Аннотация 2
Введение 6
1 Характеристика объекта проектирования 8
1.1 Общее описание объекта 8
1.2 Уникальность объекта 10
1.3 Объект в целом 11
1.4 Главное здание ГЭС 13
1.5 Система собственных нужд 16
1.6 Задачи ВКР 18
2 Анализ технического состояния оборудования собственных нужд Саратовской ГЭС 20
3 Расчет электрических нагрузок 22
4 Выбор трансформаторов щитового оборудования 29
5 Выбор трансформаторов собственных нужд 33
6 Расчет токов короткого замыкания 37
7 Выбор марки и сечения кабелей 42
8 Выбор электрических аппаратов у трансформаторов СН 48
8.1 Выбор выключателей 48
8.2 Выбор трансформаторов тока 54
8.3 Выбор разъединителей 59
8.4 Выбор трансформаторов напряжения 61
8.5 Выбор ограничителей перенапряжения 63
8.6 Выбор заземлителя 63
9 Выбор КРУ 65
9.1 Проверка электрических аппаратов в КРУ 66
10 Выбор электрических аппаратов в электрощитах 70
Заключение 73
Список используемых источников 74
Приложение А Сводный перечень потребителей 79
Приложение Б Номинальные мощности компенсирующих устройств 83
Приложение В Выбор количества трансформаторов согласно коэффициенту загрузки 84
Приложение Г Коэффициент целесообразной реактивной мощности 85
Приложение Д Выбор количества трансформаторов согласно коэффициенту перегрузки 86
Приложение Е Кабельный журнал 87
Приложение Ж Сводный перечень выключателей 96
Приложение И Сводный перечень трансформаторов тока 102
В эпоху активного потребления электроэнергии, все чаще перед людьми предстает немаловажный вопрос об улучшении энергоэффективности и оптимизации энергетической системы. Увеличение популяции, рост городов, а следовательно и энергетических затрат на массовое производство необходимых средств, приводит к значительным нуждам в электроэнергии. Не только в России, но и за рубежом, люди осознают всю важность данного направления развития. Это проявляется не только в создание современных систем и проектирование альтернативных источников электроэнергии, которые, в перспективе, должны уменьшить долю производимой электроэнергии с традиционных источников, в силу исчерпаемости таких ресурсов, как уголь или газ. Но и в улучшение уже существующих энергосистем и предприятий. На сегодняшний день, во многих предприятиях эксплуатируется техника, попадающая под списание из-за износа, или не отвечающая актуальным требованиям производства электроэнергии в необходимом количестве, для обеспечения всех потребителей. Необходимость реконструкции, тесно переплетена с повышением энергоёмкости производства. Другими словами, взаимосвязано с уменьшением потребления энергии, а, следовательно, и природных ресурсов, на основные и вспомогательные технологические процессы в структуре производства. Сюда относится и системы собственных нужд электростанций и подстанций. Совокупность устройств и оборудования, необходимого для нормального функционирования всех систем и механизмом на объекте.
В городе Балакова, Саратовской области, самым важным и крупным энергетическим объектом является Саратовская ГЭС, введенная в эксплуатацию в период с 1967 по 1970-е года, в соответствие с вводом агрегатов. Данная гидроэлектростанция оборудована самыми крупнейшими гидроагрегатами в своем типе и классе по России, среди аналогичных объектов. На сегодняшний день, Саратовская ГЭС вырабатывает более 5,5 млрд кВт в час и участвует в покрытие пиковых нагрузок в Объединенной энергосистеме Центральной и Поволжской части России. Электроэнергия, вырабатываемая станцией, передается по высоковольтным линиям, напряжением 500 и 220 кВ: по одной из них - на Балаклавскую АЭС, по остальным - на различные электрические подстанции. Для обеспечения энергоэффективной работы данного энергетического объекта страны, требуются современные технологии и оборудование. Постоянная, непрерывная модернизация ГЭС, неизбежный исход, в виду её важности, для всей Саратовской области, и города Балакова в частности.
В связи с ежегодным увеличением потребностей в качественной электроэнергии, производимой в гидроэлектростанции, требуется применение надлежащих инженерных решений. Одним из важнейших условий энергоэффективности Саратовской ГЭС, наряду с повышением эффективной работы элементов оборудования, и использования водных ресурсов Волги, является повышение оптимизации систем собственных нужд в потребление электроэнергии. Огромные затраты электроэнергии уходят на поддержание работы всех энергосистем гидроэлектростанции. И, следовательно, замена физически и морально устаревшего оборудования, для модернизации систем собственных нужд, является востребованным направлением для работы. Исходя из вышеизложенного, можно говорить об актуальности выбранной темы.
Цель бакалаврской работы - разработать технические решения по реконструкции систем собственных нужд Саратовской ГЭС.
В результате проделанной работы произведена реконструкция системы собственных нужд Саратовской гидроэлектростанции в соответствии с выполненным техническим анализом электрооборудования СН. Исходя из выдвигаемых задач выпускной квалификационной работы, были осуществлены следующие расчеты:
– суммарная полная нагрузка по выдвигаемым к реконструкции электрощитам составила: 2852,2 МВт;
– произведен выбор силовых трансформатора собственных нужд (7Т, 9Т и 8Т). Для установки выдвигаются трансформаторы ТМН-6300 (трансформатор силовой, трехфазный, двухобмоточный);
– оперируя выполненными расчетами, вблизи электрощитов 1Н и 9Н, устанавливаем сухие трансформаторы ТСЗ-250, а рядом со щитами 2Н, 10Н, 8Н и 6Н, установки подлежат трансформаторы ТСЗ-400;
– произведены расчеты токов КЗ на сторонах высокого, среднего и низкого напряжения, соответствующих значениям: 13,8 кВ, 6,3 кВ и 0,4 кВ. Максимальные значения периодической составляющей тока (9,05 кА) и ударного тока (23,68 кА), наблюдаются на стороне 0,4 кВ;
– осуществлен выбор и проверка кабелей по термической стойкости, нагреву и потерям напряжения, на всем протяжении системы собственных нужд. Полный перечень представлен в Приложении Е;
– произведен выбор электрооборудования, куда входят, силовые выключатели, трансформаторы тока и напряжения, ограничители перенапряжения, заземлители и КРУ-СЭЩ-70-10. Полный перечень оборудования на стороне 0,4 кВ, представлен в Приложениях Ж и И.
Результатом работы является спроектированный вариант по реконструкции систем собственных нужд Саратовской ГЭС, отвечающей требованиям нормативно-технической документации.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
