Тема дипломного проекта – Электрическая часть ТЭЦ-400 мВт. На станции установлено три генератора, мощностью по 100 мВт, типа ТВФ-120-У3. Топливо проектируемой электростанции газ. На основании НТП, на станции произведен выбор схемы выдачи электроэнергии и ее технико-экономическое обоснование. Был произведен выбор трансформаторов связи 2ЧТРДН-100000/110/10–10 и блочных трансформаторов ТДЦ-125000/220/10. На станции произведен выбор и обоснование упрощенных схем РУ различных напряжений, на ОРУ 220 кВ-схема с двумя рабочими системами шин.
На станции выбрана схема снабжения собственных нужд и выбраны трансформаторы собственных нужд типа ТМНС-6300/10/6,3, также были выбраны пускорезервные трансформаторы собственных нужд типа ТМНС-6300/10/6,3.
На станции был произведен расчет токов короткого замыкания, на основании которого, выбраны электрические аппараты на:
ОРУ 220 кВ в цепи трансформатора связи:
Выключатели: ВГП-220.
Разъединители: РГ-220/1000 УХЛ1.
Трансформаторы тока: ТГФ-220.
Трансформаторы напряжения: НКФ-220–58У1.
ОРУ 220 кВ в цепи линии:
Выключатели: ВГП-220.
Разъединители: РГ-220/1000 УХЛ1.
Трансформаторы тока: ТГФ-220.
Трансформаторы напряжения: НКФ-220–58У1.
И токоведущие части на:
ОРУ 220 кВ в цепи трансформатора связи:
Провода типа в пределах ОРУ: АС-400/51.
Провода типа за пределами ОРУ: АС-400/51.
ОРУ 220 кВ в цепи линии:
Провода типа в пределах ОРУ: АС-400/51.
Провода типа за пределами ОРУ: АС-400/51.
Также выбраны опорные изоляторы типа С20–450IIУХЛ.
Был выбран способ синхронизации, методом точной синхронизации.
Был произведен расчет релейной защиты, выбраны трансформаторы тока и напряжения, и реле.
Произведено описание конструкции распределительного устройства ОРУ 220 кВ.
На станции произведен расчет заземляющего устройства, на основании которого было выбрано заземляющее устройство типа сетки, по контуру забиты электроды длинной 5 метров и в рабочих местах произведена подсыпка щебня.
Для выработки электроэнергии на электростанциях устанавливаются синхронные генераторы переменного тока.
Выбор генераторов производится по его мощности.
Таблица 1 [10] с. 610
Тип турбогенератора | РномМВт | SномМВА | Cosград. | UномкВ. | nном.об/мин. | К.П.Д.% | Х» d | IномкА. | Система возб. | Охлаждение | ||
Об. Ст. | Об. Рот. | Стали Ст. | ||||||||||
ТВФ-120-У3 | 100 | 125 | 0,8 | 10,5 | 3000 | 98,4 | 0,192 | 6,475 | ВЧ | КВр | НВр | Вр |
Охлаждение обмоток статора
КВ
р – косвенное водородное охлаждениеОхлаждение обмоток ротора
НВр – непосредственное водородное охлаждение
Охлаждение стали статора
Вр – водородное охлаждение
В генераторах серии ТВФ применяется высокочастотное возбуждение. Возбудитель 3-ех фазный, высокочастотный генератор индукционного типа, который находится на валу вместе с генератором.
Трех фазная обмотка переменного тока и три обмотки возбудителя заложены в пазах статора, т.е. неподвижны. Ротор набран из листов электротехнической стали, и представляет собой зубчатое колесо с десятью зубцами. Переменная Э.Д.С. наводится в трехфазной обмотке от пульсации величины магнитной индукции в пазах статора.
LGE1 включается последовательно с LG и обеспечивает основное возбуждение возбудителя. LGE2 и LGE3 питаются от высокочастотного возбудителя GEA через выпрямители. Подвозбудитель – высокочастотная машина с постоянными магнитами. Регулирование тока в LGE2 и LGE3 осуществляется с помощью А.В.Р и У.Б.Ф.
Основное достоинство этого способа состоит в том, что возбуждение синхронного генератора не зависит от режима электрической сети и поэтому является более надежным.
электростанция синхронизация распределительный заземляющий
Вариант 1
На станции установлены 4 генератора типа ТФ-100–2 мощностью по 100 МВт. Генератор G3 и G4 соединены в блок с повышающими трансформаторами Т3 и Т4, подключенным к шинам высокого напряжения. Генераторы G1 и G2 подключены к шинам ГРУ 10 кВ. Нагрузка получает питание с шин ГРУ. Связь с системой осуществляется по воздушным линиям 220 кВ.
Вариант 2
В отличии от первого варианта станция построена по блочному принципу, нагрузка получает питании отпайкой от блоков G1, G2, G3, G4.
Вариант 1
3.1 Выбор блочных трансформаторов
Мощность блочных трансформаторов определяется по мощности генератора за вычетом мощности собственных нужд.
(1)где: PG и QG – активная и реактивная мощность генератора
Pс.н. и Q с.н. – активная и реактивная мощность собственных нужд
Sс.н.=
·PG·Кс, МВА (2)где: n% – расход электроэнергии на собственные нужды
PG – активная мощность генератора
Кс – коэффициент спроса
По формуле (2)
Sс.н. =
·100·0,8= 5,6 МВАtg
G = 0,75tg
с.н.=0,75QG= PG· tg
G =100·0,75=75 МварPс.н.=
=5,6·0,8=4,48 МВтQ с.н.= Pс.н. · tg
с.н =4,48·0,75=3,36 МварПо формуле (1)
К установке принимаем трансформатор типа:
ТДЦ – 125/110/10
3.2 Выбор трансформаторов связи
Выбор трансформаторов связи производится по наибольшему перетоку мощности между распределительными устройствами 220 кВ и 10 кВ в трёх режимах работы.
3.2.1 Режим максимальной нагрузки
МВА (3)
Где:
– активная и реактивная мощность генератора. – активная и реактивная мощность нагрузки в максимальном режиме. – активная и реактивная мощность собственных нужд. – число блоков подключенных к ГРУ.где:
– максимальная мощность ВЛ. – минимальная мощность ВЛ. – число ВЛ. – активная максимальная мощность всех ВЛ. – активная минимальная мощность всех ВЛ.где:
– реактивная минимальная мощность всех ВЛ. – реактивная максимальная мощность всех ВЛ.По формуле (3)
3.2.2 Режим минимальной нагрузки
МВА (4)
По формуле (4)
3.2.3 Аварийный режим один блок отключен
МВА (5)
По формуле (5)
(6)где:
– наибольшая мощность из трех режимов. – коэффициент учитывающий допустимую аварийную перегрузку на 40%.