Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Проектирование Углегорской ГЭС на реке Зея. Кабельное хозяйство ГЭС (типы применяемых материалов и кабелей, выбор кабельной линии для определенного потребителя, требования по монтажу, пожарной безопасности, проведению обслуживания, контроль состояния и поиск повреждений, системы защит)

Работа №18436

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

электроэнергетика

Объем работы128
Год сдачи2017
Стоимость4900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
658
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Сокращённый паспорт Углегорской ГЭС 6
Введение 8
1 Общие сведения 9
1.1 Климат в районе проектируемого гидроузла 9
1.2 Гидрологические данные 9
1.3 Инженерно - геологические условия 10
2 Водно- энергетические расчеты 11
2.1 Выбор расчетных гидрографов маловодного и средневодного года при
заданной обеспеченности стока 11
2.2 Определение установленной мощности на основе водноэнергетических
расчетов 14
2.2.1 Перераспределение стока маловодного года 14
2.2.2 Водноэнергетические расчеты 14
2.2.3 Определение установленной мощности ГЭС 16
2.3 Баланс мощности и энергии 16
2.3.1 Баланс энергии 16
2.3.2 Баланс мощности 16
3 Основное и вспомогательное оборудование 18
3.1 Выбор числа и типа агрегатов 18
3.1.1 Построение режимного поля 18
3.1.2 Выбор гидротурбин по главным универсальным характеристикам... 20
3.2 Гидротурбины и их проточная часть 23
3.2.1 Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины 23
3.2.2 Определение геометрических размеров проточной части 24
3.2.3 Выбор типа маслонапорной установки 25
3.3 Выбор гидрогенератора 25
3.4 Подъемно- транспортное оборудование 27
4 Электрическая часть 28
4.1 Выбор главной схемы электрических соединений и схемы собственных
нужд 28
4.2 Главные повышающие трансформаторы 28
4.3 Распределительное устройство 29
4.3.1 Выбор проводов отходящих воздушных линий 29
4.3.2 Выбор схем распределительного устройства 30
4.4 Электротехническое оборудование 31
4.4.1 Выбор трансформаторов собственных нужд 31
4.4.2 Расчет токов короткого замыкания 31
4.4.3 Определение расчетных токов рабочего и утяжеленного режима 33
4.4.4 Выбор и проверка аппаратов 110 кВ 33
4.4.5 Выбор электротехнического оборудования на генераторном
напряжении 10,5 кВ 34
5 Релейная защита и автоматика 35
5.1 Перечень защит основного оборудования 35
5.2 Рекомендуемые к установке устройства релейной защиты 36
5.2.1 Продольная дифференциальная защита генератора 36
5.2.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора 39
5.2.3 Защита от повышения напряжения 41
5.2.4 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок
и внешних несимметричных коротких замыканий 42
5.2.5 Защита от симметричных перегрузок 45
5.2.6 Дистанционная защита генератора 47
5.2.7 Защита от перегрузки обмотки ротора 49
5.3 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 50
5.4 Таблица установок 51
6 Компоновка и сооружения гидроузла 52
6.1 Компоновка гидроузла 52
6.2 Бетонная водосливная плотина 52
6.2.1 Определение отметки гребня быка бетонной водосливной плотины 52
6.2.3 Определение отметки гребня водослива 54
6.2.4 Проверка на пропуск поверочного расхода 56
6.2.5 Построение оголовка плотины 57
6.2.6 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 57
6.2.7 Гидравлический расчет водобойного колодца 58
6.2.8 Определение ширины подошвы плотины 59
6.2.9 Быки. Галереи 60
6.2.10 Основные размеры цементационной завесы 60
6.2.11 Дренаж тела бетонной плотины 61
6.2.12 Конструктивные элементы нижнего бьефа 61
6.3 Определение основных нагрузок на бетонную водосливную плотину .... 62
6.3.1 Вес сооружения и механизмов 62
6.3.2 Сила гидростатического давления воды 63
6.3.3 Давление грунта 64
5.6 Волновое давление 65
6.4 Расчёт прочности бетонной водосливной плотины 65
6.5 Критерии прочности бетонной водосливной плотины 67
6.6 Расчет устойчивости бетонной водосливной плотины 68
7 Охрана труда. Пожарная безопасность. Охрана окружающей среды 71
7.1 Безопасность гидротехнических сооружений 71
7.2 Требования по охране труда и техники безопасности для работников
Углегорской ГЭС 71
7.2.1 Общие положения 71
2 Охрана труда Углегорской ГЭС 73
7.3 Пожарная безопасность 76
7.3.1 Общие требования к пожарной безопасности 76
7.3.2 Объекты водяного пожаротушения на ГЭС 77
7.3.3 Противопожарная безопасность в аккумуляторных установках 78
7.4 Охрана природы 79
7.4.1 Мероприятия по подготовке зоны водохранилища, влияющие на
состояние водных ресурсов 80
7.4.2 Водоохранная зона 82
7.4.3 Водоохранные мероприятия на гидроэлектростанции 83
6.4.4 Отходы, образующиеся при строительстве 85
8 Технико-экономические показатели 86
8.1 Оценка объемов реализации электроэнергии 86
8.2 Текущие расходы на производство электроэнергии 86
8.3 Налоговые расходы 88
8.4 Оценка суммы прибыли 89
8.5 Оценка инвестиционного проекта 90
8.6 Показатели коммерческой эффективности проекта 90
8.7 Бюджетная эффективность 90
8.8 Анализ рисков инвестиционных проектов 91
9 Кабельное хозяйство ГЭС 93
9.1 Определения 93
9.2 Типы применяемых материалов и кабелей 94
9.3 Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 - 35 кВ.. 97
9.4 Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 110 кВ 98
9.5 Муфты 99
9.6 Выбор кабельной линии для определенного потребителя 99
9.7 Требования по монтажу 100
9.8 Требования пожарной безопасности 102
Заключение 107
Список использованных источников 109
Приложение


Гидроэлектростанции - это уникальные, технически сложные объекты, проектирование которых является ответственным делом. При проектировании ГЭС, учитывается множество факторов, начиная от местных природных условий и экономического обоснования, заканчивая поиском индивидуальной технологии строительства и различных технических решений.
Углегорская ГЭС проектируется в Амурской области на реке Зея. Строительство гидроэлектростанции в этом районе позволит уменьшить риск наводнений, а также обеспечит энергией ряд крупных промышленных объектов, таких как космодром «Восточный» и несколько насосных станций нефтепровода. Кроме этого, электроэнергия может быть экспортирована в Китай и Южную Корею.
Целью дипломного проекта является проработка основных этапов проектирования гидроэлектростанции с применением и закреплением теоретических знаний, а также путем инженерной мысли и творческого подхода к решению конкретных задач, найти оптимальные проектные решения.
Также в рамках выпускной квалификационной работы была изучена тема «Кабельное хозяйство ГЭС (типы применяемых материалов и кабелей, выбор кабельной линии для определенного потребителя, требования по монтажу, пожарной безопасности, проведению обслуживания, контроль состояния и поиск повреждений, системы защит)».


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В дипломном проекте рассчитаны и определены основные элементы и параметры Углегорского гидроузла на реке Зея, являющегося сооружением I класса.
На первом этапе на основе гидрологических данных были определены значения максимальных расчетных расходов для случаев: основного обеспеченностью 0,1 % и поверочного 0,01 % равных 4606 и 5522 м3/с соответственно.
В ходе водно-энергетических расчетов была рассчитана установленная мощность, равная 366 МВт и среднемноголетняя выработка 1648 млн. кВт-ч.
На третьем этапе было определено оптимальное число и тип гидроагрегатов электростанции. Для этого была построена область допустимых режимов работы (режимное поле по напору и расходу), на которой определены следующие напоры:
- максимальный - 27,20 м;
- расчетный - 19,80 м;
- минимальный - 15,10 м.
Максимальный расход через все агрегаты ГЭС, соответствующий расчетному напору, составляет м3/с.
По результатам расчетов был определен вариант с десятью гидротурбинами ПЛ30-В-530.
По справочным данным для выбранной турбины с синхронной частотой вращения 115,4 об/мин был подобран серийный гидрогенератор СВ-840/130-52 с номинальной активной мощностью 40 МВт.
Далее была выбрана структурная схема ГЭС с укрупненными блоками и принята схема распределительного устройства на 10 присоединений ОРУ 110 кВ - "две рабочие и обходная система шин". По справочным данным и каталогам было выбрано следующее высоковольтное оборудование: блочные трансформаторы ТДЦ- 100000/110-У1, трансформаторы собственных нужд ТСЗ- 1000/10- У3, для ВЛЭП - сталеалюминевые провода марки АС 95/16.
После выбора основного электрооборудования был рассмотрен обязательный перечень устройств релейной защиты и автоматики в соответствии с ПУЭ.
Компоновка гидроузла была принята русловая.
В состав сооружений входят:
- водосбросная бетонная плотина с колодцем;
- станционная бетонная плотина;
- левобережная грунтовая плотина;
- правобережная глухая бетонная плотина.
На данном этапе расчетным путем определены габаритные размеры и характерные отметки плотины:
- отметка подошвы водосливной плотины - 149,45 м;
- число водосливных отверстий - 6;
- ширина водосливных отверстий - 16 м;
- отметка гребня - 180 м;
Также в этом разделе произведена оценка прочности и устойчивости плотины при основном сочетаниях нагрузок. В результате расчетов коэффициент надежности сооружения составляет 1,36 (нормативное значение для сооружений I класса - 1,25). Таким образом, плотина Экимчанского гидроузла отвечает требованиям надежности. При расчете плотины на прочность сжимающие напряжения не превышают критических значений, растягивающие напряжения отсутствуют. Плотина отвечает всем требованиям, предусмотренными СНиП.
В соответствии с действующим законодательством рассмотрены мероприятия организации безопасности ГТС. Также перечислены мероприятия по охране окружающей среды в период возведения и эксплуатации гидроузла.
По технико-экономическим расчетам получены следующие показатели:
- срок окупаемости - 5,75 лет;
- себестоимость - 0,11 руб/кВт-ч;
- удельные капиталовложения - 81211 руб./кВт.
Из этого можно сделать вывод, что строительство Углегорской ГЭС является обоснованным, в том числе с точки зрения экономических показателей.



1. Затеева, Е. Ю. Выбор параметров ГЭС: учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию гидротехнических объектов / А. Ю. Александровский, Е. Ю. Затеева, Б. И. Силаев. - Саяногорск: СШФ КГТУ, 2008.
- 114 с.
2. Затеева, Е. Ю. Использование водной энергии: методические указания по выполнению курсового и дипломного проектов / Е. Ю. Затеева. - Саяногорск : СШФ СФУ, 2012. - 11 с.
3. Филиал ОАО «СО ЕЭС» ОДУ СИБИРИ. [Электронный ресурс] // ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы» - Режим доступа : http://so-ups.ru/
4. Каталог «Гидрогенераторы» [Электронный ресурс] // Научно¬
производственное объединение ОАО «ЭЛСИБ». - Режим доступа : http://www.el- sib.ru/.
5. Щавелев, Д. С. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций: справочное пособие : в 2 т. / Под ред. Ю. С. Васильева, Д.
С. Щавелева. - Т. 2. Вспомогательное оборудование гидроэлектростанций. / М. И. Гальперин, И. Н. Лукин [и др.] - Москва : Энергоатомиздат, 1990. - 336 с.
6. Усов, С.В. Электрическая часть электростанций. / Усов С.В., Михалев Б.Н., Черновец А.К.- Энергоатомиздат 2-е издание, 1987. - 617с.
7. Васильев, Ю. С. Проектирование зданий гидроэлектростанций (строительная часть) : учебное пособие / Ю. С. Васильев, Г. А. Претро. - Ленинград : ЛГТУ, 1991. - 80 с.
8. Типовые строительные конструкции, изделия и узлы серия 1.424.3 - 7. Строительные колонны одноэтажных производственных зданий, оборудованных мостовыми опорными кранами [Электронный ресурс]: введ: 01.05.1985 // Справочная проектировщика «DWG». - Режим доступа : http://www.dwg.ru.
9. Куценов, Д. А. Электрическая часть гидроэлектростанций: проектирование : учебное пособие для вузов / Д. А. Куценов, И. Ю. Погоняйченко. - Красноярск : СФУ, 2007. - 232 с.
10. СТО 24.3182. Электроэнергетические системы. Определение предварительных технических решений по выдаче мощности электростанций. Условия создания объекта. - Введ. 06.12.2007 - Москва : ОАО РАО «ЕЭС России», 2007 - 20 с.
11. Каталог «Трансформаторы стационарные силовые масляные трехфазные двухобмоточные общего назначения класса напряжения 220кВ» [Электронный ресурс] // ООО «Тольяттинский трансформатор». - Режим доступа: http://www.transformator. com
13. Файбисович, Д. Л. Справочник по проектированию электрических сетей : учебное пособие для вузов / Д. Л. Файбисович. - Изд. 2-е, перераб. и доп.
- Москва : Издательство НЦ ЭНАС, 2012. - 314 с.
14. СТО 56947007- 29.240.35.184-2014. Комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией в металлической оболочке (КРУЭ) 110 кВ и выше. Стандарт организации. - Введ. 16.09.2014 - Москва : ОАО «ФСК ЕЭС», 2014 - 78 с.
15. Толстихина Л. В. Параметры электрооборудования и режимы энергетических систем в примерах и иллюстрациях: учебное пособие для практических занятий / Л. В. Толстихина. - Саяногорск: Сибирский федеральный университет; Саяно-Шушенский филиал, 2010. - 180 с.
16. Каталог «Генераторные выключатели и трансформаторы тока» [Электронный ресурс] // ОАО ВО «ЭЛЕКТРОАППАРАТ». - Режим доступа: http: //www.ea. spb .ru/
17. Правила устройства электроустановок : изд. 7. - Москва : ДЕАН, 2013.
- 706 с.
18. Каталог «Ограничители перенапряжений 6 - 220 кВ» [Электронный ресурс] // «Полимер Аппарат». - Режим доступа : http://polymer-apparat.ru.
19. Каталог «Оборудование воздушных линий 220 кВ» [Электронный ресурс] // «Конденсатор». - Режим доступа : http://www.kondensator.su.
20. СТО 17330282.27.140.020-2008 Системы питания собственных нужд ГЭС Условия создания нормы и требования. - Введ. 30.07.2008. - Москва : ОАО РАО «ЕЭС России», 2008. - 24 с.
21. Т ехническая политика ОАО «РусГ идро» - 2011. [Электронный ресурс] //Открытое акционерное общество «Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро». - Режим доступа : http://www.rushydro.ru/
22. СП 58.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003. - Введ. 01.01.2013
- Москва : ОАО ЦПП, 2012. - 40 с.
23. СП 38.13330.2012 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82*. - Введ. 01.01.2013 - Москва : ОАО ЦПП, 2011. - 112 с.
24. СП 39.13330.2012 Плотины из грунтовых материалов. Актуализированная редакция СНиП 2.06.05-84*. - Введ. 01.01.2013 - Москва : ОАО ЦПП, 2011. - 80 с.
25. Чугаев, Р.Р. Гидравлика/ Р.Р.Чугаев. - Ленинград: Энергоиздат, 1982. -
672с.
26. Большаков, В. А. Справочник по гидравлике : учебное пособие для вузов / В. А. Большаков, Ю. М. Константинов, В. Н. Попов, В. Ю. Даденков. - Киев : Головное издательство издательского объединения «Вища школа», 1977.
- 280 с.
27. Киселёв П.Г. Справочник по гидравлическим расчётам. Под редакцией П.Г. Киселёва. Изд. 4-е, перераб. И доп. М., «Энергия», 1972. 312 с. С ил.
28. СП 41.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.06.08-87.
- Введ. 01.01.2013 - Москва : ОАО ЦПП, 2012. - 69 с.
29. СП 23.13330.2011 Основания гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.02-85. - Введ. 20.05.2011 - Москва : ОАО ЦПП, 2011. - 111 с.
30. Единые сценарные условиями ОАО «РусГидро» на 2012-2037/г. . - Введ. 31.03.2008 - Москва : «РусГидро», 2017 - 42 с.
31. Методические рекомендациями по оценке эффективности и разработке инвестиционных проектов и бизнес-планов в электроэнергетике. - Введ. 07.02.2000 - Москва : ОАО РАО «ЕЭС России», 2010 - 58 с.
32. Методические рекомендациями по оценке эффективности и разработке инвестиционных проектов и бизнес-планов в электроэнергетике на стадии предТЭО и ТЭО. - Введ. 31.03.2008 - Москва : ОАО РАО «ЕЭС России», 2008 - 58 с.
33. СТО 56947007 - 29.060.20.020 - 2009 Методические указания по применению силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ и выше. - Введ. 22.01.2009. - Москва : ОАО «ФСК ЕЭС», 2009. - 50 с.
34. СТО 56947007 - 29.060.20.071 - 2011 Силовые кабельные линии напряжением 110-500 кВ. Условия создания. Нормы и требования. - Введ. 25.03.2011. - Москва : ОАО «ФСК ЕЭС», 2011. - 126 с.
35. ГОСТ 31996 - 2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. - Введ. 03.12.2012. - Москва : «СТАНДАРТИНФОРМ, 2012. - 35 с.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ