Содержание
Введение
Паспорт станции
. Теплотехническая часть
.1 Расчет тепловой схемы
.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования
. Электротехническая часть
.1 Выбор генераторов
.2 Разработка структурной схемы проектируемой электроустановки
.2.1 Основные положения по разработке структурной схемы
.2.2 Характеристика предлагаемых вариантов схемы проектируемой электроустановки
.2.3 Основные теоретические положения технико-экономического расчета
.2.4 Выбор силовых трансформаторов, автотрансформаторов
.2.5 Расчет приведенных затрат
.2.6 Выводы
.3 Расчет токов трехфазного короткого замыкания
.3.1 Основные теоретические положения
.3.2 Расчет токов короткого замыкания
.3.3Координация уровня токов короткого замыкания
.4 Разработка схемы собственных нужд
.4.1 Основные характеристики механизмов собственных нужд
.4.2 Характеристика схемы собственных нужд
.4.3 Выбор места присоединения, количества и мощности рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд
.5 Разработка схем распределительных устройств
.5.1 Выбор схемы РУ на напряжение 500 кВ
.5.2 Выбор схем РУ на напряжение 220 кВ
.6 Выбор аппаратов и проводников
.6.1 Выбор коммутационных аппаратов на всех напряжениях
.6.2 Выбор проводников
.6.3 Выбор измерительных трансформаторов и контрольно-измерительных приборов, щитов управления
.7 Разработка конструкции РУ
.7.1 Выбор конструкции РУ
.7.2 Выбор аппаратов для ограничения перенапряжений
.8 Разработка генерального плана проектируемой электроустановки
.9 Выбор режима работы нейтрали
. Релейная защита.
. Охрана труда.
. Специальная часть.
. Экономическая часть
Заключение
Литература
ВЕДЕНИЕ
Задачей дипломного проекта является разработка Конденсационной электрической станций. В качестве основного топлива используется газ, в качестве резервного - мазут. Установленная мощность электростанции 2400 Мвт. Станция предназначена для электроснабжения крупного промышленного центра. Связь с системой осуществляется по 2линиям 500кВ. От шин 220 кВ отходят 6 воздушных линии в районную сеть. В дипломном проекте произведены следующие расчеты:
расчёт тепловой схемы и выбраны основные и вспомогательные оборудования;
расчет электротехнической части (выбраны
генераторы, разработаны структурные схемы, выбраны силовые трансформаторы
произведен технико-экономический расчет, рассчитаны токи к.з, выбраны
проводники и аппараты. -рассчитана релейная защита, специальная и экономическая
часть.
Паспорт станции:
Тип и мощность станции: ГРЭС-2400
Связь с энергосистемой на напряжение 500 кВ по двум воздушным линиям.
Параметры системы 1: мощность 6000 МВА, сопротивление 0,85 о. ед. длина ЛЭП 150 км, резервная мощность 500 МВт. Параметры системы 2: мощность 4000 МВА, сопротивление 1,1 о. ед. длина ЛЭП 120 км., резервная мощность 400 МВт. От шин 220 кВ отходят 6 линий в районную сеть. Расположение: РФ, Коми- Пермяцкий автономный округ. Топливо: газ, резервное мазут.
Система технического водоснабжения: из реки. Турбины: 8ЧК-300- 240.
Турбогенераторы типа ТГВ-300- 2УЗ. Блочные силовые трансформаторы типа ТДЦ-400000/500, ТДЦ--400000/220 и автотрансформаторы связи типа 3*АОДЦТН-167000/500/220. Трансформаторы собственных нужд: ТРДНС-32000/35, ТРДНС-32000/220. Распределительные устройства:
На высокое напряжение 500 кВ - КРУЭ схема три вторых 3/2. На среднее напряжение 220 кВ - КРУЭ две системы сборных шин
Электрические аппараты и проводники напряжением выше 1 кВ:
Элегазовые ячейки ЯЭУ-500, ЯЭГ-220.
Выключатели: ВГГ-20, BB/TEL-10. Разъединитель РВПЗ-1-20/12500УЗ.
− Проводники: гибкие сталеалюминевые провода 3АС-600/72, 2АС-400/22, комплектный пофазно-экранированый токопровод ТЭКН-Е-20-12500-400, жесткие шины ША 100х8.
− Измерительные трансформаторы тока: встроенные ТШ-20-12000/5 .
− Измерительные трансформаторы напряжения: для наружной установки НКФ-500, НКФ-220, встроенные ЗНОЛ-20.
Распределительные устройства 500 и 220 кВ
выполнены типа КРУЭ, собственных нужд 6 кВ - комплектного типа внутренней
установки с шкафами типа К-104 М.
1. Тепловая часть
.1 Расчет
принципиальной тепловой схемы К-300-240
.1.1 Краткая характеристика турбоустановки К-300-240
Конденсационная паровая турбина К-300-240
номинальной мощностью 300 МВт, с начальным давлением пара 23,5 МПа
предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа
ТГВ-300-2УЗ, для работы в блоке с прямоточным котлом.
Номинальные значение основных параметров турбины К-300-240-3
Таблица 1.1
|
Турбина |
Мощность номинальная, МВт |
Частота вращения,1/с |
Параметры свежего пара: давление, Мпа/температура, С. |
Параметры пара промерегрева: давление, Мпа/ температура, С. |
Число отборов пара на регенерацию |
Температура питательной воды, С |
Номинальная температура охлаждающей воды, С |
|
К-300-240-3 |
300 |
50 |
23,5/540 |
3,65/540 |
8 |
275 |
12 |
Характеристика отборов
Таблица 1.2
|
Потребители пара |
Подогреватель |
Давление Мпа (кгс/см3) |
Температура, С |
Количество отбираемого пара, кг/с(т/ч) |
|
1 |
пвд1 |
6,12(62,4) |
375 |
15,97(57,5) |
|
2 |
пвд2 |
3,92(40,0) |
315 |
23,5(84,6) |
|
3 |
пвд3 |
1,559(15,9) |
450 |
7,16(25,8) |
|
|
Турбопривод |
1,559(15,9) |
450 |
24,72(89,0) |
|
4 |
Деаэратор |
1,039(10,6) |
395 |
5,0(18,0) |
|
5 |
пнд4 |
0,505(5,15) |
300 |
9,72(35) |
|
6 |
пнд3 |
0,235(2,4) |
240 |
8,33(30) |
|
7 |
пнд2 |
0,087(0,895) |
14 |
8,77(31,6) |
|
8 |
пнд1 |
0,017(0,172) |
56 |
6,3(22,7) |
Рисунок 1. Принципиальная тепловая схема
турбоустановки К-300-240
1.1.2 Расчет
Для заданной ПТС определяем параметры пара (энтальпию, температуру, давление).
Давление пара выписываем из справочника Ривкина, энтальпию i определяем из табл. Ривкина.давление пара в отборах турбины;температура пара в отборах турбины;н-давление пара насыщения в подогревателях;н-температура пара насыщения в подогревателях;н-энтальпия пара насыщения в подогревателях;в-давление воды после каждого подогрева;в-температура воды после каждого подогрева;в-энтальпия воды после каждого подогрева;др-температура дренажа;др-энтальпия дренажа.
-точка параметра пара на входе;
-отбор пара на ПВД1;
Пока часть пара идет на подогревание из отбора турбины пар теряет 7% давления на гидравлическое сопротивление.
Давление в отборе-потери давления=давление насыщенного пара в
Подогревателе
Все деаэраторы рассчитаны на 6 7ата
Зная Pн из табл. Ривкина определяем tн и iн.
Принимаем недогрев
Для ПВД принимаем недогрев 1%
Потери давления ΔPпвд составляет 0,5 Мпа, потери в ΔPпнд составляет 0,1 Мпа.
Отнимая от давления питательного насоса Pпн потери в ПВД, получаем давление питательной воды:
Чтобы определить энтальпию воды iв нужно знать Pв и tв.
Для ПНД, в которые не втекают дренажи из других подогревателей tдр=tнасыщ.
пара в этом ПНД.
Для остальных подогревателей температура дренажа=температуре на входе в
этот подогреватель+100С.
Зная температуру дренажа, по таблице Ривкина определяем энтальпию.
Все значения заносим в таблицу 1.3
Таблица 1.3
Таблица состояния воды и водяного пара турбины К-300-240
|
Подогрев |
Давление, Р Мпа |
Температура t |
Энтальпия i |
Давление насыщения пара, Рн |
Температура насыщения пара, tн |
Энтальпия насыщения iн |
Ɵ |
Рв |
tв |
iв |
tдр |
iдр |
|
23,5 |
23,5 |
540 |
3323 |
21,85 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
ПВД1 |
6,12 |
375 |
3110,6 |
5,7 |
272,23 |
1196,8 |
1 |
29,65 |
271,23 |
1181,8 |
271,23 |
1181,9 |
|
ПВД2 |
3,92 |
315 |
2978,3 |
3,64 |
244,8 |
1061 |
1 |
30,15 |
243,8 |
1042,9 |
205,4 |
865,34 |
|
ПВД3 |
1,559 |
450 |
3363,02 |
1,44 |
196,4 |
836,1 |
1 |
30,55 |
195,4 |
845 |
174,96 |
757 |
|
Д |
1,039 |
395 |
3252,7 |
0,7 |
164,96 |
697,1 |
0 |
0,7 |
164,96 |
675,5 |
156,53 |
647,29 |
|
ПНД4 |
0,505 |
300 |
3064,2 |
0,47 |
149,53 |
630,1 |
3 |
2,3 |
146,55 |
633,3 |
146,53 |
618,4 |
|
ПНД3 |
0,235 |
240 |
2949,55 |
0,22 |
123,37 |
516,6 |
3 |
2,4 |
120,27 |
506,4 |
100,82 |
424 |
|
ПНД2 |
0,087 |
140 |
757,56 |
0,081 |
93,82 |
393 |
3 |
2,5 |
90,82 |
382,3 |
62,34 |
263 |
|
ПНД1 |
0,017 |
56 |
2604 |
0,016 |
55,34 |
236,93 |
3 |
2,6 |
52,34 |
221,3 |
52,34 |
219,04 |
|
К |
0,0034 |
26,2 |
2549 |
0,00316 |
25,178 |
105,5 |
0 |
0,0034 |
28,178 |
109,78 |
- |
- |
.1.3 Расчёт тепловой схемы
Составляем уравнения тепловых балансов ПВД, последовательное решение которых позволяет определить расходы пара регенеративных отборов на ПВД.
Расходы пара через отсеки турбины :
270,8 кг/с;
270,8-19,64=251,16 кг/с;
251,16-17,9=233,26 кг/с ;
233,26-19,17=214,09 кг/с ;
217,09-1,66=212,43кг/с;
212,43-9,43=203 кг/с;
203-10,03=182,94 кг/с;
182,94-10,9=172,04 кг/с;
172,04-8,82=163,22 кг/с.
Внутренняя мощность, развиваемая
потоком пара в отсеках турбины:
212,4 ×270,8=57,5 МВт;
132,3×251,16=33,2 МВт;
181,8× 233,26=42,4 МВт;
110,32× 214,09=23,6МВт;
188,5×212,43=40,0 МВт;
114,65×203=23,3 МВт;
191,99×182,94=35,12 МВт;
153,56 ×172,04=26,42 МВт;
55 × 163,22=8,9 МВт.
Внутренняя мощность турбоагрегата, МВт:
1.2 Выбор основного и
вспомогательного оборудования КЭС
По параметрам пара и виду топлива принимаем к
установке котел типа: Пп-1000-255ГМ .
Таблица 1.3.
|
Маркировка по ГОСТу |
Маркировка Заводская |
Паропроизводи-тельность, т/ч |
Температура пара свежего / вторичного перегретого, °С |
Топливо |
|
Пп-1000-255ГМ |
ТГМП-344СО |
1000 |
545/545 |
Газ и мазут |
Выбор питательного насоса.
Питательные насосы выбираем на подачу питательной воды при максимальной мощности установки с запасом 5 %:
Типоразмер питательного электронасоса выбираем
по производительности и напору. Выбираем марку ПЭ 600-300-, количество 2 штуки.
Таблица 1.4
|
Марка |
Перекачиваемая среда, °C |
Подача, м3/ч |
Напор, м |
Частота вращения, об/мин |
Мощность двигателя, кВт |
КПД, % |
|
ПЭ 600-300 |
вода, до 165 |
580 |
2030 |
5000 |
81 |
Питательный турбонасос выбираем марки ПТНА
1100-350-24-3, количество 1ш
Таблица1.5
|
Типоразмер |
Давление на входе в насос, кгс/см2, не менее |
Частота вращения, об/мин |
Мощность двигателя, кВт |
Давление пара в котле, кгс/см2 |
|
ПТНА 1100-350-24-3 |
15 |
6000 |
12500 |
255 |
Выбор конденсатного насоса.
Конденсаторные насосы выбираем по напору и производительности:
Выбираем конденсатный насос 1 подъема марки КсВ500-85-1 (3 шт.).
Выбираем конденсатный насос 2 подъема марки
КсВ500-220 (3 шт.).
Таблица 1.6
|
Марка насоса |
Подача, мі/ч |
Напор, м |
Мощность, кВт |
Частота, об/мин |
|
КсВ500-85-1 |
500 |
85 |
200 |
985 |
|
КсВ500-220 |
500 |
220 |
500 |
1480 |
Выбор циркуляционного насоса.
Циркуляционный насос выбирается по расходу
охлаждающей воды на один блок:
Таблица 1.7
|
Типоразмер |
Подача м3/ч |
Напор, м |
Частота вращения, об./мин |
Мощность насоса, кВт |
КПД % |
|
ОПВ10-145 |
33500 |
17 |
365 |
2150 |
86 |
Выбор деаэратора.
Типоразмер деаэратора питательной воды определяем по давлению греющего пара и максимальному расходу питательной воды на электростанции.
Необходимый объем деаэраторного бака Vб, который способен обеспечивать 5-10-минутнию работу паротурбинной установки определяем из выражения, м3:
Выбираем деаэратор марки ДП-1000/100 (1шт).
Таблица 1.8
|
Марка деаэратора |
Производительность, т/ч |
Давление, МПа |
Полезная вместимость, м3 |
Среда |
|
ДП-1000/100 |
1000 |
0,7 |
100 |
Вода, пар |
Выбор вентилятора и дымососа.
Производительность вентилятора:
Таблица 1.9
|
Газопровод |
Объем воздуха, , м3/м3Объем продуктов сгорания, , м3/м3Удельная теплота сгорания, , кДж/кг |
|
|
|
Бухара - Урал |
9,54 |
10,72 |
36170 |
Выбираем вентилятор марки ВДН-25-2 2 штуки.
Таблица 1.10
|
Типоразмер |
Производительность тыс. м3/ч |
Давление, кПа |
Мощность двигателя кВт |
Частота вращения об/мин |
Масса без эл. двиг., т |
Максимальный КПД |
|
ВДН-25-2 |
520 |
8 |
1320 |
1000 |
268 |
86 |
Выбор дымососа
Выбраны два дымососа типа ДОД-31,5 2 штуки.
Таблица 1.11
|
Типоразмер |
Производительность тыс. м3/ч |
Давление, кПа |
Мощность двигателя кВт |
Частота вращения об/мин |
Масса без эл. двиг., т |
Максимальный КПД |
|
ДОД-31,5 |
750 |
3 |
790 |
500 |
50,7 |
82,5 |
Высота дымовых труб.
Высота дымовых труб ведется по расходу топлива при максимальной