Гидроэнергетические установки
Заказать уникальную курсовую работу- 62 62 страницы
- 10 + 10 источников
- Добавлена 09.12.2017
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Исходные данные 4
1. Структурная схема ГЭС 7
1.1 Блочная схема с генераторным распределительным устройством 7
1.1.1 Первый вариант структурной схемы ГЭС 7
1.1.2 Второй вариант структурной схемы ГЭС 8
1.2 Выбор вида энергоблока, выбор блочного ТР 9
1.2.1 Первый вариант структурной схемы ГЭС 9
1.2.2 Второй вариант структурной схемы ГЭС 16
1.3 Распределение энергоблоков между РУ повышенных напряжений 20
1.4 Выбор трансформаторов связи между РУ повышенных напряжений 22
2. Технико-экономическое обоснование структурной схемы методом приведенных затрат 23
2.1 Структура приведенных затрат 23
2.2 Расчет капиталовложений 23
2.3 Расчет издержек 24
2.4 Расчет ущерба 26
2.5 Выбор структурной схемы ГЭС 27
3. Расчет токов КЗ для выбора электрооборудования ГЭС 28
3.1 Выбор базисных условий 28
3.2 Составление схемы замещения для расчета КЗ 28
3.3 Расчет сопротивлений и напряжений ЭДС элементов расчетной схемы 29
3.4 Эквивалентирование схемы замещения 31
3.4.1 Расчет тока КЗ в точке К-1 31
3.4.2 Расчет тока КЗ в точке К-2 33
3.4.3 Расчет тока КЗ в точке К-3 34
3.5 Расчет параметров тока КЗ 36
3.5.1 Расчет тока КЗ в точке К-1 36
3.5.2 Расчет тока КЗ в точке К-2 36
3.5.3 Расчет тока КЗ в точке К-3 37
4. Выбор электрических аппаратов 39
4.1 Выбор выключателей 39
4.1.1 Выбор выключателей на РУ ВН 39
4.1.2 Выбор генераторных выключателей на РУ НН 41
4.1.3 Выбор вводных выключателей ТСН на РУ НН 43
4.1.4 Выбор вводных выключателей ТСН на РУ СН 45
4.2 Выбор разъединителей 46
4.2.1 Выбор разъединителей на стороне ВН 46
4.3 Выбор трансформаторов тока 48
4.3.1 Выбор трансформаторов тока для РУ ВН 48
4.3.2 Выбор трансформаторов тока для РУ НН 50
4.4 Выбор трансформатора напряжения 52
4.4.1 Выбор трансформатора напряжения стороны ВН 52
4.4.2 Выбор трансформатора напряжения стороны НН 54
4.5 Выбор кабельных линий для РП и выключателей местной нагрузки 56
4.5.1 Выбор кабельных линий для РП 56
4.5.2 Выбор выключателей местной нагрузки 57
5. Разработка главной схемы электрических соединений ГЭС 59
Проверяем выключатель на нагрев при коротком замыкании:Так как, тоУсловие термической стойкости выполняется.4.2Выбор разъединителей4.2.1 Выбор разъединителей на стороне ВНРазъединители выбираем по длительному номинальному току и номинальному напряжению, проверяем на термическую и электродинамическую стойкость. Расчётные величины берём те же, что и для выключателей.Согласно расчетам токов КЗ:Для РУ ВН принимаем к установке разъединитель наружной установки горизонтально поворотного типа РНД-330/3200У1.Параметры разъединителя сведем для удобства в таблицу 4.2.1Таблица 4.2.1кВкАкАIтер кА/tтер, сГлавные ножиЗаземляющие ножи.330320016063/263/1Проверяем выбранный разъединитель по номинальному напряжению:По номинальному току нагрузки:Проверяем разъединитель на электродинамическую стойкость при коротком замыкании:Условия соблюдаются.Производим проверку разъединителя на нагрев при коротком замыкании:Так как, то4.3 Выбор трансформаторов тока4.3.1 Выбор трансформаторов тока для РУ ВНСогласно расчетам токов КЗ:Принимаем к установкетрансформатор тока типа ТФУМ – 330 – 1000 – У1. Проверяем выбранный трансформатор тока по номинальному напряжению:по номинальному допустимому току нагрузки первичной обмотки: Таблица 4.3.1,кВ,АА,кАкАcВА3301000516063130Проверяем выбранный трансформатор тока на электродинамическую стойкость при коротком замыкании:Условие выполняется.Производим проверку трансформатора тока на нагрев при коротком замыкании, так как, тоУсловие соблюдается.Согласно рекомендациям, принимаем перечень необходимых измерительных приборов и приводим их в таблице 4.3.2.Таблица 4.3.2ПрибортипНагрузка фазы, ВААВСАмперметрЭ-427030,50,50,5Анализатор параметров сетиLUMEL N10A2,52,52,5Счётчик электроэнергииZMD4052,52,52,5Итого:5,55,55,5Проверяем трансформатор тока на перегруз:Определим сечение проводов вторичных цепей:Для соединения трансформатора тока с приборами выбираем контрольный кабель марки КРВГ, сечением.Определяем действительное сопротивление проводов вторичных цепей:Определяем действительную вторичную нагрузку:Проверяем условие:Условие выполняется.4.3.2 Выбор трансформаторов тока для РУ ННСогласно расчетам токов КЗ:Принимаем к установке[9] трансформатор тока типа ТШВ – 15 – 6000 – У1. Проверяем выбранный трансформатор тока по номинальному напряжению:по номинальному допустимому току нагрузки первичной обмотки: Таблица 4.3.3,кВ,АА,кАкАcВА156000516063130Проверяем выбранный трансформатор тока на электродинамическую стойкость при коротком замыкании:Условие выполняется.Производим проверку трансформатора тока на нагрев при коротком замыкании, так как, тоУсловие соблюдается.Согласно рекомендациям, принимаем перечень необходимых измерительных приборов и приводим их в таблице 4.3.4.Таблица 4.3.4ПрибортипНагрузка фазы, ВААВСАмперметрЭ-427030,50,50,5Анализатор параметров сетиLUMEL N10A2,52,52,5Счётчик электроэнергииZMD4052,52,52,5Итого:5,55,55,5Проверяем трансформатор тока на перегруз:Определим сечение проводов вторичных цепей:Для соединения трансформатора тока с приборами выбираем контрольный кабель марки КРВГ, сечением.Определяем действительное сопротивление проводов вторичных цепей:Определяем действительную вторичную нагрузку:Проверяем условие:Условие выполняется.4.4 Выбор трансформатора напряжения4.4.1 Выбор трансформатора напряжения стороны ВНПо напряжению установки выбираем [8] трансформатор напряжения типа НКФ – 330-58-У1 с классом точности 0,5 – трансформатор напряжения, фарфоровый, каскадный, номинальное напряжение 330 кВ.Принимаем перечень приборов, установленных на распределительное устройство330кВ. Таблица 4.4.1ПриборыТипcosφsinφР, ВтQ, варОтходящие линии:ВаттметрЩВ120310,380,9322,285,55Анализатор параметров сетиLUMEL N10A5,320,380,932819,47Счётчик электроэнергииZMD4057,920,380,9321829,21Сборные шины:ЧастотомерЩЧ027110170ВольтметрЩ120П2110240Рег. вольтметрH-393101102200Итого:1559,2854,23Суммарная мощность приборов, подключенных ко вторичным выводам трансформатора напряжения, находится по формуле:Таблица 4.4.2ПараметрыКаталожные данныеНоминальное напряжение первичной обмотки330/√3 кВНоминальное напряжение основной вторичной обмотки100/√3 ВНоминальное напряжение дополнительной обмотки100 ВНоминальная мощность400 ВАМаксимальная мощность2000 ВАПроверим выбранный трансформатор напряжения по номинальному напряжению первичной обмотки: по допустимой вторичной нагрузке:ТогдаУсловия соблюдаются.Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.Для соединения трансформаторов с приборами принимают контрольный кабель КРВГ с сечением по условию механической прочности.4.4.2 Выбор трансформатора напряжения стороны ННПо напряжению установки выбираем три однофазных трансформатора напряжения типа ЗНОЛ.06с классом точности 0,5 .Принимаем [7] перечень приборов, установленных генераторном трансформаторе напряжения:Таблица 4.4.3ПриборыТипcosφsinφР, ВтQ, варСАУБреслер810,80,616,44,8ШУВГБреслер1010,80,6186ЧастотомерЩЧ027110170ВольтметрЩ120П2110240Рег. вольтметрH-393101102200Итого:1545,410,8Таблица 4.4.4ПараметрыКаталожные данныеНоминальное напряжение первичной обмотки13,8/√3 кВНоминальное напряжение основной вторичной обмотки100/√3 ВНоминальное напряжение дополнительной обмотки100 ВНоминальная мощность75 ВАМаксимальная мощность630 ВАСуммарная мощность приборов, подключенных ко вторичным выводам трансформатора напряжения, находится по формуле:Проверим выбранный трансформатор напряжения по номинальному напряжению первичной обмотки: по допустимой вторичной нагрузке:ТогдаУсловия соблюдаются.Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.Для соединения трансформаторов с приборами принимают контрольный кабель КРВГ с сечением по условию механической прочности.4.5 Выбор кабельных линий для РП и выключателей местной нагрузки4.5.1 Выбор кабельных линий для РПСогласно расчетам токов КЗ:Принимаем сечение по допустимому току: Принимаем [8] кабель марки АПвП 3х240/25, с сечением жилыи допустимой токовой нагрузкой при прокладке в земле.Условие по допустимому току выполняетсяПроверяем по экономической плотности:Проверяем кабель на термическую стойкость:где коэффициент, зависящий от допустимой температуры проводника при КЗ, ;Условие соблюдается.4.5.2 Выбор выключателей местной нагрузкиСогласно расчетам токов КЗ:Принимаем [7] к установке выключатель BB/TEL-10-20/630. Проверим выбранный выключатель по номинальному напряжению:по утяжеленному току нагрузки:Таблица 4.5.1кВАкА%,кА,кАкАcсс10630205551202030,050,07Проверяем выключатель на отключение от тока КЗ:Проверяем на содержание апериодической составляющей:По выбранному времени отключенияУсловие соблюдается.Проверяем выключатель на бросок тока при включении на ток КЗ:Условие соблюдается.Проверяем выключатель на электродинамическую стойкость при коротком замыкании:Условие соблюдается.Проверяем выключатель на нагрев при коротком замыкании:Так как, тоУсловие термической стойкости выполняется.5. Разработка главной схемы электрических соединений ГЭС В данном курсовом проекте в качестве генераторной установки принимался к установке генератор типа СВ-1500/170-96 в количестве 4 штуки;Согласно технико-экономического сравнения вариантов двух схем в качестве схемы ГЭС к дальнейшей разработке [6] была принята схема второго варианта:Рисунок 5.1 Схема ГЭССогласно произведенных расчетов исходя из представленных графиков суточных нагрузок выработки мощности, потребления собственных нужд и местной нагрузки низковольтных потребителей 10 кВ был выбран трансформатор типа ТДЦ-125000/330, прошедший проверку на перегрузку в нормальном и аварином режиме. Оборудование, выбранное на основании расчета токов короткого замыкания и представленное в главе №4 при разработке главной схемы электрических соединений.Список использованной литературы1. Околович М.Н. Проектирование электрических станций. М.: Энергоиздат, 1982. 400 с.2. Электрическая часть станций и подстанций /Под ред. А.А. Васильева, М.: Энергия, 1980. 608 с.3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоиздат, 1988.4. Морозова Ю.А., Наяшкова Е.Ф. Выбор принципиальной схемы и схемы собственных нужд электрических станций и подстанций. М.: Моск. энерг. ин-т, 1981, 96 с.5. Васильева А.П., Морозова Ю.А. Проектирование схем распределительных устройств электрических станций и подстанций. М.: Моск. энерг. ин-т, 1981. 79 с.6. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. М.: Энергоатомиздат, 1985. 240с.7. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1986. 640 с.8. Условия работы и выбора электрооборудования электростанций /Балаков Ю.Н., Долин А.П., Жуков В.В. и др.: /Под ред. Б.Н. Неклепаева. М.: Моск. энерг. ин-т. 1984. 104 с.9. Сборник типовых задач по электрической части электрических станций /Агапов В.Г., Балаков Ю.Н., Васильева А.П. и др.: /Под ред.Б.Н. Неклепаева. М.: Моск. энерг. ин-т. 1985. 100 с.10. Гусев Ю.П., Долин А.П., Жуков В.В. Методические указания по курсовому проекту "Проектирование электрической части электростанции (подстанции)". М.: Моск. энерг. ин-т, 1989. – 73 с.
2. Электрическая часть станций и подстанций /Под ред. А.А. Васильева, М.: Энергия, 1980. 608 с.
3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектиро¬вания. М.: Энергоиздат, 1988.
4. Морозова Ю.А., Наяшкова Е.Ф. Выбор принципиальной схемы и схемы собственных нужд электрических станций и подстанций. М.: Моск. энерг. ин-т, 1981, 96 с.
5. Васильева А.П., Морозова Ю.А. Проектирование схем распределительных устройств электрических станций и подстанций. М.: Моск. энерг. ин-т, 1981. 79 с.
6. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. М.: Энергоатомиздат, 1985. 240с.
7. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1986. 640 с.
8. Условия работы и выбора электрооборудования электростанций /Балаков Ю.Н., Долин А.П., Жуков В.В. и др.: /Под ред. Б.Н. Неклепаева. М.: Моск. энерг. ин-т. 1984. 104 с.
9. Сборник типовых задач по электрической части электрических станций /Агапов В.Г., Балаков Ю.Н., Васильева А.П. и др.: /Под ред.Б.Н. Неклепаева. М.: Моск. энерг. ин-т. 1985. 100 с.
10. Гусев Ю.П., Долин А.П., Жуков В.В. Методические указания по курсовому проекту "Проектирование электрической части электростанции (подстанции)". М.: Моск. энерг. ин-т, 1989. – 73 с.
Вопрос-ответ:
Какие данные необходимы для проектирования гидроэнергетических установок?
Исходные данные для проектирования гидроэнергетических установок включают в себя информацию о гидрологических и гидрометеорологических условиях на месте строительства, геологической и инженерно-геологической информации, данные о составе и свойствах грунтов, а также информацию о требованиях к производительности и энергетической мощности ГЭС.
Как создать структурную схему ГЭС?
Для создания структурной схемы ГЭС необходимо учесть ряд факторов, включая топографию местности, наличие водохранилища или реки, геологические и инженерно-геологические условия, потребности в энергетической мощности и производительности. Создание структурной схемы ГЭС осуществляется с учетом этих факторов и требований к эффективности работы ГЭС.
Каковы варианты структурной схемы ГЭС?
Существует два основных варианта структурной схемы ГЭС: первый вариант с генераторным распределительным устройством и второй вариант без него. Первый вариант предполагает наличие генераторного распределительного устройства, которое позволяет проводить регулировку мощности и обеспечивает надежность работы ГЭС. Второй вариант не предусматривает наличие генераторного распределительного устройства.
Как осуществляется выбор вида энергоблока для ГЭС?
Выбор вида энергоблока для ГЭС зависит от требований к эффективности работы, производительности, надежности и экономичности. При выборе вида энергоблока учитывается также наличие генераторного распределительного устройства и его функциональные возможности.
Как осуществляется распределение энергоблоков между РУ повышенных напряжений на ГЭС?
Распределение энергоблоков между РУ повышенных напряжений на ГЭС осуществляется с учетом требований к энергетической мощности и производительности. Кроме того, учитывается географическое расположение РУ и энергоемкость потребителей. Распределение энергоблоков производится таким образом, чтобы обеспечить оптимальное использование энергии и эффективность работы ГЭС.
Каковы исходные данные для гидроэнергетических установок?
Исходные данные для гидроэнергетических установок включают в себя такие параметры, как расход воды, гидравлическая головка, проектная мощность, плотность воздуха и температура окружающей среды.
Какая структурная схема используется для гидроэнергетических установок?
Для гидроэнергетических установок применяется блочная схема с генераторным распределительным устройством, которая обеспечивает эффективную работу и управление гидроагрегатами.
Какие варианты структурной схемы ГЭС существуют?
Существуют два варианта структурной схемы ГЭС: первый вариант, где гидроагрегаты располагаются на одной линии и подключаются к генераторному распределительному устройству, и второй вариант, где гидроагрегаты располагаются на двух линиях.
Как выбирается вид энергоблока и блочного трансформатора для гидроэнергетических установок?
Выбор вида энергоблока и блочного трансформатора осуществляется с учетом таких факторов, как мощность энергоблока, требования к надежности и экономичности работы, а также с учетом технических и эксплуатационных особенностей конкретной ГЭС.
Как осуществляется распределение энергоблоков между РУ повышенных напряжений?
Распределение энергоблоков между РУ повышенных напряжений осуществляется на основе требований к нагрузочной способности и с учетом запаса производительности ГЭС. Также учитывается физическая и географическая природа района, где будет располагаться ГЭС.
Какие исходные данные необходимы для проектирования гидроэнергетических установок?
Исходными данными для проектирования гидроэнергетических установок являются информация о гидрологическом режиме реки, технические характеристики гидротехнических сооружений, а также требования к энергетическому режиму работы ГЭС.
Какова структурная схема гидроэнергетической установки?
Структурная схема гидроэнергетической установки включает в себя гидротехнические сооружения (плотина, пролетный пучок), энергетическое оборудование (генераторы, турбины), трансформаторные подстанции и линии электропередачи.