Модернизация Нижнекамской ГЭС

Введение 3
РАЗДЕЛ 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 7
1.1 Технико-экономическая характеристика объекта 7
1.2 Характеристика существующей схемы станции 10
1.2.1 Описание существующей главной схемы 10
1.2.2 Описание существующей схемы питания собственных нужд 13
1.2.3 Конструктивное расположение электротехнических устройств 13
1.3 Краткие выводы 14
РАЗДЕЛ 2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 15
2.1 Расчет токов короткого замыкания 15
2.1.1 Общая характеристика процесса 15
2.1.2 Расчет трехфазного тока короткого замыкания 18
2.1.3 Расчет однофазного короткого замыкания 24
2.2 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей 27
2.2.1 Общие условия работы и критерии выбора 27
2.2.2 Выбор трансформаторов тока 500 кВ 29
2.2.3 Выбор трансформаторов напряжения 500 кВ 33
2.2.4 Выбор выключателей высокого напряжения 39
2.3 Заключение 43
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 44
3.1 Преимущества и недостатки элегазовых выключателей 44
3.2 Описание элегазового выключателя 45
3.2.1 Назначение 45
3.2.2 Устройство и работа выключателя 46
3.2.3 Устройство и работа составных частей 49
3.3 Грозозащита ОРУ-500 кВ Нижнекамской ГЭС 56
3.3.1 Защита подстанций от атмосферных перенапряжений 56
3.3.2 Защита подстанций от прямых ударов молнии 56
3.3.3 Зона защиты стержневых молниеотводов 57
3.3.4 Расчет зоны защиты молниеотводов 59
3.4 Описание релейной защиты и автоматики отходящих линий 62
3.5 Качество электроэнергии 65
3.5.1 Характеристики качества электроэнергии 69
3.6 Электромагнитная совместимость технических средств 73
3.7 Заключение 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
Список литературы 77
ПРИЛОЖЕНИЯ 79

Купить

Серьезные наводнения на реках Камского бассейна и на самой Каме наблюдались едва ли не в каждом десятилетии двадцатого века. Случалось, что уровень воды в паводок у Набережных Челнов превышал существующий на сегодня горизонт Нижнекамского водохранилища. Только после строительства таких гидроузлов как Камская ГЭС у города Пермь, Воткинская ГЭС у города Чайковский, имеющих значительную регулирующую емкость водохранилищ, была получена возможность срезки пиковой волны половодья с распределением запасенной воды на меженное время года.
Немногим более 100 лет минуло с тех пор, как наши соотечественники заставили реки вырабатывать электрическую энергию. Первые гидроэлектростанции строились на приисках и рудниках Сибири, при заводах Урала, в предгорьях Кавказа. Как правило, они имели малую мощность, поскольку строились на небольших горных речках. Случалось, что деривационные водоводы изготовлялись из деревянных досок. Первенцем в России считается гидростанция Зыряновского рудника на речке Березовке в предгорьях Алтая, пущенная в 1892 году. Её мощность составляла 150 кВт.
Бурный рост числа энергетических объектов вызвала реализация государственного плана электрификации России (ГОЭЛРО) 1920 года. В течение 10-15 лет намечалось построить 20 тепловых и 10 гидравлических станций общей мощностью 1750000 кВт. К 1935 году, конечному сроку плана, мощность районных электростанций возросла по сравнению с заданиями плана ГОЭЛРО более чем в 2,5 раза, выработка электроэнергии - в 3 раза. По этому плану в 1926 году вступила в строй первая крупная гидроэлектростанция - Волховская - мощностью 58 тыс. кВт, а в мае 1932 года был пущен первый агрегат знаменитого Днепрогэса. Сооружались первые высоковольтные линии электропередач, создавались первые энергосистемы. Перевыполнение плана ГОЭЛРО вывело Страну Советов
третье место в мире по производству электроэнергии.
Гидротехники, движимые грандиозными планами и задачами резкому увеличению энерговооруженности страны, обратили свои взоры
могучие энергетические ресурсы Волги, Днепра, Камы, сибирских рек и горных рек Средней Азии.
Началось освоение энергетического потенциала Волги. Первыми гидроэлектростанциями Волжского каскада стали Иваньковская и Угличская, построенные и введенные в 1939 и 1940 годах. В предвоенные годы началась подготовка строительства мощнейшей в мире ГЭС в Жигулях близ города Куйбышева.
В послевоенные годы строительство гидростанций на Волге и Каме развернулось стремительными темпами, и к настоящему времени Волжско - Камский каскад, вырабатывающий в год около 40 млрд. кВт-ч электроэнергии, выглядит следующим образом. (Рисунок В1) Помимо освоения гидроресурсов Волги и Камы делались попытки использования потенциала малых рек. В частности, в Татарстане в 1952 году на реке Ик была пущена первая в республике государственная Ново - Мелькенская ГЭС мощностью 250 кВт. На реке Свияге была введена в эксплуатацию Деушевская ГЭС мощностью 310 кВт, затем в 1959 году на этой реке была пущена Киятовская ГЭС мощностью 250 кВт. Однако вследствие маловодности этих рек и бурных паводков, которые часто разрушали плотину и другие сооружения, эти гидростанции себя не оправдали и вскоре были демонтированы.
Автотранспортные магистрали на территории Татарстана, связывающие столицу республики с индустриальным Закамьем, прерывались двумя паромными переправами близ Чистополя и у Набережных Челнов. Надо ли говорить, сколько стоили эти переправы экономике страны в навигационный период, когда километровые колонны всех видов транспорта сутками простаивали в ожидании своей очереди на паром по крутому спуску Сорочьих Гор и по заливной пойме против Челнинского элеватора. Немало средств отнимало и зимнее содержание ледовых дорог через Каму, а в начале и в конце ледостава переезд через реку нередко заканчивался трагически.
С началом строительства Камского автомобильного комплекса большегрузов в 1969 году сооружение мостового перехода потребовалось безоговорочно, и только строящаяся уже гидростанция с магистральным мостовым переходом по ее сооружениям вывела из баснословной стоимости проекта автозавода главу на возведение моста через Каму. Таким образом, строительство гидроузла было вызвано необходимостью решения целого комплекса проблем не только регионального, но и союзного масштаба.
Строительство Нижнекамского гидроузла решало следующие задачи: 1. Ввод крупной регулирующей гидроэлектростанции мощностью 1248 тыс. кВт, которая повышает надежность энергоснабжения не только Республики Татарстан, но и центра Европейской части страны.
2. Увеличение выработки электроэнергии в энергосистеме на 2,71 млрд. кВт-ч в средний по водности год.
3. Создание непрерывного глубоководного пути по Каме от города Соликамска до устья, благодаря чему ликвидируется существующий мелководный участок от Куйбышевского водохранилища до Воткинской ГЭС. Кроме того, увеличиваются судоходные глубины водного пути по Белой на протяжении 200 километров. Это позволяет полностью использовать грузоподъемность крупнотоннажного флота, а также уменьшить среднесуточные судоходные попуски через Воткинскую ГЭС, повысив ее используемую пиковую мощность примерно на З00 тыс. кВт.
4. Создание железнодорожного и автодорожного переходов через Каму, позволяющих соединить развивающиеся районы с освоенными, с центром Республики Татарстан.
5. Создание водохранилища, обеспечивающего улучшение водоснабжения прилегающих промышленных центров.
6. Увеличение выработки электроэнергии по всему Волжско-Камскому каскаду за счет создания дополнительного полезного объема водохранилища. Этот же объем воды позволит оросить значительные площади в засушливых районах Нижнего Поволжья.
7. Улучшение условий рыбного хозяйства с возрастанием ежегодного улова рыбы на участке Камы, превращаемом в водохранилище.
Наконец, не следует забывать, что гидростанции не требуют сжигания органического топлива и остаются основным источником маневренной мощности, необходимой для надежной эксплуатации энергетических систем.




Купить