Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичка для курсового по производству ЭЭ

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
2.34 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра “Электрические станции”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

 

 

 

к курсовому проектированию по дисциплине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

“Электрическая часть электрических станций и подстанций”

 

 

 

для студентов специальностей:

 

 

 

 

 

1-43 01 01 “Электр ческ

е станции”,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

е системы и сети”,

 

1-43 01 02 “Электроэне гет ческ

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

1-43 01 03 “Электиоснабжение”,

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

1-53 01 04“Автоматизация и управление энергетическими

процессами” (специализация - 1-53 01 04 03 “Автоматизация

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

и релейная защита электроустановок”)

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М и н с к 2 0 0 4

УДК 621.311.4.0t t .26-37fr244 k s t f

Методические указания составлены в соответствии с учебной программой курса “Электрическая часть электрических станций и подстанций” для электроэнергетических специальностей энергети­ ческого факультета.

Излагаются основные правила проектирования электрической

устройства электроустановок и других нормативных документов.У Приводится методика технико-экономических расчетов при срав­

части станций различных типов и подстанций в соответствии с

нении вариантов главных схем станций, выбора электрическихТ ап­

нормами технологического проектирования и требованиями Правил

паратов, проводников, конструкций распределительных устройств,

грозозащиты и заземления.

Н

 

Б

Методические указания рекомендуются к использованию при

 

 

 

 

 

 

 

 

подстанци

 

выполнении курсового проекта по дисциплине “Электрическая

часть электрических станций и

 

 

” и соответствующих

 

 

 

 

 

 

 

р

й

разделов дипломных проектов.

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С ставители:

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

В.Н. Мазуркевич, J1.H. Свита, И.И. Сергей

 

 

 

 

и

Рецензенты:

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

В.Х. Сопьяник, В.А. Анищенко

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© Мазуркевич В.Н., Свита JI.H., Сергей И.И., составление, 2004

Введение

Целью выполнения курсового проекта по дисциплине “Электри­ ческая часть электрических станций и подстанций” является закре­ пление знаний, полученных студентами при изучении курса, выра­ ботка у них навыков самостоятельного творческого мышления, умений применять методики специальных расчетов, использовать справочные и нормативные данные, типовые проекты для решения

трической части станции или подстанции. Это сложнаяУи ком­

конкретных инженерных задач по специальности.

Т

В курсовом проекте разрабатывается технический проект элек­

 

Н

плексная задача, для успешного решения которой требуется знание материала данного и других изучаемых студентами специальных курсов. Для облегчения выполнения проекта в нем принимается ряд упрощающих допущений и условностей.

В настоящих методических указаниях приводятсяБ

основные по­

и

 

ложения норм технологического проект рования электростанций,

пр

 

сведения по типовым решениям, даютсяйссылки на соответствую­

щую литературу, где имеются т ебуемый для решения конкретных

о

вопросов материал и справ чные данные, излагаются рекомендации

т

екта.

по выполнению всех раздел в

Тема курсового проек а кажд му студенту определяется инди­ видуальным задан ем. Темы заданий разрабатываются руководите­

лем проектирован я утверждаются заведующим кафедрой “Элек­

 

о

трические станции”.и

В задании назкурсовое проектирование указываются:

1) тип и м щн сть электростанции (подстанции);

е

 

2) на ряжения, на которых осуществляется питание нагрузок и

Р

 

связь с энпргосистемой;

3) мощности, потребляемые нагрузками в максимальном и ми­ нимальном режимах работы;

4) нагрузка собственных нужд в процентах от установленной мощности станции (подстанции);

5) схема энергосистемы, в которой будет работать проектируе­ мая электростанция, с указанием данных, необходимых для расчета токов КЗ.

3

В расчетно-пояснительной записке приводится перечень подле­ жащих разработке вопросов: разработка вариантов структурной схемы выдачи мощности; выбор генераторов и трансформаторов для них; технико-экономическое сравнение структурных схем, вы­ бор оптимального варианта; разработка главной схемы соединений; расчет токов трехфазного КЗ; выбор выключателей и разъедините­ лей; выбор токоведущих частей и сборных шин; выбор контрольно­ измерительных приборов; выбор измерительных трансформаторов

и средств защиты от перенапряжений; выбор типов и разработка

конструкции заданного РУ.

Т

 

Н

Кроме того, приводится перечень листов графическойУчасти

проекта: первый лист - полная принципиальная схема электриче­

ских соединений; второй - конструктивные чертежиБзаданного РУ.

В задании указывается ориентировочная трудоемкость выполне­ ния отдельных частей проекта и ориентировочныйй график его вы­ полнения. Приводятся даты выдачи задания и сдачи проекта.

довательном решении вопросов задан я на проектирование. При

Выполнение и оформление курсовогоипроекта состоит в после­

тельной записки, оформление к торой должно соответствовать

выполнении каждого вопросарт ебуется приводить необходимые пояснения, обоснования, расчеты,о исунки, схемы, таблицы, черте­ жи. Все эти материалытс с авляют содержание расчетно-поясни­

стандарту предпр ятапиская СТП БИТУ 3.01.2003 “Курсовое проектиро­ вание. Общие требованз я правила оформления”.

Пояснительнаяо пишется от руки чернилами (шариковой

ручкой)пна дн й стороне листа писчей бумаги или печатается на ПЭВМ, оф рмляется в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32-91. Листыедолжны иметь сквозную нумерацию. Объем записки - Р25...30 листов. Сброшюрованная записка должна иметь обложку и титульный лист, оформленные в соответствии с прил. 1,2.

Графическая часть выполняется в соответствии с требованиями действующих нормативных документов на ватмане в карандаше, туши или с использованием машинной графики.

Выполненный и подписанный исполнителем курсовой проект решением руководителя проектирования допускается к защите, о чем он делает соответствующую надпись на обложке записки.

4

Защита курсового проекта проводится в комиссии, в состав ко­ торой входят руководитель проекта и один преподаватель, назна­ ченный заведующим кафедрой. Допускается открытая защита в присутствии учебной группы, где обучается автор проекта.

При защите проекта студент в своем докладе должен раскрыть следующие вопросы:

1) назначение, режим работы и технико-экономическая характе­ ристика станции (подстанции);

 

Т

2) характеристика главной схемы соединений и схемы собствен­

ных нужд;

Н

3) характеристика выбранного оборудования и токоведущихУчастей;

4) типы всех распределительных устройств (РУ) станции, харак­ теристика конструктивного исполнения заданного РУ и компоновка его отдельных частей.

Время, отводимое студенту на доклад, не должно превышать 7-8

минут.

 

Б

Вопросы, задаваемые студенту

комиссии, не должны

выходить за рамки конкретных задач, йкоторые решались студентом

в процессе проектирования.

членами

 

Результаты защиты оцениваются по четырехбалльной системе. Сту­

дент, не представивший в ус анрвленный срок курсовой проект или не

защитивший его, считае ся имеющим академическую задолженность.

Продление срока

 

о

ы ус анавливается деканом факультета по согла­

сованию с кафедрой

т

нал чии уважительных причин.

 

при

 

1. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ВЫДАЧИ

 

 

защ

ЭНЕРГИИ И ВЫБОР ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

 

о

ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ (ПОДСТАНЦИЙ)

п

1.1. Общие положения

е

 

РК основному электрическому оборудованию электростанций (подстанций) относятся генераторы и трансформаторы. Количество

агрегатов и их параметры выбираются в зависимости от типа, мощ­ ности и схемы станции (подстанции), мощности энергосистемы и других условий. В проекте одновременно с выбором основного оборудования разрабатываются и схемы, в которых оно будет рабо­ тать. При проектировании электроустановок следует выбирать

5

только новейшее электрооборудование, выпускаемое промышлен­ ностью или намеченное к производству на ближайшее будущее. Допускается закладывать в проект головные (опытные) образцы оборудования, на которое имеются технические характеристики.

Основные характеристики генераторов, трансформаторов и ав­ тотрансформаторов, выпускающихся в настоящее время, приведены в [4,14].

1.2. Разработка структурных схем

 

У

 

Т

Н

 

При проектировании электростанций (подстанций) до разработ­

ки главной схемы составляются структурные схемы выдачи элек­

Б

 

 

троэнергии (мощности), на которых показываются основные функ­

циональные части установки (генераторы, трансформаторы, рас­

пределительные устройства) и связи между ними.

 

й

Схемы выдачи электроэнергии зависят от типа и мощности

и

станций, состава оборудования (ч сла генераторов, трансформато­

р

 

ров) й распределения нагрузки между распредустройствами разного

напряжения.

На рис. 1.1 показаны структубычноные схемы выдачи электроэнергии

 

т

имеют потребителей на генератор­

на ТЭЦ. Такие станции

и

вызывает необходимость сооруже­

ном напряжении 6... 10 кВ,

ния главного распредел ельного устройства (ГРУ).

з

 

 

Связь с энергос стемой осуществляется по линиям высокого на­ пряжения 110, 220, 330 кВ, поэтому на ТЭЦ, кроме ГРУ, сооружа­

 

 

 

п

ется распределительное устройство высшего напряжения (РУ ВН)

(рис.

1.1 а). Если вблизи ТЭЦ имеются энергоемкие производства,

их

питание

можетосуществляться по линиям 35 кВ и выше. В этом

 

 

 

Р

 

 

случае на ТЭЦ предусматривается распределительное устройство ср дн го напряжения (РУ СН). Связь между РУ разного напряже­ ния осуществляется с помощью трехобмоточных трансформаторов или автотрансформаторов (рис. 1.1 б).

6

а)

_ 1 _____ б)

 

А

 

 

 

С

 

 

 

Р У С Н I

 

 

 

 

 

 

 

 

г ё

 

 

 

 

 

 

 

Г Р У . I

 

 

 

] [

 

 

f

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1. Структурные схемы выдачи энергии ТЭЦ

 

 

т

 

 

 

 

 

 

При установке на ТЭЦ м щных генераторов 100, 250 МВт неце­ лесообразно присоед ня ь их к ГРУ. Это привело бы к значитель­

ному увеличению токов КЗ. Кроме того, мощные генераторы имеют

 

о

 

номинальн е напряжениеи13,8...20 кВ, а питание потребителей от

ГРУ обычно

существляетсяз

на напряжении 6... 10 кВ. Все это де­

лает целес

 

бразным присоединение мощных генераторов на ТЭЦ

е

 

 

 

непоср дств нно к РУ ВН в виде блоков генератор-трансформатор

Р

 

 

 

(рис.1.1 пб...г).

 

В отд льных случаях (при малой нагрузке) питание потребите­ лей генераторного напряжения целесообразно осуществлять от комплектных распределительных устройств (КРУ), которые под­ ключаются к отпаечным реакторам (рис. 1.1 в).

Если на ТЭЦ устанавливается небольшое число генераторов, значительно отличающихся по мощности, выдача энергии может осуществляться по схеме рис. 1.1г.

7

На рис. 1.2 показаны схемы выдачи электроэнергии КЭС, ГЭС и АЭС потребителям на повышенном напряжении. Генераторы этих станций соединяют в блоки с повышающими трансформаторами.

Если электроэнергия выдается на высшем и среднем напряжени­ ях, связь между ними может осуществляться как блочными трехоб­ моточными трансформаторами (рис. 1.2 г), так и автотрансформа­ торами связи (рис. 1.2 б,в).

При большом числе блоков часть из них может объединяться для па­

раллельной работы по схеме объединенных блоков (рис. 1.2 д).

 

Т

На ГЭС часто применяют схему выдачи энергии с укрупненны­

ми блоками (рис. 1.2 е).

Н

У

 

На рис. 1.3 приведены схемы приема и выдачи электроэнергии на подстанциях. Электроэнергия от энергосистемы поступает в РУ

ВН подстанции, затем трансформируется и распределяется между

потребителями в РУ низшего напряжения (рис. 1.3 а).

Узловые подстанции не только осуществляютБпитание потреби­

телей, но и связывают отдельные

части

энергосистемы. В этом слу­

чае на подстанции кроме РУ НН сооружаютйРУ высшего и среднего

напряжения и устанавливают т ехобмоточные трансформаторы или

 

 

 

о

автотрансформаторы (рис. 1.3 б). Более полно структурные схемы

приведены в [1, 9, 11].

т

р

Выбор той или

иной

 

 

 

с рук урной схемы электростанции и под­

станции производ тся на основании технико-экономического срав­

нения 2-3-х вариантов, для чего, в первую очередь, необходимо вы­

 

 

о

брать количество и мощность генераторов и трансформаторов (ав­

 

п

тотрансформат зр в).

е

 

Р

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.2. Структурные схемы выдачи КЭС, АЭС, ГЭС

9