400 МВт қуатты жылу электр станциясын жобалау

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 53 бет
Таңдаулыға:

Аңдатпа

Бітіру жұмысының тақырыбы 400 МВт қуатты жылу электр

станциясын жобалау болып табылады. Жобада кіріспе, осы жобаның

орындалуына негізгі алғышарттар берілген, жылу бөліктерінің және жылу

сұлбасының қосалқы жабдықтауларының есебі жасалынған.

Электртехникалық бөлімінде, жобаланатын станцияның электрлік негізгі

сұлбаларын таңдау және электртехникалық жабдықтарды таңдау, релелік

қорғанысты сипаттау қарастырылады. Экология мәселелері және техника

қауіпсіздігі бөлімі, қарастырылған инвестициялардың экономикалық

тиімділігі есеп-қисабы келтірілген.

Аннотация

Темой данной выпускной работы является проектирование тепловой

электрической станции мощностью 400 МВт. Выпускная работа содержит

введение, в котором кратко формируется основные предпосылки к

выполнению данного проекта, расчет тепловой части и выбор основного и

вспомогательного оборудования тепловой схемы. Электротехническая часть

содержит выбор основных электрических схем проектируемой станции и

выбор электротехнического оборудования, выбор и описание релейной

защиты: рассмотрен раздел, затрагивающий вопросы экологии и техники

безопасности, произведен расчет экономической эффективности инвестиций

в проект.

Кіріспе

Соңғы жылдары Қазақстанда басқада ТМД елдеріндегідей

электроэнергияны тұтыну төмендегідей байқалады, бұл СССР елдерінің

экономикасының өзгеруіне де байланысты. Және де электроэнергияны

тұтыну мен өнеркәсіптің қолданылуының қысқарылуында.

Тұтыну деңгейінің

төмендеуіне қарамастан Қазақстанның

электроэнергиясын өндірушілер өзінің тұтынушыларын

қанағаттандырмайды. Оның себебі құрылымдық және тарихи мінездемесіне

байланысты, яғни энергиямен жабдықтаумен жүйесінің бұзылуы. Бірақ, оның

электроэнергиясының шектелуі финанстық факторларында әсер етеді.

Энергия кедерінің қоры мен отынның толық қамтамасыз ете алмауы. Бұл

электроэнергияны өндіруді төмендетумен қатар генератор қуатының толық

қолданылуына әкеліп соқты. Еліміздің экономикасы басқа елдермен келісім

шарт жасауына байланысты тұрақтандырған. Өндірістік өнеркәсіптер қайта

қалпына келе бастады. Яғни, электроэнергияны тұтыну өсе бастады. Сондай

- ақ, кез - келген елдің экономикасы үлкен электр сиымдылықпен

сипатталады.

Бұл дипломдық жобада Қазақстанның оңтүстігінде салынған, негізгі

отын ретінде көмір қолданылатын400 МВт-тық ЖЭС - ның орнатылған

қуатын есептеу жобаланады. Бұл ЖЭС - ғы есептеуде электрлік

қондырғыларды таңдау көрсетілген және құрылымдық сұлбалар, электрлік

қосылудың мақсатқа сай нұсқаға сай таңдау

, қарастырылған

электростанцияның өзіндік мұқтаждық қоректену жүйесін таңдау, қысқа

тұйықталу тоғын есептеу көрсетілген. Кернеуіне сәйкес элегазды

ажыратқыштар мен айырғыштар таңдалды.

Мазмұны

Кіріспе

1 Электрлік бөлім

1. 1 ЖЭО-ның технологиялық процесінің сұлбасы

2 Турбогенераторларды таңдау

2. 1 Құрылымдық сұлбаның нұсқаларын таңдау

3 Қалыпты режимде 1-ші нұсқа үшін жүктемелердің баллансын

құрастыру

3. 1 Қалыпты режимде 2-ші нұсқа үшін жүктемелердің баллансын

құрастыру

3. 2 1-ші нұсқа үшін трансформаторларды таңдау

3. 3 2-ші нұсқа үшін трансформатор таңдау

3. 4 Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеу

3. 4. 1 К-1 нүктесі бойынша қысқа тұйықталу тогын есептеу

3. 4. 2 К-2 нүктесі бойынша қысқа тұйықталу тогын есептеу

3. 4. 3 К-3 нүктесіндегі қысқа тұйықталу тогын есептеу

4 Өмір тіршілік қауіпсіздігі

4. 1 Қазандық цехтағы еңбек қорғау бойынша ұйымдастыру және

техникалық шараларға талдау жасау

4. 2 Өндіріс орындарының микроклиматы

4. 3 Жоғарғы вольтты лабораториядағы жасанды жарықтандыру

жүйесіне есеп жүргізу

4. 3 Турбина цехындағы ауа алмасуына және оның еселігіне есеп

жүргізу

5 Экономикалық бөлім

5. 1 Жылулық энергияны тұтыну

5. 2 Станция салуға кететін ақша құйылымдарын анықтау

7

8

8

9

1 Электрлік бөлім

1. 1 ЖЭО-ның технологиялық процесінің сұлбасы

Жылу электр орталықтары тұтынушыларды электр энергиясымен ғана

емес, сонымен қатар бу түріндегі жылумен немесе ыстық сумен қамтамасыз

етеді. Осы мақсатта саты аралық турбиналардан алынатын, пайдаланатын

суды регенеративті түрде жылытатын будың бөлінуінен басқа будың тағыда

екі түрлі бөлінуі жүзеге асады: бірі - 7-10 атм. және одан да жоғары

қысымдағы бумен өндірісті қамтамасыздандырса, ал екіншісі - 1, 2 атм.

қысымдағы бу тұрғын үйлерді жылумен қамтамасыз етеді. Мұның өзі екі

түрлі мақсатты көздейді: біріншіден, қысымы 100-ден 10 атм-ға

төмендегеннен кейінде әрі қарай бу ұтымды пайдаланылады, бұл ретте

цехтардағы және үй жылыту жүйесіндегі тиімсіз ұсақ қазандардан бас

тартуға тура келеді; екіншіден, конденсаторға пайдаланылған будың аз ғана

бөлігі түсіп, айнымалы су мен жылу шығыны төмендейді. Осының

нәтижесінде ЖЭО-тарының жалпы пайдалы әсер 60% дейін артады, яғни

КЭС-тің пайдалы әсер коэффициентімен салыстырғанда 1, 5 есе көп. Алайды

ЖЭО-ғын тұтынушыларға жақын орналастыру керек, өйткені радиусы 4-6 км

аумақты бумен қамтамасыз ету тиімді және тұтынушылар 6-10 кВ электр

энергиясымен қамтамасыз етіледі. Мұның өзі қағида бойынша ЖЭО-ның

200-300 МВт дейінгі қуаттылығын шектейді. Яғни қуатты ЖЭО-ғын салу

үшін тұтынушылар саны аса ұлкен болу керек.

2 Турбогенераторларды таңдау

Электр энергиясын өндіру үшін электрлік станцияларда үшфазалық ай-

нымалы ток синхронды генераторларын қолданамыз.

Синхронды электрлік машиналар үшін қалыптасқан жұмыс режимінде

агрегаттың айналу жиілігі мен тораптың nîá / ìèí

сәйкестік болуы тиіс, Гц:

жиілігі f арасында қатаң

n =

60 ⋅ f

p

(2. 1)

мұндағы p - генератор статорының орамасының қос полюстер саны.

Бу және газ турбиналарын жоғары айналу жиілігіне арнап шығарады,

өйткені мұндай жағдайда турбогенераторлар ең жақсы техника-

экономикалық көрсеткіштерге ие болады. Кәдімгі отын жағатын жылу

электрлік станцияларда агрегаттардың айналу жиілігі әдетте минутына 3000

айн/мин айналымды құрайды, ал синхронды тубогенераторлар қос полюсті

болып келеді.

Турбогенераторлардың жылдамдығы оның құрылымының

ерекшеліктерін анықтайды. Бұл генераторлар көлденең білікпен орындалады.

Үлкен механикалық және жылу жүктемелерінде жұмыс жасайтын

турбогенераторлар роторы тұтас дайындалған магнитті және механикалық

қасиеттері жоғары арнайы болаттан жасалынады.

Ротордың анық емес полюстері болып жасалады. Ротордың негізгі

жиілігімен айналымы ротор диаметрімен механикалық беріктіктің 3000

айналым минутына болғанда 1, 1-1, 2 м мөлшері мен шектеледі. Ротор

бочкасының ұзындығы да шексіз маңызға ие болғанда 6-6, 5 метрге тең

болады. Ол біліктің статикалық иінінің рұқсат етілген шегімен және оның

жұмыс істеуіге кедергі келтірмейтін діріл сипаттамасымен анықталады.

Ротордың негізгі магнит

ағындары өтетін активтық бөлігінде,

қоздырғыш катушка орамдарымен толтырылған ойықтары фрезерленеді.

Ораманың ойық бөлігіне магниттік емес, бірақ берік дюраалюминиден

жасалған сыналар бекітіледі. Орамның ойықтарға жатпаған мынадай бөлігі,

ортадан тепкіш күштің әсерінен болатын ығысудан бандаждың көмегімен

қорғалады. Құрсаулар ротордың механикалық қатынасының ең қысым көп

түсетін бөлігі болып табылады, жәнеде магнитті емес беріктігі өте жоғары

болаттан дайындалады. Ротор білігінің екі жақ шетіне желдеткіш қалақтар

орнатылғандықтан ол қалақшалар машинаның салқындатқыш газдарының

айналымын қамтамасыз етеді.

Турбогенератор статоры оның сыртқы қорабынан және өзекшеден

тұрады. Қорап пісіріліп жасалады, басқа бөліктермен қосылатын жерлері,

қалқан-дарымен жәнеде тығыздатқыштармен жабылады. Статор өзегінің

қалындығы 0, 5 мм. оқшауламаланған электр техникалық болат

табақшалардан жиналады, табақшаларды пакетпен жинайды да, арасына

желдеткіш каналдар қалды-рылады. Статор өзегінің ішкі пазаларына

әдеттегідей екі қабатты үшфазалы орама орнатылады.

Берілген мәліметтер бойынша келесі типті турбогенераторларды

таңдаймыз: екі турбогенератор ТВФ-60-2 типті және бір турбогенератор

ТВФ-110-2ЕУ3 типті. Турбогенераторлардың техникалық көрсеткіштері

келесі 3-кестеде көрсетілген.

2. 1 кесте - Турбогенераторлардың техникалық көрсеткіштері

2. 2 кесте - Бастапқы берілгендері

2. 3 кесте - Генераторлардың

және

110 кВ ТҚ-ғы жүктемелерінің

жұмыс графигі

Жыл мезгілінің ұзақтығы: қыс - 200 тәулік, жаз - 165 тәулік.

2. 1 Құрылымдық сұлбаның нұсқаларын таңдау

Жобалаудың бұл сатысында көрсетілген станцияның құрылымдық сұл-

басының екі нұсқасын салыстырамыз. Нұсқалар жергілікті жүктемені және

өзіндік мұқтажының жүктемесін электрмен жабдықтау тәсілімен ерекшеленеді.

2. 1 сурет - Станцияның құрылымдық сұлбасы. 1-ші нұсқа

3 Қалыпты режимде 1-ші нұсқа үшін жүктемелердің баллансын

құрастыру

1) Г1, Г2, Г3 генераторларының қуаттарын өндіру, МВт

0 8

8

18 24

Қыс

180 ⋅ 85%

100%

180  100%

100%

180  85%

100%

0 8

18 24

Жаз

180  70%

100%

Г2,

= = 126МВт

100%

8 180 ⋅ 80%

= 144МВт

Электр станцияларындағы электр энергияны өндірудің айнымалы

графигі кезінде өзіндік мұқтаждықтың қуат шығынын анықтауға болады.

Р0 − 8 = (0, 4 + 0, 6 ⋅

Р ( t )

i

) ⋅ Р

;

(3. 1)

мұнда Рi ( t ) - t уақытта станцияның шинаға беретін қуаты, МВт;

Рб елг - станцияның белгіленген қуаты, МВт;

Р

2) Г1, Г2, Г3 генераторларының өзіндік мұқтаждық қуаты, МВт

Қыс

PГ1, 0 − 8 Г2, Г3 = (0. 4 + 0. 6 ⋅

153 10%

180 100%

⋅ 180 = 16, 38. МВт

8

180 10%

180 100%

⋅ 180 = 18 МВт

18 24

Жаз

153 10%

180 100%

⋅180 = 16, 38 МВт

P Г1, 0 − 8 Г2, Г3 = (0. 4 + 0. 6 ⋅

126 10%

180 100%

⋅ 180 = 14, 76МВт

8

144 10%

180 100%

⋅180 = 15, 84 МВт

18

126 10%

180 100%

 180  14, 76МВт

3) Г4, Г5 генераторларының қуаттарын өндіру, МВт

0

Қыс

220 ⋅ 85%

100%

= 187 МВт

Жаз

220 ⋅ 70%

100%

= 154⊂ℜ∫

8

220 ⋅100%

100%

= 220 МВт

220  80%

100%

 176⊂ℜ∫

18

220  85%

100%

 187⊂ℜ∫

18 24

220  70%

100%

 154 ⊂ℜ∫

4) Г4, Г5 генераторларының өзіндік мұқтаждық қуаты, МВт

Қыс

0

187 10%

220 100%

⋅ 220 = 20. МВт

8

220 10%

220 100%

⋅ 220 = 22 МВт

18

187

220

) ⋅

10%

100%

⋅ 220 = 20 МВт

Жаз

0

154

220

) ⋅

10%

100%

⋅ 220 = 18 МВт

8

176

220

) ⋅

10%

100%

⋅ 220 = 19, 36МВт

18 24

154

220

) 

10%

100%

 220  18 МВт

5) 10 кВ ГТҚ-ғы жүктеме, МВт

Қыс

Жаз

0−8

10 кВ

8−18

10 кВ

18−24

10 кВ

0−8

10 кВ

= P 108− кВ 18 = P 1018 кВ −24 = 75, 6 МВт

6) 110 кВ ТҚ-ғы жүктеме, МВт

8

Қыс

0 32, 4 ⋅ 85%

100

Жаз

0 32, 4 ⋅ 70%

100

= 22, 68МВт

= 25, 92 МВт

18

32, 4 ⋅ 85%

100

= 27, 54 МВт

32, 4 ⋅ 70%

100

= 22, 68 МВт

МВт

7) АТ1, АТ2, трансформаторлардың 10 кВ орамаларының жүктелуі,

Қыс

0 0 8

2

= (153 − 108 − 16, 38)

2

= 14, 31 МВт

8 8 18

− Р θ 8М − 18 )

2

= (180 − 108 − 18)

2

= 27МВт

Г

18 18 −

2

= (153 − 108 − 16, 38)

2

= 14, 31МВт

Жаз

PАТ 0−18, АТ 210 кВ = ( РГ 0−1, 8 Г 2, Г 3 − Р 100− кВ 8 − Р θ0 М −8 )

2

= (126 − 75, 6 − 14, 76)

3

= 17, 82 МВт

8

2

= (144 − 75, 6 − 15, 84)

2

= 26, 28МВт

18

18−

2

= (126 − 75, 6 − 14, 76)

2

= 17, 82 МВт

МВт

8) АТ1, АТ2, трансформаторлардың 110 кВ орамаларының жүктелуі,

Қыс

0

2

= 27, 54 ⋅

2

= 13, 77 МВт

8 8−

2

= 32, 4 ⋅

2

= 16, 2 МВт

18 18 24 1

2

= 27, 54 ⋅

2

= 13, 77МВт

Жаз

0

2

= 22, 68 ⋅

2

= 11, 34МВт

Pℵ 818, 1 ℵ 2110 ℜ

18

8

2

1

2

 25, 92 

 22, 68 

2

1

2

 12, 96 ⊂ℜ∫

 11, 34⊂ℜ∫

МВт

9) АТ1, АТ2 трансформаторлардың 220 кВ орамаларының жүктелуі,

Қыс

0 0

8 8

P АТ − АТ 2, 220 кВ = Р 18− АТ 2, 10 кВ − Р 18− АТ 2, 110 кВ = 14, 31 −13, 77 = 0, 54 МВт

Жаз

0 0

8 8

PАТ − АТ 2, 220 кВ = Р 18− АТ 2, 10 кВ − Р 18− АТ 2, 110 кВ = 17, 82 −11, 34 = 6, 48 МВт

10) Т3, Т4, трансформаторларынан өтетін қуат, МВт

Қыс

P Т 03−, Т 8 4 = РГ 0−48, Г 5 ⋅

2

− Р θ0 М −8 ⋅

2

= 93, 5 − 10 = 83, 5 МВт

P 8−184 = РГ −18 5 ⋅

2

− Р θ8 М −18 ⋅

2

= 110 − 11 = 99 МВт

P18 Т 24 = Р 18−24 ⋅

2

− Р θ18 М −24 ⋅

2

= 93, 5 − 10 = 83, 5 МВт

Жаз

PТ03 − , Т8 4 = РГ0 − 48, Г 5 ⋅

2

− Р θ 0М − 8 ⋅

2

= 77 − 9 = 68МВт

P 8 − 184 = РГ − 18 5 ⋅

2

− Р θ 8М − 18 ⋅

2

= 88 − 9, 68 = 78, 32МВт

P8−184 = РГ −18 5 ⋅

2

− Р θ8 М −18 ⋅

2

= 77 − 9 = 68 МВт

11) АТ1, АТ2 және Т3, Т4 трансформаторлары арқылы электрэнерия

жүйесіне берілетін қуат мөлшері, МВт

Қыс

0 0

8 8

18

А

Жаз

0 0

8 8

18

А ,

3. 1 кесте - Нұсқа үшін қалыпты режимде қуат балансы кестесі

3. 1 сурет - ЖЭО генераторларының қуаттарын өндіру графигі

3. 2 сурет - Г1, Г2, Г3 генераторларының Ө. М. жүктемеснінің қуатының

графигі

3. 3 сурет - Г4, Г5 генераторларының Ө. М. жүктемеснінің қуатының графигі

жүктеме

110 кВ

ЭЖ

220 кВ

T1

АТ3

АТ4

10 кВ

Ө. М

Ө. М

G1

Ө. М. жүктеме

жүктеме

3. 4 сурет - Станцияның құрылымдық сұлбасы. 2-ші нұсқа

3. 1 Қалыпты режимде 2-ші нұсқа үшін жүктемелердің баллансын

құрастыру

1) Г1, Г2, Г3 генераторларының қуаттарын өндіру, МВт

0

Қыс

180 ⋅ 85%

100%

= 153 МВт

Жаз

180  70%

100%

 126⊂ℜ∫

8 180 ⋅ 100%

100%

8

Г2,

18 24

180  85%

100%

 153 ⊂ℜ∫

18 24

180  70%

100%

 126⊂ℜ∫

Электр станцияларындағы электр энергияны өндірудің айнымалы

графигі кезінде өзіндік мұқтаждықтың қуат шығынын анықтауға болады.

Р0 − 8 = (0, 4 + 0, 6 ⋅

Р (t)

i

) ⋅ Р

мұнда Рi ( t ) - t уақытта станцияның шинаға беретін қуаты, МВт;

Рбелг - станцияның белгіленген қуаты, МВт;

Р

2) Г1, Г2, Г3 генераторларының өзіндік мұқтаждық қуаты, МВт

Қыс

P Г1, 0 − 8 Г2, Г3 = (0. 4 + 0. 6 ⋅

153 10%

180 100%

⋅ 180 = 16, 38. МВт

8

180 10%

180 100%

 180  18МВт

18 24

Жаз

153 10%

180 100%

⋅ 180 = 16, 38МВт

P Г1, 0−8Г2, Г3 = (0. 4 + 0. 6 ⋅

126 10%

180 100%

⋅180 = 14, 76 МВт

8

144 10%

180 100%

⋅ 180 = 15, 84МВт

18

= (0. 4 + 0. 6 ⋅

126 10%

180 100%

⋅180 = 14, 76 МВт

3) Г4, Г5 генераторларының әрбірінің қуат өндіруі, МВт

8

8

18 24

Қыс

0 220 ⋅ 85%

100%

100%

100%

100%

Жаз

0 220 ⋅ 70%

100%

18 220 ⋅ 85%

100%

МВт

4) Г4, Г5 генераторларының әрбірінің өзіндік мұқтаждық қуаты қуаты,

Қыс

P Г4, 0 − 8 Г5 = (0. 4 + 0. 6 ⋅

187 10%

220 100%

⋅ 220 = 20. МВт

8

220 10%

220 100%

 220  22 ⊂ℜ∫

18

187

220

) ⋅

10%

100%

⋅ 220 = 20МВт

Жаз

PГ4, 0 − 8 Г5 = (0. 4 + 0. 6 ⋅

154 10%

220 100%

⋅ 220 = 18МВт

8

176 10%

220 100%

 220  19, 36МВт

18

154 10%

220 100%

 220  18МВт

5) 10 кВ ГТҚ-ғы жүктеме, МВт

Қыс

P 60кВ − 8 = P 68кВ − 18 = P 618кВ − 24 = 108МВт

Жаз

P60кВ − 8 = P68кВ − 18 = P618кВ − 24 = 75, 6МВт

6) 110 кВ ТҚ-ғы жүктеме, МВт

Қыс

Жаз

P 350− кВ 8 =

P358 − кВ18 =

P35 ℜ 24 

32, 4 ⋅ 85%

100

32, 4 ⋅ 100%

100

32, 4  85%

100

= 27, 54 МВт

= 32, 4МВт

 27, 54 ⊂ℜ∫

32, 4 ⋅ 70%

100

32, 4 ⋅ 80%

100

32, 4 ⋅ 70%

100

7) АТ3, АТ4 трансформаторлардың 10 кВ орамаларының жүктелуі, МВт

Қыс

P АТ0 − 83, АТ 4, 10кВ = РГ0 − 48, Г 5 − Р θ 0М − 8 = 93, 5 − 10 = 83, 5МВт

P ℵ8  18, 3 ℵ 4, 10ℜ  ∠℘8  418, ℘ 5  ∠  8⊂  18  110  11  99⊂ℜ∫

P ℵ  ℵ 4, 10ℜ  ∠18  24  ∠18  24  93, 5  10  83, 5⊂ℜ∫

Жаз

P АТ0 − 83, АТ 4, 10кВ = РГ0 − 48, Г 5 − Р θ 0М − 8 = 77 − 9 = 68МВт

P АТ 8−183, АТ 4, 10 кВ = РГ 8−418, Г 5 − Р θ8 М −18 = 88 − 9, 68 = 78, 32 МВт

18

, Г Г

МВт

8) АТ3, АТ4, трансформаторлардың 110 кВ орамаларының жүктелуі,

Қыс

28, 62 − 27, 54

2

8 54  32, 4

2

18 28, 62 − 27, 54

,

Жаз

PАТ 0−83, АТ 4, 110 кВ =

8

18

,

35, 64 − 22, 68

2

52, 56 − 25, 92

2

35, 64  22, 68

2

= 6, 48 МВт

= 13, 32 МВт

 6, 48 ⊂ℜ∫

МВт

9) АТ3, АТ4 трансформаторлардың 220 кВ орамаларының жүктелуі,

Қыс

0 0

8 8

P ℵ 18324, ℵ 4, 220 ℜ  ∠ 18 ℵ 324, ℵ 4, 10 ℜ  ∠ 18 ℵ 324, ℵ 4, 110 ℜ  83, 5  0, 54  82, 96 ⊂ℜ∫

Жаз

0 0

8 8

P АТ − АТ 4, 220кВ = Р18 − 24АТ 4, 10кВ − Р18 − 24АТ 4,, 110кВ = 68 − 6, 48 = 61, 52МВт

10) Т1, Т2, трансформаторларынан өтетін қуат, МВт

Қыс

1 1

∑ ∑ 2 2

1 1

∑ ∑ 2 2

1 1

∑ ∑ 2 2

Жаз

∑ ∑ 2 2

∑ ∑ 2 2

∑ ∑ 2 2

1 1

1 1

1 1

= 17, 82 МВт

= 26, 28 МВт

= 17, 82МВт

11) АТ3, АТ4 және Т1, Т2 трансформаторлары арқылы электрэнерия

жүйесіне берілетін қуат мөлшері, МВт

Қыс

0 0

8 8

18

А

Жаз

0 0

8 8

18

А

3. 2 кесте - Нұсқа үшін қалыпты режимде қуат балансы

3. 2 1-ші нұсқа үшін трансформаторларды таңдау

1-ші нұсқа үшін апатты режим

1) Жүктеменің қысқы максимумда 1-ші АТ1 трансформаторын

ажыратамыз. Бұл жағдайда АТ2 трасформаторынан өтетін қуаттың мөлшері:

РАТ 2 = ( РГ 1, Г 2, Г 3 − Р θ М − Р 10 кВ ) = 54 МВт

(3. 2)

2) Г1 ажыратылады. Бұл жағдайда 110 кВ ТҚ-на жіберілетін қуат

келесідей болады:

Р 110 кВ = Р 10 кВ − РГ 2, Г 3 − Р θ М = 108 − 120 − 12 = 0 МВт

Г1, Г2 және Г3 генераторларынан 110 кВ ТҚ-на қуат жіберілмейді. 110

кВ ТҚ-на электрэнергия жүйесінен АТ1, АТ2 трансформаторлар арқылы

32, 4/2=16, 2 МВт қуат келеді.

3) ЖЭО-ның 1-ші, 2-ші, 3-ші генераторлардың ең көп қуат беру режимі.

Жазда 10 кВ жүктемеде 75, 6 МВт, ал 110 кВ ТҚ-да ең көп 32, 4 МВт қуат

болады. Бұл жағдайда АТ1, АТ2 трансформаторларының жүктелуі келесідей

болады:

РАТ 1, АТ 2 = ( РГ 1, Г 2, Г 3 − Р 10 кВ − Р θ М ) ⋅

2

= (144 − 75, 6 − 15, 84) ⋅

2

= 26, 28 МВт

1-ші нұсқа үшін күштік трансформаторды таңдаймыз.

S АТ 1, АТ 2 ≥

Р АТ 1, АТ 2

0, 8

;

S АТ 1, АТ 2

≥

54

0, 8

= 67, 5 МВА .

АТ1, АТ2 трансформатор ретінде түрі

таңдаймыз.

Т3 және Т4 трансформаторын таңдаймыз.

АТДЦТН-2/220/110

S Т 3, Т 4 ≥

РТ 3, Т 4

ном . г .

;

S  3,  4



110

0, 8

 137, 5⊂ℜℵ.

Т3, Т4 трансформатор ретінде түрі ТЦ-16/220 таңдаймыз.

3. 3 кесте - Трансформаторлардың каталогтық берілгендері.

Түрі

Sном МВА

Шығын, кВт

Бағасы,

3. 3 2-ші нұсқа үшін трансформатор таңдау

2-ші нұсқа үшін апатты режим

1) Жүктеменің қысқы максимумда 1-ші Т1 трансформаторын

ажыратамыз. Бұл жағдайда Т2 трасформаторынан өтетін қуаттың мөлшері:

РТ 2 = РГ 1, Г 2, Г 3 − Р θ М − Р 10 кВ = 54 МВт

(3. 3)

Т2 күштік трансформаторының өтетін қуат, 54 МВт.

2) Г1 ажыратылады. Бұл жағдайда 110 кВ ТҚ-на жіберілетін қуат

келесідей болады:

Р 110 кВ = Р 10 кВ − РГ 2, Г 3 − Р θ М = 108 − 120 − 12 = 0 МВт

Г1, Г2 және Г3 генераторларынан 110 кВ ТҚ-на қуат жіберілмейді. 110

кВ ТҚ-на жүктемеге электрэнергия жүйесінен АТ3, АТ4 трансформаторлар

арқылы 32, 4/2=16, 2 МВт қуат келеді.

3) ЖЭО-ғы 1-ші, 2-ші, 3-ші генераторлардың ең көп қуат беру режимі.

Жазда 10 кВ жүктемеде 75, 6 МВт, ал 110 кВ ТҚ-да ең көп 32, 4 МВт қуат

болады. Бұл жағдайда Т1, Т2 трансформаторларының жүктелуі келесідей

болады:

РТ 1, Т 2 = ( РГ 1, Г 2, Г 3 − Р 10 кВ − Р θ М ) ⋅

2

= (144 − 75, 6 − 15, 84) ⋅

2

= 26, 28 МВт

2-ші нұсқа үшін күштік трансформаторды таңдаймыз.

S Т 1, Т 2 ≥

54

0, 8

= 67, 5 МВА .

S Т 1, Т 2 ≥

РТ 1, Т 2

0, 8

;

(3. 4)

Т1, Т2, трансформатор ретінде түрі ТРДН-8/110 таңдаймыз.

АТ3 және АТ4 трансформаторын таңдаймыз.

S АТ 3, АТ 4 ≥

110

0, 8

S АТ 3, АТ 4 ≥

= 137, 5 МВА .

Р АТ 3, АТ 4

ном . г .

;

(3. 5)

АТ3, АТ4 трансформатор ретінде түрі

таңдаймыз.

АТДЦТН-25/220/110

Станцияның географикалық орналасу ауданы - Орталық Қазақстан:

қыс - 200 тәулік, жаз - 165 тәулік, жылдық балама температурасы +100С.

Энергия шығынының меншікті құны 0, 0115 ш. б. /кВтсағ - деп қабылдаймыз.

3. 4 кесте - Трансформаторлардың каталогтық берілгендері.

Екі нұсқаның трансформаторларының электр энергиясының жылдық

шығынын есептеу.

1-ші нұсқа үшін жылдық шығындар.

1-ші нұсқа үшін трансформатор түрі ТРДН-8/110

Әрбір трансформатордың болаттағы энергияның жылдық шығыны

Wб = Рб . . ж . ⋅ 8760 = 120 ⋅ 8760 = 1051, 2 ⋅103 кВт ⋅ саг

Трансформатордың мыс орамындағы энергияның жылдық шығыны

∆ WM =

2

ном

PK ⋅ T

⋅ cos 2 ϕ

⋅ ( PТР 2 (0−8) к ⋅ t (0−8) +(18−24) к ⋅ Д к + PTP 2 (8−18) к ⋅ t (8−18) к ⋅ Д к + PТР 2 (0−8) л ⋅ t (0−8) +(18−24) л ⋅ Д л +

+ PTP 2 (8−18) л ⋅ t (8−18) л ⋅ Д л ) =

380

160 2 ⋅ 0, 8 2

⋅ (83, 5 2 ⋅14 ⋅ 200 + 99, 5 2 ⋅10 ⋅ 200 + 68 2 ⋅14 ⋅165 + 78, 32 2 ⋅

⋅10 ⋅165) = 1378, 831⋅10 3 кВт ⋅ саг

Енді 1-ші нұсқа үшін трансформатор түрі АТДЦТН-2/220/110.

Трансформатордың энергиясының жылдық шығыны

 S ном   S ном 

2 2

 S ном 

(3. 6)

мұндағы τ - максималды шығынның ұзақтығы,

(Литературу Л. Д. Рожкова, В. С. Козулин, 396 бет, 5. 6 сурет)

макусималды қуатты Т max пайдалану ұзақтығы.

Tm =

P cp

P max

⋅ Tгод =

27, 54

32, 4

⋅ 8760 = 7446 саг

τ = 6500 саг

Шартты түрде τ ж = τ о = τ т

 ∫ι 

U   U 

U 



220  110

220

 0, 5

P P

к тиiм к тиiм

P к . жк = 0, 5 ⋅ (430 +

340

2

−

310

0, 5 2

) = 275 кВт

P к . ок = 0, 5 ⋅ (430 −

310

2

340

0, 52

) = 155 кВт

P к . тк = 0, 5 ⋅ (

340

2

310

0, 52

− 430) = 1085 кВт

2 2 2

W  105  8760  275     6500  155     6500  1085     6500 

 80   80   80 

 7916, 874  10 3 ℜ∫  〉◊

1-ші нұсқа үшін трансформаторлардың барлық жылдық шығыны:

∆W = ∆W ТЦ −16/ 220 + ∆W АТДЦТН −2/ 220/ 110 = 2 ⋅ (1051, 2 ⋅103 + 1378, 831⋅103 ) + 2 ⋅ 7916, 874 =

= 20692, 786 ⋅103 кВт ⋅ саг

Жылдық эксплутациялық шығын:

И =

Р a + Р 0

100

⋅ К + β ⋅ ∆W =

6, 4 + 2

100

⋅10412 ⋅103 + 0, 0115 ⋅ 20692, 786 ⋅10 6 = 1112, 57 мынтенг е / жыл

2-ші нұсқа үшін жылдық шығындар.

2-ші нұсқа үшін трансформатор түрі ТД-8/110.

Трансформаторлардың болаттағы энергияның жылдық шығыны

W б = Рб . . ж . ⋅ 8760 = 58 ⋅ 8760 = 508080 ⋅103 кВт ⋅ саг

Трансформаторлардың мыс орамындағы энергияның жылдық шығыны

∆ WM =

2

ном

PK ⋅ T

⋅ ( PТР 2 (0−8) к ⋅ t (0−8) +(18−24) к ⋅ Д к + PTP 2 (8−18) к ⋅ t (8−18) к ⋅ Д к + PТР 2 (0−8) л ⋅ t (0−8) +(18−24) л ⋅ Д л +

+ PTP 2 (8−18) л ⋅ t (8−18) л ⋅ Д л ) =

310

⋅ (14, 312 ⋅ 14 ⋅ 200 + 27 2 ⋅ 10 ⋅ 200 + 17, 82 2 ⋅14 ⋅165 + 26, 28 2 ⋅

⋅ 10 ⋅165) = 300 ⋅ 10 3 кВт ⋅ саг

Енді 1-ші нұсқа үшін трансформатор түрі АТДЦТН-25/220/110.

Трансформатордың энергиясының жылдық шығыны

 S ном   S ном 

2 2

 S ном 

мұндағы τ - максималды шығынның ұзақтығы,

(Литературу Л. Д. Рожкова, В. С. Козулин, 396 бет, 5. 6 сурет)

макусималды қуатты Т max пайдалану ұзақтығы.

Tm =

P cp

P max

⋅ Tгод =

91, 64

109, 8

⋅ 8760 = 7311 саг

τ = 6250саг

Шартты түрде τ ж = τ о = τ т

к тиiм =

U ж − U о

U ж

220 − 110

220

= 0, 5

P P

 ∫ι  ∫ι

Pк . жк = 0, 5 ⋅ (500 +

410

0, 52

−

400

0, 5 2

) = 270 кВт

P .   0, 5  (500 

400

2



410

0, 5 2

)  270 ℜ∫

P. ∫  0, 5  (

410

2



400

0, 52

 500)  1370ℜ∫

2 2

∆ W = 120 ⋅ 8760 + 270 ⋅   ⋅ 6250 + 270 ⋅   ⋅ 6250 +

 125   125 

2

3

 125 

2-ші нұсқа үшін трансформаторлардың барлық жылдық шығыны:

∆W = ∆W ТЦ −8/ 110 + ∆W АТДЦТН −25/ 220/ 110 = 2 ⋅ (508, 08 ⋅103 + 300 ⋅103 ) + 2 ⋅12651, 311⋅103 =

= 26918 ⋅103 кВт ⋅ саг

Жылдық эксплутациялық шығын:

И =

Рa + Р 0

100

⋅ К + β ⋅ ∆W =

6, 4 + 2

100

⋅ 8602 ⋅103 + 0, 0115 ⋅ 26918 ⋅10 6 = 1032, 1 мынтенг е / жыл

3. 5 кесте-

1-ші

және

2-ші

нұсқаларды

технико-экономикалық

салыстыру

Трансформаторлардың заводтық құнын есептеу құнына келтіру

үшін керекті орташа көрсеткіш коээфициенттер: мұндағы жоғарғы

кернеуі 220 кВ трансформатор үшін <160 МВА α=1, 4, ал >160 МВА болса

онда α=1, 4. Жоғарғы кернеуі 110 кВ трансформатор үшін <32 МВА α=1, 7,

ал >32 МВА болса онда α=1, 5.

3. 6 кесте - Екі нұсқадағы барлық шығындарды салыстыру.

2. Амортизацияға шығару

U a + U кк , тенге

0, 084 . 10412. 103 =

=874, 6. 103

0, 084 . 8602. 103=

=722, 56. 103

3. Энергия шығынының

құны, Uшығ, тенге

0, 0115. 20692, 786. 103

=238. 103

0, 0115. 26918. 103=

=309, 56. 103

4. Минималды шығынды

келтіру

З min, тенге

0, 12. 10412. 103 +

+874, 6. 103 +238. 103 =

=2362. 103

0, 12. 8602. 103 +722, 56. 103 +

+309, 56. 103 =2064, 4. 103

мұндағы Ра+Ро=(6, 4+2) %=8, 4%;

0, 12 - қаржы салымдарының тиімділігінің нормативті

коээфициенті.

Энергия шығынының құны:

.

1-ші және 2-ші

нұсқалардың шығындарының

арасындағы

айырмашылығы төмендегі өрнекпен анықталады

З min % =

(2362 − 2064, 4) ⋅103 ⋅100% = 14 > 5%

2064, 4 ⋅103

Зmin 14% болғандықтан 2-ші нұсқа тиімді болып табылады.

3. 4 Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеу

Техникалық-экономикалық салыстыру нәтижесінен екінші нұсқаны

тандап алдық.

Қысқы тұйықталу тоғын есептеу бізге коммутациалық ақпараттарды

өшірушілік қабілеттілігімен, өткізгіштерді тексеру және ақпараттарды

термиялық және динамикалық беріктілікке есептейді

Қысқа тұйықталу тоғын келесі сатылармен есептеуге болады

1) Кедергілердің алмастыру сұлбасындағы элементтерін есептеу.

2) Энергожүйедегі алмастыру сұлбансын орнату (барлық трансфор-

маторлар, генераторлар, кедергі реттінде көрсетіледі) .

3) Тұйықталған тоққа қатысты сұлбаны жинаймыз.

4) Қысқа тұйықталу бастапқы апериодикалық құраушыны есептеу.

5) Қысқа тұйықталу бастапқы апериодикалық құраушыны есептеу мен

квадраттық импульс тоғын есептеу.

Әр элементтердің кедергілерінің алмастыру сұлбасын есептеп

көрсетеміз.

Базалық қуаты 1000 МВА -ге тең деп аламыз.

Есепті салыстырмалы бірлік бойынша шығарылады.

Базалық қуат кезінде Sб = 1000 МВА жүйенің кедергісін анықтаймыз.

Г1, Г2, Г3 генераторларының кедергісі:

x 1 = x 2 = x 3 = xd ′′ ⋅

S б

S HOM

= 0, 195 ⋅

1000

75

= 2, 6 ш . б . ;

Г4, Г5 генераторларының кедергісі:

x 4 = x 5 = xd′′ ⋅

S б

S HOM

= 0, 189 ⋅

1000

137, 5

= 1, 37ш. б. ;

АТ3, АТ4 кедергісін анықтау:

Х тж = 0, 5 ⋅ (U кж − о % + U кж − т % − U ко − т %) = 0, 5 ⋅ (11 + 32 − 20) = 11, 5%,

Х то = 0, 5 ⋅ (U кж − о % + U ко − т % − U кж − т %) = 0, 5 ⋅ (11 + 20 − 32) = −0, 25%,

Х тт = 0, 5 ⋅ (U ко − т % + U кж − т % − U кж − о %) = 0, 5 ⋅ (20 + 32 −11) = 20, 5%,

Т1, Т2 трансформаторларының кедергісі:

x Т % = u К . ЖК − ТК % = 10, 5 %;

x6 = х 7 =

xT % S б