Выбор схем выдачи мощности электростанции типа АЭС (стр. 1 из 17)

Министерство образования Украины

Севастопольский институт ядерной энергии и промышленности

Электротехнический факультет

Кафедра эксплуатации электрических станций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине:

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИИ

Разработал: Бойко В.П.

Проверил: Сиротенко Б.Г.

2002

Cодержание

1. Выбор схемы выдачи мощности электростанции типа АЭС

1.1 Исходные данные задания:

1.2 Распределение генераторов между РУ ВН и РУ СН

1.3 Выбор генераторов и блочных трансформаторов

1.4 Выбор АТ

1.5 Определение потерь в трансформаторах блоков и АТ

1.6 Выбор проводников для ЛЭП на РУ-330 кВ и РУ-750 кВ

1.7 Кол-во соединений на РУ-330 кВ и РУ-750 кВ

1.8 Выбор вариантов схем РУ всех напряжений

1.9 Технико-экономический анализ вариантов схем

1.9.1 Определение потерь электроэнергии от потоков отказов элементов схем РУ СН

1.9.2 Технико-экономическое сопоставление вариантов рассматриваемых схем

2. Проектирование электроснабжения собственных нужд блока АЭС

2.1 Схемы электроснабжения потребителей собственных нужд

2.1.1 Принципы построения схемы

2.1.2 Классификация потребителей по надежности питания

2.1.3 Сети и питающие напряжения

2.1.4 Источники питания

2.1.5 Присоединение трансформаторов собственных нужд

2.1.6 Питание потребителей III группы секций нормальной эксплуатации

2.1.7 Питание потребителей II группы надежности общеблочных секций

2.1.8 Питание потребителей I группы надежного питания 0,4 кВ

2.1.9 Схема постоянного тока

2.2 Выбор трансформаторов собственных нужд

2.2.1 Общие положения

2.2.2 Выбор трансформаторов 6/0.4

2.2.3 Выбор трансформаторов 24/6,3-6,3 кВ

2.2.4 Выбор резервных трансформаторов собственных нужд 330/6,3-6,3 кВ

2.3 Расчет самозапуска электродвигателей собственных нужд на 6 кВ блока

2.3.1 Основные положения

2.3.2 Расчетные и допустимые условия режима самозапуска

2.3.3. Расчет начального напряжения режима самозапуска

2.4 Расчет токов КЗ на шинах собственных нужд

2.4.1 Расчёт токов короткого замыкания в сети 6 кВ

2.4.2 Расчёт токов короткого замыкания в сети 0,4 кВ

2.5 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей РУ собственных нужд

2.5.1 Элементы КРУ 6 кВ

2.5.2 Расчётные условия для выбора проводников и аппаратов по продолжительным режимам работы

2.5.3 Выбор КРУ-6 кВ

2.5.4 Выбор выключателей КРУ-6 кВ

2.5.5 Выбор измерительных трансформаторов

2.5.6 Выбор токоведущих частей в цепи трансформатора ТРДНС-63000/35

2.5.7 Выбор кабелей 6 кВ

2.5.8 Выбор элементов КРУ 0,4 кВ

3. Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания

3.1 Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания

3.2 Особенности определения мощности дизель генераторов систем надежного питания блоков с ВВЭР-1000

4. Расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтного оборудования и токоведущих частей главной схемы

4.1 Расчет токов короткого замыкания

4.2 Выбор высоковольтного оборудования и токоведущих частей главной схемы

4.2.1 Выбор выключателей и разъединителей 750 кВ

4.2.2 Выбор выключателей и разъединителей 330 кВ

4.2.3 Выбор выключателя нагрузки

4.2.4 Выбор токопровода генератор-трансформатор (24 кВ)

4.2.5 Выбор трансформатора напряжения (750 кВ)

4.2.6 Выбор трансформатора напряжения (330кв)

4.2.7 Выбор трансформатора тока (750 Кв)

4.2.8 Выбор трансформатора тока (330кВ)

4.2.9 Выбор сталеалюминевых гибких сборных шин ОРУ-750 кВ

4.2.10 Выбор сталеалюминевых гибких шин для ячеек ОРУ-750 кВ

4.2.11 Выбор сталеалюминевых гибких сборных шин ОРУ-330 кВ

4.2.12 Выбор сталеалюминевых гибких шин для ячеек ОРУ-330 кВ

1. Выбор схемы выдачи мощности электростанции типа АЭС

1.1 Исходные данные задания:

Выполнить проект изменения электрической части Запорожской АЭС.

исходные данные задания сведены в таблицу №1.

Тип электростанции и число установленных на ней генераторов	Данные РУ высшего напряжения		Данные РУ среднего напряжения
Тип электростанции и число установленных на ней генераторов	напряжение, кВ	мощность к.з. от системы, МВА	Напряже ние, кВ	нагрузка, МВт	мощность к.з. от системы, МВА
АЭС 7´1000 МВт	750	14000	330	3800/3200	12000

Количество ЛЭП на напряжение 750 кВ - 4, длиной 300 км.

Количество ЛЭП на напряжение 330 кВ - 5, длиной 30 км.

Время использования максимальной нагрузки Т_{нагр.мах}=6000 часов.

Время использования установленной мощности генераторов Т_г.уст.=7200 часов.

Максимальная активная мощность, отдаваемая в энергосистему - 7000 МВт.

1.2 Распределение генераторов между РУ ВН и РУ СН

Схема выдачи мощности определяет распределение генераторов между РУ разных напряжений, трансформаторную и автотрансформаторную связь между РУ, способ соединения генераторов с блочными: трансформаторами, точки подключения пускорезервных и резервных трансформаторов собственных нужд.

Обычно к РУ среднего напряжения (СН) подключается столько генераторов, сколько необходимо, чтобы покрыть нагрузку в максимальном режиме. Остальные подключаются к РУ высшего напряжения (ВН), т.е.:

n_г-сн = Р_{нг m}_ax / Р_г = 3800/1000 » 4

где:Рнг max - максимальная нагрузка РУ СН;

Рг - мощность одного генератора;

nг-сн - число генераторов, подключенных к РУ СН.

1.3 Выбор генераторов и блочных трансформаторов

Согласно задания выбираем генераторы проектируемой станции (выбираются по активной мощности):

Выбираем по (Л.3) генератор ТВВ-1000-4

Генератор	Ном. частота вращения, об/мин	Номинальная мощность		Ном. напряжение, кВ	Cos j_ном.	Ном. ток, кА	х”	Т_а
		S, МВА	Р, МВт
ТВВ-1000-4	1500	1111	1000	24	0,9	26,73	0,324	0,25

Согласно задания выбираем по (Л.3) блочные трансформаторы:

S_{бл. расч.} = 1,05 S_г = 1,05 ´ 1111 = 1166,55 МВА

По литературе (3) выбираем ОРЦ-417000/750 и ТЦ-1250000/330

Тип трансформатора	S_н, МВА	Р_хх, кВт	Р_к, кВт	НН, кВ	u_кВН-НН, %	u_кСН-НН, %	I_хх
ОРЦ 417000/750	3 ´ 417	3 ´ 320	3 ´ 800	24	14	45	0,35
ТЦ 1250000/330	1250	500	2800	24	14,5	—	0,55

1.4 Выбор АТ

Исходные данные для расчета приведены в таблице №1.

Полная мощность генератора S_г равна:

S_г = Р_г / cosj = 1000 / 0,9 = 1111 МВА

Так как нагрузка собственных нужд (с.н.) S_сн не задана, то задаем ее сами из расчета 4-6% от мощности генератора:

S_сн = S_г ´ 5% / 100% = 1111 ´ 5% / 100% = 55,55 МВА

Максимальная полная мощность РУ СН:

S_н_max = Р_Сн_max / cosj = 3800 / 0,85 = 4470,59 МВА

Минимальная полная мощность РУ СН:

S_нг_min = Р _Сн_min / cosj = 3200 / 0,85 = 3764,7 МВА

Рассмотрим два варианта схем:

Рис.1 3 блока на СН и 4 блока на ВН

Рассматриваем 1-й вариант: 3 блока на СН и 4 блока на ВН.

S_П_min = SS_Гсн - S_нг_min - S_сн = 3333 - 3764,7 - 166,65 = -598,35 МВА

S_П_max = S_н_max - SS_Гсн + S_сн = 4470,59 - 3333 + 166,65 = 1304,24 МВА

S_па = S_н_max - (SS_Гсн - S_г1)+ S_сн = 4470,59 - (3333 - 1111)+ 166,65 = 2415,24

МВА

где:

S_сн— мощность собственных нужд;

S_г1— мощность одного генератора;

S_П_min— минимальная мощность перетоков РУ СН ® РУ ВН;

S_П_max— максимальная мощность перетоков РУ СН ® РУ ВН;

S_па— мощность перетоков РУ СН ® РУ ВН при отключении одного блока;

SS_Гсн— суммарная мощность генераторов на СН;

S_нг_min— минимальная мощность нагрузки на генераторы СН;

S_н_max— максимальная мощность нагрузки на генераторы СН.

Рассматриваем 2-й вариант: 4 блока на СН и 3 блока на ВН.

S_П_min = SS_Гсн - S_нг_min - S_сн = 4444 - 3764,7 – 222,2 = 457,1 МВА

S_П_max = S_н_max - SS_Гсн + S_сн = 4470,59 - 4444 + 222,2 = 248,79 МВА

S_па = S_н_max - (SS_Гсн - S_г1)+ S_сн = 4470,59 - (4444 - 1111)+ 222,2 = 1359,79

МВА

Рис.1 4 блока на СН и 3 блока на ВН

Выбираем 2-й вариант: 4 блока на СН и 3 блока на ВН, т.к. согласно расчета во втором варианте максимальные мощности перетоков РУ СН « РУ ВН в аварийном режиме (отключение одного блока) оказались ниже почти вдвое по значению по отношению к первому варианту, что обуславливает выбор АТ из Л.3.

Рассчитываем мощность АТ:

S_аТ_расч. = 1359,79 МВА

По литературе (3) выбираем 1 группу однофазных АТ: АОДЦТН-417000/750/330

S_н = 3 ´ 417 МВА;ВН = 750/

кВ;СН = 330/

кВ

1.5 Определение потерь в трансформаторах блоков и АТ

Определяем потери в автотрансформаторе.

Величина потерь в трехфазной группе однофазных двухобмоточных трансформаторов определяется по формуле:

МВт×ч/год

где: