Файл: Курсовая работа Проектирование электрической части кэс700 мвт.docx

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный технический университет»

(ФГБОУ ВО «СамГТУ»)

Кафедра «Электрические станции»

КУРСОВАЯ РАБОТА
«Проектирование электрической части КЭС-700 МВт»

Выполнил: студент 3-ЗФ-Д1

Крупнова Е.А.
Принял преподаватель:

Воронин А.А.

Самара, 2023

Содержание

Введение 2

1.Исходные данные и анализ задачи 3

1.1 Исходные данные 3

1.2 Анализ задачи 4

1.3 Выбор генераторов 4

2.1 Выбор структурной схемы станции 5

2.2 Выбор силовых трансформаторов 6

2.3 Выбор способов ограничения токов короткого замыкания 8

2.4 Выбор схем распределительных устройств 8

3. Расчет токов короткого замыкания 9

3.1. Расчет точки К1 11

3.2. Расчет точки К2 14

3.3. Расчет точки К3 18

3.4 Таблица расчетов токов к.з 22

4. Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей 23

4.1 Выбор высоковольтных выключателей 23

4.2 Выбор разъединителей. 27

4.3 Выбор сборных шин, гибких связей и пофазно-экранированных токопроводов. 29

4.4 Выбор измерительных трансформаторов тока 32

4.5. Выбор измерительных трансформаторов напряжения. 36

4.6 Выбор ограничителей перенапряжений 41

Введение

На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, газ и мазут. В отечественной энергетике на долю тепловых электростанций приходится почти 60% выработки электроэнергии.

На конденсационных электростанциях (КЭС) вырабатывается только электрическая энергия. Теплофикационные электростанции (ТЭЦ) предназначены для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов электроэнергией и теплом. Являясь, как и КЭС, тепловыми электростанциями

, они отличаются от последних использованием тепла «отработавшего» в турбинах пара для нужд промышленного производства, а также для отопления, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения. При такой комбинированной выработке электроэнергии и тепла достигается значительная экономия топлива по сравнению с раздельным энергоснабжением, т.е. выработкой электроэнергии на КЭС и получением тепла от местных котельных. Поэтому ТЭЦ получили широкое распространение в городах с большим потреблением тепла и электроэнергии. В целом на ТЭЦ производится около 25% всей электроэнергии, вырабатываемой в России.

Целью данной курсовой работы является проектирование электрической части электростанции. Для этого выбирается структурная схема станции и основное электрооборудование, устанавливаемое на станции: генераторы и трансформаторы. Затем, для выбранного варианта структурной схемы, рассчитываются токи к.з. и выбираются электрические аппараты (высоковольтные выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, ограничители перенапряжений) и токоведущие части. Итогом проведенных расчетов является разработка главной схемы электрических соединений электростанции и выполнение ее чертежа.

1.Исходные данные и анализ задачи

1.1 Исходные данные

Задание на разработку содержит ряд данных, приведенных в табл. 1.1, а именно:

–тип станции, ее установленная мощность и вид основного топлива;

–количество и тип турбин, устанавливаемых на станции;

–напряжения прилегающих сетей (напряжения, на которых выдается электрическая мощность станции);

–величина максимальной P_max и минимальной P_min активной мощности на шинах среднего U_СН или низшего U_ГН напряжения станции;

–мощность S_С и относительное сопротивление x_c прилегающей системы;

–количество линий m_л , связывающих распредустройство (РУ) высшего напряжения UВН проектируемой станции с прилегающей системой, и их длина.

Таблица 1.1

Задание на разработку

№ Варианта

Проектируемая станция

Система

Тип- мощность, МВт, топливо

Турбины

станции

Напряжение, кВ

МВт

S_c

МВА

x_c

о.е.

l_л

км

m_л

шт.

U_ВН

U_СН

U_ГН

КЭС-700

Уголь

7хК-100-90

220

110

240/190

2500

1,1

1.2 Анализ задачи

Количество отходящих линий на среднем напряжении:

где P_проп – пропускная способность линии, определяется по [1, c.15]:

Таблица 1.2

Пропускная способность линий, МВт

Номинальное напряжение, кВ	Воздушные линии
Номинальное напряжение, кВ	Пропускная способность на одну цепь	Наибольшая длина, км
110	25-50	50-150

1.3 Выбор генераторов

На КЭС предполагается установить турбины 7хК-100-90. Для этого типа турбин выбираем турбогенераторы ТВФ-110-2У3 с непосредственным водородным охлаждением обмотки ротора и сердечника статора и косвенным – обмотки статора. Характеристики турбогенераторов отображены [1, c.18] в Табл. 1.3.

Таблица 1.3

Характеристики турбогенераторов

Тип	Р_Н МВт	МВА	U_HкВ	I_Н кА		, о.е.	Схема, число выводов
ТВФ-110-2У3	110	137,5	10,5	7,56	0,8	0,189	YY-9

Максимальная полная мощность собственных нужд на один турбогенератор ТВФ-110-2У3:

где

по табл. 1.4 [1, c.14] для КЭС на пылеугольном топливе.
2.Разработка главной схемы электрических соединений станции

Главная схема электрических соединений электростанции (подстанции) представляет собой совокупность основного электрооборудования – генераторов, трансформаторов, сборных шин, линий, коммутационных, измерительных, защитных и других аппаратов первичных цепей, определенным образом соединенных между собой.

Схема электрических соединений станции должна удовлетворять ряду требований, основными из которых являются надежность, экономичность, оперативная гибкость, наглядность и простота, удобство эксплуатации, безопасность обслуживания, возможность расширения. Выбирается оптимальный вариант главной схемы, в наибольшей степени соответствующий этим требованиям.