Тема: Проектирование электроснабжения ГЭС с установкой на ОРУ 500 кВ оптоэлектронных трансформаторов тока и напряжения

Актуальность работы. Гидроэлектростанция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.
Напор ГЭС создается концентрацией падения реки на используемом участке плотиной, либо деривацией, либо плотиной и деривацией совместно. Основное энергетическое оборудование ГЭС размещается в здании ГЭС: в машинном зале электростанции — гидроагрегаты, вспомогательное оборудование, устройства автоматического управления и контроля; в центральном посту управления — пульт оператора-диспетчера или автооператор гидроэлектростанции. Повышающая трансформаторная подстанция размещается как внутри здания ГЭС, так и в отдельных зданиях или на открытых площадках. Распределительные устройства зачастую располагаются на открытой площадке.
По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные.
В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в верхнем бьефе.
Русловые и приплотинные ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на горных реках, в узких сжатых долинах.
Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами — их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на значительные, удельные капиталовложения на 1 кВт установленной мощности и продолжительные сроки строительства, придавалось и придаётся большое значение, особенно когда это связано с размещением электроёмких производств.
Цель работы заключается в создании надежной системы технологического управления на электростанции с перспективой перехода к ее «цифровизации».
Задачи магистерской диссертации:
1. Провести определение основных параметров натурных гидротурбин при помощи универсальных характеристик моделей.
2. Выбрать тип и конструкцию синхронных генераторов.
3. Выбрать схему распределительных устройств.
4. Провести исследование оптоэлектронных датчиков тока и напряжения.
5. Рассчитать технико-экономические показатели проектирования
Новизна магистерской диссертации заключается в следующем:
1. Выявлена правильная трансформация всего спектра частот тока короткого замыканияканалом для защиты, включая апериодическую составляющую (постоянный ток) и высокий классточности канала для измерений цифровыми трансформаторами тока и напряжения.
Практическая значимость магистерской диссертации состоит вовнедрении оптоэлектронных трансформаторов тока и напряжения на ОРУ 500 кВ.
Степень достоверности научных положений подтверждается корректным применением известных теорий и методов, применением сертифицированных методик, пакетов программ, изделий и материалов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:Международная научно-практическая конференция «Теоретические и практические аспекты развития научной мысли в современном мире» (г. Уфа, 2018 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликована1 печатная работа (в материалах конференций).
Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, содержит 9 рисунков и список литературы из 45 источников отечественных и зарубежных авторов.

Купить

В данной магистерской работе спроектирована ГЭС -936 МВт. Для турбиныПЛ-20/811-ВБ-1000 выбран генератор СВ 1470/149- 104 У4.
Рассмотрены варианты структурных схем ГЭС-936МВт и выбраны для них силовые трансформаторы. На основании технико-экономического расчета двух вариантов выбрана наиболее надежная схема. Разработана схема собственных нужд (С.Н.) и выбраны рабочие трансформаторы собственных нужд (ТСН). Выбрана схема РУ 500кВ: схема «3/2». Рассчитаны токи К.З. и выбрано основное коммутационное оборудование: для На РУ 500 кВ запроектированы выключатели типа HPL550В2и разъединители РНДЗ-1- 500/3150-У1, также запроектированы выключатели на 13,8кВ типа ВВГ-20- 160-12500У3 с разъединителем РВП-20/12500У3, выбраны шины, токопроводы марки ТЭНЕ-20-20000-560УХЛ1, измерительные трансформаторы тока и напряжения. Рассмотрены вопросы внедрения оптоэлектронных трансформаторов тока и напряжения на ОРУ 500 кВ проектируемой ГЭС.
Хочу отметить перспективность разработок оптоэлектронных трансформаторов тока и напряжения и их использования вместе с микропроцессорными устройствами измерений, АСКУЭ, РЗА и систем технологического управления на электростанциях с перспективой перехода к «цифровой» станции.
В связи с недостаточностью данных в справочниках на проектируемом ОРУ 500 кВ можно предложить в качестве измерителя тока и напряжения комбинированный трансформатор тока и напряжения.
1. Д.С.Щавелев и др., «Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства», М., «Стройиздат», 1986г.
2. Гидроэлектрические станции, под.ред. Ф.Ф. Губина и Г.И.Кривченко, М., «Энергоиздат», 1980г.
3. Расчёт основных экономических показателей ГЭС и ГАЭС, учебное пособие,
Купить