Проектирование ТЭЦ-400 (стр. 1 из 9)

Аннотация

Тема дипломного проекта – Электрическая часть ТЭЦ-400 мВт. На станции установлено три генератора, мощностью по 100 мВт, типа ТВФ-120-У3. Топливо проектируемой электростанции газ. На основании НТП, на станции произведен выбор схемы выдачи электроэнергии и ее технико-экономическое обоснование. Был произведен выбор трансформаторов связи 2ЧТРДН-100000/110/10–10 и блочных трансформаторов ТДЦ-125000/220/10. На станции произведен выбор и обоснование упрощенных схем РУ различных напряжений, на ОРУ 220 кВ-схема с двумя рабочими системами шин.

На станции выбрана схема снабжения собственных нужд и выбраны трансформаторы собственных нужд типа ТМНС-6300/10/6,3, также были выбраны пускорезервные трансформаторы собственных нужд типа ТМНС-6300/10/6,3.

На станции был произведен расчет токов короткого замыкания, на основании которого, выбраны электрические аппараты на:

ОРУ 220 кВ в цепи трансформатора связи:

Выключатели: ВГП-220.

Разъединители: РГ-220/1000 УХЛ1.

Трансформаторы тока: ТГФ-220.

Трансформаторы напряжения: НКФ-220–58У1.

ОРУ 220 кВ в цепи линии:

Выключатели: ВГП-220.

Разъединители: РГ-220/1000 УХЛ1.

Трансформаторы тока: ТГФ-220.

Трансформаторы напряжения: НКФ-220–58У1.

И токоведущие части на:

ОРУ 220 кВ в цепи трансформатора связи:

Провода типа в пределах ОРУ: АС-400/51.

Провода типа за пределами ОРУ: АС-400/51.

ОРУ 220 кВ в цепи линии:

Провода типа в пределах ОРУ: АС-400/51.

Провода типа за пределами ОРУ: АС-400/51.

Также выбраны опорные изоляторы типа С20–450IIУХЛ.

Был выбран способ синхронизации, методом точной синхронизации.

Был произведен расчет релейной защиты, выбраны трансформаторы тока и напряжения, и реле.

Произведено описание конструкции распределительного устройства ОРУ 220 кВ.

На станции произведен расчет заземляющего устройства, на основании которого было выбрано заземляющее устройство типа сетки, по контуру забиты электроды длинной 5 метров и в рабочих местах произведена подсыпка щебня.

1. Выбор генераторов

Для выработки электроэнергии на электростанциях устанавливаются синхронные генераторы переменного тока.

Выбор генераторов производится по его мощности.

Таблица 1 [10] с. 610

Тип турбогенератора

РномМВт

SномМВА

Cosград.

UномкВ.

nном.об/мин.

К.П.Д.%

Х» d

IномкА.

Система возб.

Охлаждение

Об. Ст.

Об. Рот.

Стали Ст.

ТВФ-120-У3

100

125

0,8

10,5

3000

98,4

0,192

6,475

ВЧ

КВр

НВр

Вр

Охлаждение обмоток статора

КВ

р – косвенное водородное охлаждение

Охлаждение обмоток ротора

НВр – непосредственное водородное охлаждение

Охлаждение стали статора

Вр – водородное охлаждение

В генераторах серии ТВФ применяется высокочастотное возбуждение. Возбудитель 3-ех фазный, высокочастотный генератор индукционного типа, который находится на валу вместе с генератором.

Трех фазная обмотка переменного тока и три обмотки возбудителя заложены в пазах статора, т.е. неподвижны. Ротор набран из листов электротехнической стали, и представляет собой зубчатое колесо с десятью зубцами. Переменная Э.Д.С. наводится в трехфазной обмотке от пульсации величины магнитной индукции в пазах статора.

LGE1 включается последовательно с LG и обеспечивает основное возбуждение возбудителя. LGE2 и LGE3 питаются от высокочастотного возбудителя GEA через выпрямители. Подвозбудитель – высокочастотная машина с постоянными магнитами. Регулирование тока в LGE2 и LGE3 осуществляется с помощью А.В.Р и У.Б.Ф.

Основное достоинство этого способа состоит в том, что возбуждение синхронного генератора не зависит от режима электрической сети и поэтому является более надежным.

электростанция синхронизация распределительный заземляющий

2. Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции

Вариант 1

На станции установлены 4 генератора типа ТФ-100–2 мощностью по 100 МВт. Генератор G3 и G4 соединены в блок с повышающими трансформаторами Т3 и Т4, подключенным к шинам высокого напряжения. Генераторы G1 и G2 подключены к шинам ГРУ 10 кВ. Нагрузка получает питание с шин ГРУ. Связь с системой осуществляется по воздушным линиям 220 кВ.

Вариант 2

В отличии от первого варианта станция построена по блочному принципу, нагрузка получает питании отпайкой от блоков G1, G2, G3, G4.

3. Выбор силовых трансформаторов

Вариант 1

3.1 Выбор блочных трансформаторов

Мощность блочных трансформаторов определяется по мощности генератора за вычетом мощности собственных нужд.

(1)

где: P_G и Q_G – активная и реактивная мощность генератора

P_с.н. и Q _с.н. – активная и реактивная мощность собственных нужд

S_с.н.=

·P_G·К_с, МВА (2)

где: n% – расход электроэнергии на собственные нужды

P_G – активная мощность генератора

К_с – коэффициент спроса

По формуле (2)

S_с.н. =

·100·0,8= 5,6 МВА

tg

G = 0,75

tg

_с.н.=0,75

Q_G= P_G· tg

_G =100·0,75=75 Мвар

P_с.н.=

=5,6·0,8=4,48 МВт

Q _с.н.= P_с.н. · tg

_с.н =4,48·0,75=3,36 Мвар

По формуле (1)

К установке принимаем трансформатор типа:

ТДЦ – 125/110/10

3.2 Выбор трансформаторов связи

Выбор трансформаторов связи производится по наибольшему перетоку мощности между распределительными устройствами 220 кВ и 10 кВ в трёх режимах работы.

3.2.1 Режим максимальной нагрузки

МВА (3)

Где:

– активная и реактивная мощность генератора.

– активная и реактивная мощность нагрузки в максимальном режиме.

– активная и реактивная мощность собственных нужд.

– число блоков подключенных к ГРУ.

где:

– максимальная мощность ВЛ.

– минимальная мощность ВЛ.

– число ВЛ.

– активная максимальная мощность всех ВЛ.

– активная минимальная мощность всех ВЛ.

где:

– реактивная минимальная мощность всех ВЛ.

– реактивная максимальная мощность всех ВЛ.

По формуле (3)

3.2.2 Режим минимальной нагрузки

МВА (4)

По формуле (4)

3.2.3 Аварийный режим один блок отключен

МВА (5)

По формуле (5)

(6)

где:

– наибольшая мощность из трех режимов.

– коэффициент учитывающий допустимую аварийную перегрузку на 40%.