Практическая работа №8

Тема: Выбор главной схемы ГРЭС

Цель работы:

- ознакомление с типовыми схемами ГРЭС;

- освоение методики выбора блочных трансформаторов и автотрансформаторов;

- развивать навыки работы с каталогами и справочной литературой;

- продолжить изучение ЕСКД и применение их на практике (при оформлении отчета).

Теоретический материал

Главная схема электрических соединений электростанции – это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями.

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части электростанции, так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и т.д.

При проектировании электроустановки до разработки главной схемы составляется структурная схема выдачи электроэнергии (мощности), на которой показываются основные функциональные части электроустановки (распределительные устройства, трансформаторы, генераторы) и связи между ними. Структурные схемы служат для дальнейшей разработки более подробных и полных принципиальных схем, а также для общего ознакомления с работой электроустановки.

На мощных ГРЭС выдача электроэнергии в энергосистему происходит на двух, а иногда на трех повышенных напряжениях. Связь между распределительными устройствами разного напряжения осуществляется обычно с помощью автотрансформаторов (рисунок 8.1).

Мощность автотрансформаторов выбирается по максимальному перетоку между распределительными устройствами высшего и среднего напряжения, который определяется по наиболее тяжелому режиму.

Рисунок 8.1 – структурные схемы ГРЭС

Число автотрансформаторов связи определяется схемой прилегающего района энергосистемы. При наличии дополнительных связей между линиями высшего и среднего напряжения в энергосистеме на электростанции может быть установлен один автотрансформатор, а в некоторых случаях возможен отказ от установки автотрансформатора связи. При таком решении упрощается конструкция РУ и уменьшаются токи к.з. на шинах высшего и среднего напряжения.

Если связей между линиями высшего и среднего напряжения в прилегающем районе энергосистемы нет, то устанавливаются два автотрансформатора (рисунок 8.1, б). Возможна установка автотрансформаторов в блоке с генератором (рисунок 8.1, в).

Порядок выполнения работы:

- повторение теоретического материала; [2, с.315-326] - определение варианта задания; [3, т.8.1] - внимательное изучение задания на практическую работу; - изучение алгоритма решения задачи.

В результате выполнения практической работы студент должен

знать:

- виды схем и их назначение;

- основные требования к главным схемам; - типы генераторов и трансформаторов;

уметь и иметь навык:

- составления структурной схемы по заданным параметрам;

- расчета по заданному алгоритму конкретной задачи;

- работы с каталогами и справочной литературой.

Исходные данные: индивидуальное задание согласно варианта, (определяется по таблице 8.1)

Таблица 8.1 Варианты заданий

Параметры	Номер варианта
UВН UСН
Количество генераторов, n Рн.г, МВт
∑Рmax, МВт ∑Pmin, МВт
Топливо	газ	газ	газ	газ	уголь	уголь	уголь	уголь	газ	уголь
Связь с системой n, линий	5ВЛ	4ВЛ	3ВЛ	4ВЛ	4ВЛ	2ВЛ	4ВЛ	4ВЛ	2ВЛ	2ВЛ

Алгоритм решения

1 Начертить структурную схему электростанции согласно заданию.

2 Выбрать тип генераторов по каталогу [3, П.8.1];

технические характеристики свести в таблицу 8.2

3 Выбрать блочные трансформаторы

Выбор производится с учетом расхода мощности на собственные нужды, в зависимости от вида используемого топлива:

= 6¸8 %, если топливо – уголь,

= 3¸5 %, если топливо – газ, мазут.

3.1 Определить мощность, расходуемую на собственные нужды станции.

S_сн = Р_сн^max /100 * Р_Г*k_с, МВА, (8.1)

где - полная мощность генератора, МВт;

k_с = 0,85 – 0,9 – коэффициент спроса для ГРЭС.

3.2 Определить мощность, проходящую через трансформаторы:

, МВА (8.2)

3.3 Выбрать тип трансформатора по условию: [3, П.8.2]

(8.3)

Технические характеристики трансформаторов свести в таблицу 8.3

4 Выбрать автотрансформаторы связи (рисунок 8.1, б).

Если , то расчет ведется по полной мощности.

Согласно НТП автотрансформаторы связи выбирают по 4 режимам:

4.1 если с шин РУ среднего напряжения (СН) потребляется максимальная мощность:

, МВА; (8.4)

где - суммарная мощность генераторов, подключенных к шинам РУ СН;

- мощность собственный нужд данных генераторов, МВА;

- максимальная мощность потребителей, МВА.

4.2 если с шин РУ СН потребляется минимальная мощность:

, МВА; (8.5)

4.3 Ремонтный режим – вывод в ремонт самого мощного блока, подключенного к шинам РУ СН:

, МВА; (8.6)

, МВА; (8.7)

4.4 Аварийный режим – выход из строя одного из автотрансформаторов

Выбрать автотрансформатор по условию:

, МВА; (8.8)

где =1,4 – коэффициент аварийной перегрузки;

- наибольшая мощность из 4-х расчетных режимов.

Технические характеристики свести в таблицу 8.3

5 Если автотрансформатор установлен в блоке с генератором (рисунок 8.1, в), то мощность автотрансформатора производится с учетом коэффициента типовой мощности.

, МВА; (8.9)

; (8.10)

где k_тип. – коэффициент типовой мощности, зависит от коэффициента

трансформации автотрансформатора n_ВС и находится в пределах 0,33-0,667;

U_ВН/ U_СН - отношение напряжений высшего к низшему (коэффициент трансформации).

6 Начертить главную схему ГРЭС

Таблица 8.2 Технические характеристики генераторов
Тип гене­ратора	, МВ×А	, кВ	, кА			Тип возбуждения	Охлаждение
Статор	Ротор

Таблица 8.3 Технические характеристики трансформаторов

Тип транс­форма­тора

, МВ×А

Напряжение, кВ

, кВт

Потери КЗ, , кВт

, %

Напряжение КЗ, , %

BH

CH

HH

BH

BC

CH

BH

BC

CH