Введение 4
1 Выбор генераторов 6
2 Составление вариантов структурных схем 6
2.1 Вариант 1 9
2.1.1 Схема выдачи мощности 9
2.1.2 Расчет перетоков мощности 9
2.1.2.1 Режим максимальных нагрузок 9
2.1.2.2 Режим минимальных нагрузок 11
2.1.2.3 Аварийный режим 12
2.1.3 Выбор трансформаторов для варианта 1 13
2.1.4 Определение потерь активной энергии в трансформаторах для
варианта 1 14
2.1.5 Определение приведённых затрат для варианта 1 16
2.2 Вариант 2 17
2.2.1 Схема выдачи мощности 17
2.2.2 Расчет перетоков мощности 17
2.2.2.1 Режим максимальных нагрузок 17
2.2.2.2 Режим минимальных нагрузок 19
2.2.2.3 Аварийный режим 20
2.2.3 Выбор трансформаторов для варианта 2 21
2.2.4 Определение потерь активной энергии в трансформаторах для
варианта 2 22
2.2.5 Определение приведённых затрат для варианта 2 24
2.3 Сравнение вариантов 25
3 Выбор основного оборудования 25
3.1 Выбор трансформаторов собственных нужд 25
3.2 Предварительный выбор коммутационной аппаратуры 26
4 Определение числа линий связи с системой и числа линий нагрузок 28
4.1 Число линий связи с системой 28
4.2 Число линий нагрузок 28
4.2.1 Выбор числа линий нагрузки РУ 35 кВ 28
4.2.2 Выбор числа кабельных линий нагрузки ГРУ 10 кВ 28
5 Расчет токов короткого замыкания 29
5.1 Выбор базисных условий 29
5.2 Составление схемы замещения 30
5.3 Определение всех сопротивлений 31
5.4 Определение ЭДС источников питания 33
5.5 Расчёт токов КЗ в точке К-1 (110 кВ) 33
5.5.1 Преобразование схемы замещения к простейшему виду 33
5.5.2 Определение периодической составляющей тока КЗ 34
5.5.3 Определение периодической составляющей тока КЗ на ЭВМ 35
5.5.4 Определение ударно тока КЗ 36
5.5.5 Расчет периодической и апериодической составляющей тока
КЗ в момент времени t=T, определение интеграла Джоуля 37
6 Выбор электрических аппаратов, токоведущих частей и шинных
конструкций 40
6.1 Окончательный выбор коммутационной аппаратуры 40
6.2 Выбор комплектно-экранированного токопровода 44
6.3 Выбор шин и ошиновки 45
6.3.1 Выбор шин и ошиновок на ГРУ 10 кВ 45
6.3.2 Выбор шин и ошиновок на РУ 110 кВ 46
6.3.3 Выбор шин и ошиновок на РУ 35 кВ 47
6.4 Выбор трансформаторов тока и напряжения 48
6.5 Выбор токоограничивающих реакторов 50
6.6 Выбор ограничителей перенапряжений 51
7 Выбор схем распределительных устройств 51
7.1 ОРУ 110 кВ 51
7.2 ОРУ 35 кВ 52
7.3 ГРУ 10 кВ 53
8 Молниезащита ГРУ 10 кВ 54
9 Расчёт заземляющих устройств для ГРУ 10 кВ 55
10 Исследование причин ускоренного износа щёточно-контактного
устройства турбогенератора 58
Заключение 64
Список использованных источников 65
ПРИЛОЖЕНИЕ А 67
Электроэнергетика представляет собой отрасль промышленности, занимающаяся производством электрической энергии, а также ее передачи потребителям.
В основе производственного потенциала России в настоящее время лежит более 700 электростанций общей мощностью 230 ГВт и линии электропередачи всех классов напряжения общей протяженностью более 2,5 млн. км. Около 90% всех генерирующих мощностей сосредоточено в единой энергосистеме России (ЕЭС), являющейся уникальным энергетическим комплексом, обеспечивающим взаимосвязь электрических станций и осуществляющей надежное и бесперебойное питание потребителей на основной части территории страны. В структуре генерирующих мощностей энергосистемы России преобладают тепловые электрические станции (ТЭС), доля которых составляет 68,4%. Остальную часть занимают атомные станции, доля которых 10,7%, и гидравлические - 20,9%. В западной части России более 80% ТЭС работают на газе и мазуте, в то же время в восточной части страны (за Уралом) около 80% тепловых станций работают на угле.
Высшим номинальным напряжением воздушных линий электропередачи на переменном токе в энергосистеме России в настоящее время является напряжение 1150 кВ. Основу передающей системы ЕЭС России составляют воздушные линии классов напряжения 330-500-750-1150 кВ. Общая протяженность ВЛ этих классов напряжения в 2012 году составила более 55 тыс. км.
За годы реформ 90х резко ухудшилось состояние экономических показателей работы отрасли. С 1991 года потери в электрических сетях увеличились почти в 1,5 раза, более чем чем в 1,5 раза увеличилась удельная численность персонала в отрасли.
Основные причины снижения эффективности функционирования отрасли являются:
• Отсталые энергетические технологии, использующиеся на электрических станциях на угле и газе;
• Отсутствие оптимальной системы управления отраслью в условиях образования многочисленных собственников электроэнергетических объектов;
• Резкое сокращение научно-технического потенциала в отрасли;
• Сокращение потенциала в отраслях электроэнергетической разработки, серьезное отставание от развитых стран в сфере разработки, освоения и внедрения новых технологий производства и передачи электроэнергии.
Основными задачами электроэнергетики на современном этапе ее развития являются:
• Замена технологий для производства и передачи электроэнергии на наиболее передовые, адекватные мировому уровню;
• Разработка новых технологий, в том числе «прорывных», по всем видам электротехнической деятельности;
• Оптимизация структуры генерирующих мощностей, включая увеличение доли маневренных ГТУ;
• Создание эффективной системы функционирования энергосистемы России, обеспечивающей минимизацию затрат и, соответственно, тарифов на тепловую и электрическую энергию.
Тем не менее, Российская энергосистема обоснованно считается одной из самых надежных в мире. За почти полвека эксплуатации системы в России, в отличии, например, от США и Канады, не произошло ни одного глобального нарушения электроснабжения. И даже выход из строя мощнейших станций, как было в случае с Саяно-Шушенской ГЭС, не приводит к серьезным последствиям для энергосистемы региона.
Для реализации вышеприведенных мер был разработан ряд правительственных программ, в том числе «Перспективы развития электроэнергетики России на период до 2030 г». Насколько эти программы будут выполняться, покажет время.
В ходе выпускной квалификационной работы была спроектирована электрическая часть ТЭЦ -340 МВт, было выбрано современное оборудование, слемы распределительных устройств, а также произведён расчёт заземляющего устройства ГРУ.
Также в качестве специального задания было произведено исследование причин повышенного износа щёточно-контактного устройства турбогенератора, в результате чего были сделаны выводы о наиболее вероятных причинах возникающих неполадок и предложены некоторые рекомендации, позволяющие уменьшить вероятность подобных неполадок в будущем.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
