Электрическая часть ГРЭС-1220 МВт (стр. 1 из 4)
Введение
Электроэнергетика - отрасль промышленности, занимающаяся производством электроэнергии на электростанциях и передачей ее потребителям.
Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.
Единая энергетическая система России охватывает всю обширную территорию страны от западных границ до Дальнего Востока и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. В составе ЕЭС России действует семь ОЭС – Северо-запада, Центра, Средней Волги, Урала, Северного Кавказа, Сибири и Дальнего Востока.
В целом энергоснабжение потребителей России обеспечивают 74 территориальных энергосистемы. Российская энергетика - это 600 тепловых, 100 гидравлических, 9 атомных электростанций. Общая их мощность по состоянию на октябрь 1993го года составляет 210 млн. кВт.
Энергетическая промышленность является частью топливно-энергетической промышленности и неразрывно связана с другой составляющей этого гигантского хозяйственного комплекса - топливной промышленностью.
Продукция ТЭК составляет лишь около 10% ВНП страны, однако доля комплекса в экспорте составляет около 40%(в основном за счет экспорта энергоносителей).
За последние 80 лет промышленное производство электроэнергии увеличилось в тысячу с лишним раз, была создана единая энергосистема и около сотни районных энергосистем. Плоды гигантомании советского времени воплотились в этой отрасли более, чем где-либо еще. Многие из гигантов электроэнергетики размещены неравномерно, экономически и географически неправильно, но это не уменьшает ценность таких объектов - сейчас их не перенесешь и не перепрофилируешь. [1. §1., с.10]
Мне поручен курсовой проект “ Электрическая часть ГРЭС-1220 МВт”. Эта электрическая станция является тепловой конденсационной, на ней энергия сжигаемого топлива преобразуется в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат. Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Мною проектируемая станция работает на угле. Данная станция может обеспечить электроэнергией крупный район страны, поэтому называется государственной районной электрической станцией.
Место сооружения данной электрической станции - Ульяновская область.
Основными особенностями КЭС являются: удаленность от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу мощности на высоких и сверхвысоких напряжениях, и блочный принцип построения электростанции.
Выдача мощности осуществляется на напряжениях 220 и 110 кВ., связь с энергосистемой осуществляется на напряжении 220 кВ.
1. Выбор генераторов
Исходя из установленной мощности станции ГРЭС-1220 МВт, принимаем для первого варианта: 3 генератора ТВМ-300У3 и 2 генератора ТВВ-160-2ЕУ3, для второго варианта:
5 генераторов ТГВ-200-2УЗ и 2 генератора ТФВ-110-2ЕУЗ.
Выбор генераторов сводим в таблицу 2.1
Таблица 2.1
| Тип турбогенератора | nном, об/мин | Sном, MBA | Pном, МВт | Uном, кВ | Cos φном | Iном,кА | X''d | Воз-бужде-ние | Охлаждение | |
| ротор | статор | |||||||||
| ТВМ-300У3 | 3000 | 353 | 300 | 20 | 0,85 | 10,19 | 0,203 | ТС(ТН,БЩ) | Н/ВНВ | Н/ВНВ |
| ТГВ-200-2УЗ | 3000 | 235,3 | 200 | 15,75 | 0,85 | 8,625 | 0,195 | ТС(ТН) | НВ | НВ |
| ТФВ-110-2ЕУЗ | 3000 | 137,5 | 110 | 10,5 | 0,8 | 7,56 | 0,189 | ВЧ | НВ | КВ |
| ТВВ-160-2ЕУ3 | 3000 | 188 | 160 | 18 | 0,85 | 5,67 | 0,213 | ТН | Н/В | Н/В |
2. Выбор двух вариантов схем на проектируемой электростанции
Данная электростанция предназначена для выдачи мощности на высоком напряжении 110 кВ и 220 кВ, поэтому все генераторы соединяются в блоки с повышающими блочными трансформаторами. Как правило, применяются моноблоки, то есть один генератор соединяется с одним повышающим трансформатором без генераторного выключателя.
Вариант 1: Все генераторы соединяются в блоки с повышающими трансформаторами. К распределительному устройству высокого напряжения подключены три блока генератор – трансформатор, мощность генераторов по 300 МВт каждый. А к распределительному устройству среднего напряжения подключены два блока, мощность каждого генераторов по 160 МВт. Связь между распределительными устройствами осуществляется с помощью двух автотрансформаторов.
Вариант 2: К распределительному устройству высокого напряжения подключено пять блоковгенератор – трансформатор, мощность генераторов по 200 МВт. А к распределительному устройству среднего напряжения подключены два блока, мощностью генераторов 110 МВт. Связь между распределительными устройствами осуществляется с помощью двух автотрансформаторов.
3. Выбор трансформаторов на проектируемой электростанции
На проектируемой станции выдача электроэнергии происходит на двух повышенных напряжениях.
Связь между распределительными устройствами разного напряжения осуществляется с помощью автотрансформаторов, применение которых обусловлено рядом преимуществ.
Вариант 1: Сначала выбираем мощность блочных трансформаторов, по известной формуле:
По таблице [2. §5.9., с. 445, (Т.5.2)] определяем расход на собственные нужды в процентном отношении, он составляет 8 %. Для определения мощности собственных нужд воспользуемся формулой:
Чтобы определить реактивную мощность, необходимо воспользоваться выражением:
Q = P · tgφ
Рассчитываем расход мощности на собственные нужды и мощности блочных трансформаторов:
- для блоков мощностью 300 МВт:
МВт 
МВар 
МВар 
МВАВыбираем двухобмоточные трансформаторы ТДЦ-400000/220-73У1.
- для блоков мощностью 160 МВт:
МВт 
МВар 
МВар 
МВАВыбираем двухобмоточные трансформаторы ТДЦ-200000/110.
Мощность автотрансформаторов выбирается по максимальному перетоку мощностей между распределительными устройствами высшего и среднего напряжения, который определяется по наиболее тяжелому режиму. Переток мощности через автотрансформаторы связи определяем в трех режимах: минимальном; максимальном и аварийном, при отключении энергоблока, присоединенного к шинам среднего напряжения и определяем выражением:
где ∑РГ, ∑QГ — активная и реактивная мощности генераторов, присоединенных к шинам среднего напряжения; РCH, QCH — активная и реактивная нагрузки собственных нужд блоков, присоединенных к шинам среднего напряжения; РС, QС — активная и реактивная нагрузки на шинах среднего напряжения.
0,512 = 94,72 МВар 
0,512 = 79,36 МВаргенератор электростанция трансформатор схема
Используя формулу для определения перетоков мощности, определяем расчетную мощность:
- в минимальном режиме
МВА- в максимальном режиме
МВА- аварийном режиме
МВАПо наибольшей расчетной мощности выбираем номинальную мощность автотрансформатора по формуле с учетом допустимой перегрузки:
где kПГ – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, равный 1,4.
МВАВыбираем два автотрансформатора по 125 МВА - 2 x АТДЦТН-125000/220/110
Вариант 2: Рассчитываем расход мощности на собственные нужды и мощности блочных трансформаторов:
- для блоков мощностью 200 МВт:
МВт 
МВар 
МВар 
МВАВыбираем двухобмоточные трансформаторы ТДЦ-250000/220.
- для блоков мощностью 110 МВт:
МВт 
МВар 
МВар 
МВАВыбираем двухобмоточные трансформаторы ТДЦ-125000/110.