cache/referats/7525/image285.gif" v:shapes="_x0000_i1170">
Результаты расчета всехточек короткого замыкания сведем в таблицу 2.1.
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">Таблица 2.1 –Результаты расчетов токов короткого замыкания
Точка КЗисточник
<img src="/cache/referats/7525/image287.gif" v:shapes="_x0000_i1171">
<img src="/cache/referats/7525/image289.gif" v:shapes="_x0000_i1172">
<img src="/cache/referats/7525/image291.gif" v:shapes="_x0000_i1173">
<img src="/cache/referats/7525/image293.gif" v:shapes="_x0000_i1174">
<img src="/cache/referats/7525/image295.gif" v:shapes="_x0000_i1175">
<img src="/cache/referats/7525/image297.gif" v:shapes="_x0000_i1176">
К-1
шины
220 кВ
Генер.+бл. тр-ор
1.7
1.63
2.1
4.7
42.8
6.39
Система
6.8
6.8
3
16.5
Сумма
8.5
8.43
5.1
21.5
К-2
шины
110 кВ
Генер.+бл. тр-ор
10.3
9.9
2.5
28.3
47.1
55.6
Система
7.6
7.6
9.3
17.1
Сумма
17.9
17.5
11.8
45.4
К-3
шины
генератора
Генер.+бл. тр-ор
32.1
23.4
30.1
88.7
91.8
1854.7
Система
35.9
35.9
3.5
92.9
6.9
5232.6
Сумма
68
59.3
33.6
181.6
98.7
7087.3
К-4
шины
генератора
Генер.+бл. тр-ор
32.1
23.4
30.1
88.7
91.8
1854.7
Система
38.7
38.7
3.8
100.2
7.01
6054.6
Сумма
70.8
62.1
33.9
188.9
98.81
7935.3
К-5
Система
48.6
48.6
4.7
125.9
6.9
9589.6