Алматинский институт энергетики и связи
Кафедра Электрических станций, сетей и систем
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА
Методические указания к выполнению РГР
для студентов специальности 050718-Электроэнергетика
Алматы 2006
CОСТАВИТЕЛИ: С.Е.Соколов, Г.Х. Хожин, Р.М. Кузембаева. Электроэнергетика. Электрические станции. Методические указания к выполнению РГР (для студентов очной формы обучения) специальности 050718 – Электроэнергетика. Алматы: АИЭС, 2006. -15 с.
Дисциплина «Электроэнергетика» включает в себя пять разделов: электрические станции, электроэнергетические системы и сети, электроснабжение, релейная защита и автоматика, нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.
Данные методические указания предназначены для выполнения РГР по первому разделу – электрические станции и содержат: цель и задачи, объем и содержание работы. Приведен конкретный пример расчета и таблица вариантов заданий.
Ил. - 4, библиогр. - 10 назв.
Рецензент: кафедра ЭиАПУ, профессор Шидерова Р.М.
Печатается по дополнительному плану издания Алматинского института энергетики и связи на 2006 г.
ã Алматинский институт энергетики и связи, 2006 г.
1 Цель и задачи работы
Целью расчетно-графической работы является развитие самостоятельности в решении задач по выбору структурных схем электрических станций и составлению баланса нагрузок, а также развитию навыков работы с технической литературой.
Расчетно-графическая работа представляет собой типовой расчет, основными задачами которого являются выбор типа генераторов, выбор вариантов структурных схем электростанции и составление баланса нагрузок в нормальном режиме работы. Расчетно-графическая работа выполняется по вариантам, приведенным ниже.
2 Объем и содержание расчетно-графической работы
2.1 Исходные данные
Исходные данные для
выполнения работы принимаются в соответствии с вариантами, где
задаются:
- тип станции и вид топлива;
- число и мощность
генераторов на станции;
- наличие электрических
нагрузок, их напряжение и мощность;
- число и напряжение линий электропередачи, связывающих станцию с
энергосистемой.
Графики нагрузок
принимаются одинаковыми для всех вариантов и приведены в примере расчета.
2.2 Содержание расчетно-графической работы
Выбор типа генераторов с
указанием всех параметров и данных о системе возбуждения и охлаждения
[2,3,4].
Составление 2-3 вариантов
структурных схем электростанции. Сравниваемые
варианты должны быть сопоставимы и могут отличаться количеством трансформаторов связи.
Построение суточных графиков нагрузки и определение баланса мощностей.
3
Методические указания к выполнению работы
3.1 Построение графиков нагрузок и составление баланса мощностей
Для выбора числа и мощности трансформаторов (автотрансформаторов) и выполнения технико-экономических расчетов по определению наиболее целесообразного варианта структурной схемы необходимо построение суточных графиков нагрузки трансформатора. Эти графики строятся для каждого варианта структурной схемы для зимнего и летнего периодов. График выдачи мощности в энергосистемуполучают как разность генерируемой мощностии потребляемой мощности с шин станциис учетом потребления на собственные нужды
, (1)
где .
При переменном графике выработки электроэнергии электростанцией расход мощности на ее собственные нужды можно определить из [4] по выражению
, (2)
где - мощность, отдаваемая с шин станции за время t, МВт;
- установленная мощность станции (блока), МВт;
- максимальная мощность собственных нужд, определяемая из [5, таблица 5.2] с учетом типа станции и вида топлива.
Cуточные графики либо вычерчиваются в масштабе на миллиметровой бумаге, либо приводятся в табличной форме.
После расчета суточных графиков необходимо выполнить баланс нагрузок нормального режима, в котором определяются перетоки мощности через трансформаторы с учетом нагрузки на собственные нужды станции в режимах максимума и минимума мощности зимой и летом в соответствии с графиками нагрузок, приведенными на рисунке 1 и 2. Форма баланса может быть любой. Удобно воспользоваться табличной формой баланса, как это показано в примере расчета.
Баланс нагрузок нормального режима с учетом возможных аварийных режимов является основой для выбора мощности трансформаторов, что будет выполняться в последующей курсовой работе
4 Пример расчета
для ТЭЦ установленной мощностью 250 МВт
Исходные данные: число генераторов – 4; единичная мощность – 63 МВт; нагрузка на генераторном напряжении – 10 линий по 7 МВт; нагрузка на 35 кВ – 6 линий по 8 МВт; связь с системой на напряжении 110 кВ двумя линиями длиной 30 км; расход мощности на собственные нужды 10% от установленной мощности (для пылеугольной ТЭЦ); график местной нагрузки на генераторном напряжении постоянный в течение суток: зимой-100%, летом –70%; графики выработки мощности генераторами и графики нагрузки на напряжении 35 кВ приведены ниже.
100 |
|
|
|
|
|
||
80 |
|
|
|
|
1 |
||
60 |
|
|
|
|
2 |
||
40 |
|
|
|
|
|
||
20 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
0 4 8 12 16 20 24
1- зима, 2 – лето
Рисунок 1 - График выработки
мощности генераторами ТЭЦ
100 |
|
|
|
|
|
||
80 |
|
|
|
|
1 |
||
60 |
|
|
|
|
2 |
||
40 |
|
|
|
|
|
||
20 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
0 4 8 12 16 20 24
1-
зима , 2 - лето.
Рисунок
2 - График нагрузки на напряжении 35 кВ
В соответствии с исходными данными принимаются к установке турбогенераторы ТВФ-63-2УЗ [3, таблица 2.1] со следующими характеристиками
.
В соответствии с количеством генераторов и составом нагрузок
могут быть предложены варианты структурной схемы, приведенные на рисунках 3 и .4
нагр
С
нагр |
С |
110 кВ
35 кВ
зима
Т2
Т1
Т3
Т4
лето
с. н с. н
нагр G2 G3 G4
Рисунок 3 –Вариант 1
нагр С
35 кВ
110 кВ
с. н с. н с. н с. н нагр
нагр
G1 G2 G3
G4
Рисунок 4 – Вариант 2
Баланс мощностей для
нормального режима варианта 1 представлен в таблице 1.
Таблица
1– Баланс мощностей для варианта 1
Определяемый параметр |
период года/ часы |
0-8 |
8-18 |
18-24 |
1
Выработка мощности Г-1 и Г-2, МВт |
зима лето
|
113,4 88,2 |
126 100,8 |
113,4 88,2 |
2
Нагрузка с.н. Г-1 и Г-2, МВт |
зима
лето |
11,85 10,3 |
12,6 11,0 |
11,85 10,3 |
3
Нагрузка с.н. каждого из генераторовГ-3 и Г-4, МВт |
зима
лето |
5,92 5,15 |
6,3 5,55 |
5,92 5,15 |
4
Нагрузка на 10 кВ, МВт |
зима
лето |
70 49 |
70 49 |
70 49 |
5
Загрузка Т-1 и Т-2, МВт (суммарная) |
зима
лето |
31,55 28,9 |
43,4 40,7 |
31,55 28,9 |
6
Загрузка каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2,
МВт |
зима
лето |
15,78 14,45 |
21,7 20,35 |
15,78 14,45 |
7
Нагрузка на 35 кВ, МВт |
зима
лето |
38,4 28,8 |
48 33,6 |
38,4 28,8 |
8
Загрузка обмоток 10 кВ Т-3
и Т-4, МВт |
зима
лето |
50,78 38,95 |
56,7 44,85 |
50,78 38,95 |
9
Загрузка обмоток 35 кВ Т-3
и Т-4, МВт |
зима лето |
3,42 -0,05 |
2,3 -3,35 |
3,42 -0,05 |
10
Загрузка обмоток 110 кВ Т-3 и Т-4, МВт |
зима
лето |
49,4 38,9 |
54,4 41,3 |
49,4 38,9 |
Примечания
1. Загрузка трансформаторов Т-1 и Т-2 определяется как
разность между выработкой генераторов Г-1 и Г-2 и нагрузкой на 10 кВ и расходом
на собственные нужды Г-1 и Г-2.
2. Загрузка обмотки 35 кВ каждого из трансформаторов
Т-3 и Т-4 определяется как половина разности между нагрузкой 35 кВ и загрузкой
Т-1 и Т-2.
3. Загрузка обмоток 110 кВ каждого из трансформаторов
Т-3 и Т-4 определяется как разность между выработкой генератора и расходом на
с.н. генератора и загрузкой обмотки 35 кВ трансформатора Т - 3 или Т - 4.
Для варианта 2 баланс мощностей нормального режима представлен в таблице 2.
Таблица 2 – Баланс мощностей для варианта 2
Определяемый параметр |
часы |
0-8 |
8-18 |
18-24 |
1
Выработка мощности Г-1 и Г-2, МВт |
зима лето |
113,4 88,2 |
126 100,8 |
113,4 88,2 |
2
Нагрузка с.н. Г-1, Г2, МВт |
зима лето |
11,85 10,3 |
12,6 11,1 |
11,85 10,3 |
3 Нагрузка с.н. каждого из генераторов Г-3 и Г-4., МВт |
зима лето |
5,92 5,15 |
6,3 5,55 |
5,92 5,15 |
4
Нагрузка на 10 кВ, МВт |
зима лето |
70 49 |
70 49 |
70 49 |
5
Загрузка Т-1 и Т-2, МВт (суммарная) |
зима лето |
31,55 28,9 |
43,4 40,7 |
31,55 28,9 |
6
Загрузка каждого из трансформаторов Т-1и Т-2, МВт |
зима лето |
15,78 14,45 |
21,7 20,35 |
15,78 14,45 |
7 Нагрузка на 35 кВ, МВт |
зима лето |
38,4 28,8 |
48 33,6 |
38,4 28,8 |
8 Переток мощности с 110 кВ каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2 на 35 кВ, МВт |
зима лето |
3,42 -0,05 |
2,3 -3,35 |
3,42 -0,05 |
9 Загрузка обмоток 35 кВ каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2, МВт |
зима лето |
17,16 14,5 |
24 23,9 |
17,16 14,5 |
Примечания
1. Переток мощности через обмотку 110 кВ
каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2
определяется как половина разности между нагрузкой 35 кВ и суммарной загрузкой
обмоток 10 кВ Т-1 и Т-2.
2. Загрузка обмоток 35 кВ каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2 определяется как сумма мощностей обмоток 10 кВ и 110 кВ, направленных в РУ 35 кВ.
Варианты заданий для выполнения задачи №1
приведены в таблице 3. Вариант задания
выбирается по порядковому номеру в соответствии с порядковым номером студента в списке группы. Если групп больше одной, а в первой группе число
студентов 20, то они выбирают первые 20 вариантов Студенты второй группы
выбирают варианты с 21 по порядку
следования в списке группы и т.д. (Уточнить варианты с преподавателем, ведущим
занятия).