На данный момент энергетика является важнейшей отраслью, от которой зависит научно-технический прогресс. Данная отрасль обеспечивает нужды человека в тепловой, электрической и механической энергии. В связи с постоянным развитием промышленности, следовательно, с увеличением потребляемой энергии, требуется соответствующий уровень развития систем генерации и передачи энергии. Важными особенностями энергетики, с экономической точки зрения, являются большие капитальные затраты, длительные периоды окупаемости проектов, а также длительные сроки эксплуатации устанавливаемого оборудования.
Важнейшим видом энергии для человека на данный момент является электрическая энергия, так как она универсальна, легко транспортируема и достаточно просто трансформируется в другие виды энергии. В силу физических законов работа тепловых агрегатов сопровождается большими потерями тепла. Исходя из этого, весьма целесообразно объединять производство электрической и тепловой энергий на одном оборудовании. Проще говоря, переходить на принцип теплофикации.
В отличие от электроэнергии, тепловую энергию в виду некоторых технических сложностей достаточно проблематично передавать на большие расстояния. Однако в крупных населенных пунктах и промышленных центрах теплоэлектроцентрали являются отличным источником тепловой и электрической энергий.
Актуальность выпускной квалификационной работы заключается в следующем: Тольяттинская ТЭЦ является одним из крупнейших источников электрической и тепловой энергий. Станция обеспечивает нужды важных потребителей, и своевременная замена силового оборудования на данный момент является необходимым шагом по повышению эффективности и надёжности снабжения потребителей Тольяттинской ТЭЦ.
Целью данной квалификационной работы является создание надежной схемы выдачи электрической мощности и снятие ограничения мощности с турбогенераторов ТГ-3 и ТГ-4.
Исходя из поставленной цели, в работе решаются следующие задачи:
• Выбор числа и мощности силовых трансформаторов связи;
• Выбор силовых трансформаторов в блоки «генератор-трансформатор» для турбогенераторов ТГ-3 и ТГ-4;
• Расчет токов короткого замыкания;
• Выбор электрических аппаратов;
• Расчет релейной защиты.
В ходе данной работы был выполнен расчет электрической нагрузки ГРУ 6 кВ и части ЗРУ 110 кВ Тольяттинской ТЭЦ. Также выбран тип, число и мощность силовых трансформаторов связи.
Старые трансформаторы связи ТДТНГ-75000/110 были заменены, так как физически и морально устарели. При выборе новых трансформаторов связи было выявлено, что требуются трансформаторы мощностью не менее 160 МВА. Таких трансформаторов на данные классы напряжения не выпускается, поэтому было принято решение об объедении двух генераторов в блоки с трансформаторами. В блоках генератор-трансформатор были установлены трансформаторы марки ТД-63000/110. В качестве трансформаторов связи приняты трансформаторы марки ТДН-80000/110.
Также был произведен расчет токов короткого замыкания. Как показал расчет, самым опасным является трехфазное короткое замыкание. По этому значению проводился дальнейший выбор электрооборудования.
Подводя итоги данной работы, можно выделить следующие положительные эффекты от реконструкции:
1. Повышение надежности схемы.
2. Снятие ограничения по мощности на турбогенераторах ТГ-3 и ТГ-4.
