Введение
В настоящее время энергетика Российской Федерации, имея мощные электростанции и развитую систему линий электропередачи, достаточно надежно обеспечивает народное хозяйство электрической и тепловой энергией. В отрасли за многие годы был создан значительный научно-технический потенциал, благодаря которому электроэнергетика обходится исключительно отечественными технологиями и разработками оборудования независимо от иностранных фирм. Развитие энергетики постоянно сопровождается совершенствованием научно-технических достижений. Так основные параметры и единичная мощность основного генерирующего оборудования и линий электропередачи, используемых в отрасли, находятся на уровне развитых стран мира.
Энергетическая политика Российской Федерации в сфере энергетики, исходит из следующих приоритетов:
устойчивое обеспечение страны энергоносителями;
повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов и создание необходимых условий для перевода экономики страны на энергосберегающий путь развития;
создание надежной сырьевой базы и обеспечение устойчивого развития топливно-энергетического комплекса в условиях формирования рыночных отношений;
уменьшение негативного воздействия энергетики на окружающую природную среду:
поддержание экспортного потенциала топливно-энергетического комплекса и расширение экспорта его продукции;
сохранение энергетической независимости и обеспечение безопасности Российской Федерации.
Основной задачей энергетической политики Российской Федерации на этапе до 2010 г. является структурная перестройка отраслей топливно-энергетического комплекса, предусматривающая:
увеличение доли природного газа в суммарном производстве энергетических ресурсов и расширение его использования в экологически неблагополучных промышленных центрах и для газификации села;
дальнейшее развитие электрификации, в том числе за счет экономически и экологически обоснованного использования атомных и гидроэлектростанций, нетрадиционных возобновляемых источников энергии;
стабилизацию добычи нефти в Западной Сибири и других регионах, создание условий для формирования новых нефтегазодобывающих регионов;
увеличение производства высококачественных светлых нефтепродуктов за счет повышения эффективности переработки нефти:
обеспечение необходимых объемов добычи угля с учетом экономических, социальных и экологических факторов, дальнейшее развитие углеобогащения и комплексной переработки угля с целью получения экологически приемлемых и конкурентоспособных продуктов, в том числе высококачественного бытового топлива;
расширение использования местных топливно-энергетических ресурсов, включая нетрадиционные возобновляемые источники энергии:
реализацию потенциала энергосбережения за счет создания и внедрения высокоэффективного топливо и энергопотребляющего оборудования, теплоизоляционных материалов и строительных конструкций.
В научно-технической сфере энергетическая политика Российской Федерации предусматривает:
разработку технологий, обеспечивающих ускоренное техническое перевооружение действующих и создание новых объектов энергетики;
обеспечение безопасности действующих атомных станций, создание нового поколения безопасных ядерных энергетических установок в целях развития атомной энергетики в экономически целесообразных масштабах;
создание и организацию серийного производства установок малой энергетики, в том числе с использованием гидроэнергетических ресурсов: солнечной, ветровой, геотермальной энергии и других нетрадиционных источников энергии;
повышение эффективности работ по поиску разведке и разработке месторождений топливно-энергетических ресурсов с учетом экологических требований;
глубокую переработку и комплексное использование топливно-энергетических ресурсов. [10.c. 17]
Проектируемая электростанция ГРЭС играет важную роль в энергетике Р.Ф. В качестве топлива используется уголь. Выдача мощности осуществляется на напряжение 110 кВ, связь с энергосистемой осуществляется на напряжении 330 кВ. Мощность проектируемой электростанции 2110 МВт.
1. Выбор генераторов
Исходя из установленной мощности станции ГРЭС – 2110 МВт, принимаем к установке четыре генератора типа ТГВ-500 и один генератор типа ТВФ-110–2. Паспортные данные генераторов заносим в таблицу.
Тип турбогенератора | nном.,об./мин. | Sном.,МВ.А | Iном.,kA | Uном.,кВ | cos н | Системавозбуждения | |
ТВФ-110–2 | 3000 | 137,5 | 7,56 | 10,5 | 0,8 | 0,189 | ВЧ |
ТГВ-500–2 | 3000 | 588 | 17 | 20 | 0,85 | 0,243 | ИП |
2.Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции
Намечаю структурные схемы: первый вариант и второй вариант (рис. 3.2). В первом варианте схемы четыре генератора ТГВ-500 устанавливаем на стороне ВН-330 кВ и один генератор ТВФ-110–2 на стороне СН-110 кВ. Во втором варианте схемы все пять генераторов устанавливаем на стороне ВН-330 кВ.
Так, как дополнительные связи между ВН и СН отсутствуют, то ориентируемся на установку двух автотрансформаторов в обоих вариантах.
3. Выбор силовых трансформаторов
Выбираем трансформатор связи для первого варианта рис. 2.1.
Подсчитываем реактивные составляющие мощностей:
Расход на собственные нужды принимаем равным 5% установленной мощности.
Определяем расчетную нагрузку автотрансформаторов:
Выбор осуществляется по перетоку мощности в трех режимах: максимальном, минимальном и аварийном. Расчет производим по формуле:
1. Максимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения максимальна.
2. Минимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения минимальна.
3. Аварийный режим – нагрузка на шинах среднего напряжения максимальная, выведен из строя наиболее мощный генератор, подключенный к шинам РУ – 220 кВ.
Самым тяжелым является аварийный режим, по нему и выбираем мощность автотрансформатора:
Выбираем два автотрансформатора по 167МВּА, принимаем 6ЧАОДЦТН-167000/500/220.
Выбираем блочные трансформаторы:
[1.с. 390, 5.1 (5.4)].Принимаем блочный трансформатор ТНЦ-1000000/500
Принимаем блочный трансформатор ТДЦ-250000/220.
Тип автотрансформатора | SноммВА | Uобм. кВ | Uк.з% | Потери | |||||
ВН | СН | НН | ВН-СН | ВН-НН | СН-НН | Pхх | Pкз | ||
ТДЦ-250000/220 | 250 | 242 | | 13,8 | | 11 | | 207 | 600 |
ТНЦ-1000000/500 | 1000 | 525 | | 24 | | 14,5 | | 570 | 1800 |
АОДЦТН-1000000/500/220 | 167 | 500/√3 | 230/√3 | 13,8 | 11 | 35 | 21,5 | 90 | 315 |
Выбираем трансформатор связи для второго варианта рис. 2.2.
Подсчитываем реактивные составляющие мощностей:
Расход на собственные нужды принимаем равным 5% установленной мощности. [1.с. 445 (т. 5.2.)]
Определяем расчетную нагрузку автотрансформаторов:
Выбор осуществляется по перетоку мощности в трех режимах: максимальном, минимальном и аварийном. Расчет производим по формуле:
4. Максимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения максимальна.
5. Минимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения минимальна.
6. Аварийный режим – нагрузка на шинах среднего напряжения максимальная, выведен из строя наиболее мощный генератор, подключенный к шинам РУ – 220 кВ.
Самым тяжелым является аварийный режим, по нему и выбираем мощность автотрансформатора: