Электр станцияның өзіндік мұқтаждық трансформаторларының релелік қорғанысы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 61 бет
Таңдаулыға:

7

8

9

10

Андатпа

Берілген дипломдық жобаның тақырыбы ЖЭО-2 өзіндік мұқтаждық

сұлбасын жобалау болып табылады. Жазба қысқаша кіріспеден,

электротехникалық бөлімдердің есебінен тұрады, онда жобаланушы электр

станциясының өзіндік мұқтаждық сұлбасы және өзіндік мұқтаждық

трансформаторларын, өзіндік мұқтаждық трансформаторларына релелік

қорғаныс таңдау, қысқы тұйықталу токтарын есептеу бөлімі, экология және

техникалық қауіпсіздік тақырыбына арналған бөлім, жобаның экономикалық

тиімділігінің есебі берілген.

Аннотация

Темой данного дипломного проекта являются проектирование схемы

собственные нужды ТЭЦ-2 . Записка содержит введение, в котором кратко

формируется основание предпосылки к выполнению данного проекто,

электротехническую часть, содержающую выбор основных электрических

схем проектируемой станции и выбор основных электротехнического

оборудования, раздел затрачивающий вопросы экологи и безопасности

жизнедеятельности, расчет экономической эффективности проектируемой

станции.

Мазмұны

Кіріспе

1 Электрлік бөлім

1. 1 Алматы ЖЭО-2 қазіргі кездегі жағдайы

1. 2 АҚ «АлЭС-ның» ЖЭО-2 техникалық шешімдер мен кеңейтілуін

талдау

11

7

8

8

2. Өзіндік мұқтаждық сұлбалары, өзіндік мұқтаждық сұлбаларына

қойылатын талаптар

2. 1 ЖЭО-ның өзіндік мұқтаждығын электрмен қамтамасыз ету

сұлбасын жобалау

2. 2 Өзіндік мұқтаждық трансформаторын таңдау

2. 3 Өзіндік мұқтаждық электр қозғалтқыштардың өздігінен жүріп

кетуін есептеу

3. Қысқа тұйықталу тоқтары

3. 2 GUFAULTS программасында қысқа тұйықталу тоқтарын

есептеу

4 Релелік қорғаныс

4. 1

Өзіндік мұқтаждық жауапты механизмдері электр

қозғалтқышының топтық өздігіне жүріп кету уақыты

4. 2 Электр станцияның өзіндік мұқтаждық трансформаторларының

релелік қорғанысы

4. 3 Релелік қорғаныс аппаратын таңдау

4. 4 Ажыратқыштарды таңдау

5. Өмір тіршілігінің қауіпсіздігі

5. 1 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету шаралары.

5. 2 Қорғаныстық жерге қосу құрылғысына есеп жүргізу

5. 3 Қондырғы орналасқан бөлмедегі жасанды жарықтандыруды

есептеу

5. 4 ЖЭО-дағы өрт қауіпсіздігін қамтамасыз ету.

5. 5 Өртке қарсы шаралар

6. Экономикалық бөлім

6. 1 110/220 кВ «ЖЭО-2» технико-экономикалық негіздеу

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Ақырғы жылдары қалада құрылыстар екпіні өскені көрініп жатыр. Алматы

қаласындағы ең үлкен құрылыс компаниялары: ЖШС «Корпорация Базис-А», ЖШС

«Корпорация Век», АҚ «Корпорация KUAT», ЖШС «Тенгизстрой», ЖШС «Нико»

және т. б.

12

Сайран көлінің жанында және АҚ «АлЭС» ЖЭО-2 жылу беру зонасында жаңа

көпфункционалды тұрғын үй комплексі орналасқан. Осы ауданның қайта

кұрылысына 228 гектар берілген. Кезеңдік бұзу бес жылға қарастырылған.

Осы екпін өсімін мен құрылыс көлемін сақтап қалса, 2020 жылға күтілген

адам мен ғимараттар өсімі 3-5 жылға ерте келуі мүмкін.

Осындай жылу жүктемелері өсіміне байланысты ЖЭО-2 қайта

құрастыру мен кеңейту және ЖЭО-2, ЖЭО-1 жылу магистралі салынуы

туралы ұсыныстар бар…

Станцияның өзіндік мұқтаждығы үшін негізгі электр энергиясының көзі

генератор және жалпы электрлік жүйе болып табылады. Сонымен қоса,

энергожүйеден тәуелсіз шектеулі қуатты энергия көздері керек. Станцияның

экономикалық және сенімді жұмысы үшін керекті көмекші жабдықтар: электр

қозғалтқыштар қозғалысқа келтіретін жұмыс машиналары, электр энергиясын

қабылдағыштардың барлық түрі, электр жүйелері, тарату құрылғылары,

төмендеткіш трансформаторлар, электр энергиясының тәуелсіз қорек көздері

және сәйкесінше басқару жүйелері - электр станциясының өзіндік мұқтаждық

жүйесін құрайды.

Электр станцияларда әдетте екі деңгейлі өзіндік мұқтаждық кернеуі:

жоғары (6 немесе 10 кВ) - қуатты электр қабылдағыштарын қоректендіру

үшін; төменгі (бейтараптамасы тікелей жерлендірілген 380/220 В) - кішігірім

электр қабылдағыштарын қоректендіру үшін қолданылады.

Электр станцияның қалыпты жұмысы және қызмет көрсетуінің

қауыпсіздігі өзіндік мұқтаждық жүйесінің сенімді жұмысымен сипатталады.

Электр қондырғыларын орнату ережесіне (ПУЭ) сәйкес электр станциясының

өзіндік мұқтаждық жүйелері бірінші топқа жатады және олардың электр

жабдықтауы екі тәуелсіз қорек көздерімен қамтылуы керек.

Өзіндік мұқтаждық жүйесі, капитал салымы және энергия шығыны

жағынан, үнемді болуы керек. Өзіндік мұқтаждық жүйесінде электр энергия

шығыны электр станцияның техника-үнемділік көрсеткішіне кіреді.

1 Электрлік бөлім

1. 1 Алматы ЖЭО-2 қазіргі кездегі жағдайы

13

Алматы ЖЭО-2 құрылысы қуаты 510 МВт-қа жететіндей

КазНИПИЭнергопром институты проектісімен салыну 1974 жылы басталды.

Бірінші кезекте 1980-83 жылдары пайдалануға үш БКЗ-420-140-7С типті бу

қазандары және үш ПТ-80/100-130/13 типті турбина енгізілді. Құрылыстың 2-

кезегі 1985-1989 жылдары жүзеге асырылды. Осы жылдары пайдалануға тағы

төрт БКЗ-420-140-7С булы қазан, біреуі Р-50-130/13 типті бу турбинасы және

екеуі Т-110/120-130-5 типті бу турбинасы енгізілді.

Станцияның орнатылған қуаты мынаны құрайды:

- электр - 510 МВт

- жылу - 1176 Гкал/с

ЖЭО-2 қолданысқа түсер бұрын Алматы энергожүйесінің құрамында

болған болатын.

Реформалаудан кейін АҚ ЖЭО-2 АПК АҚ-ны қайта ұйымдастырғаннан

кейін 2007 жылдын 15 ақпаннан бастап «Алматы электр станциялары» АҚ

құрамында жұмыс істей бастады.

2010 жылға ЖЭО-2 Алматы қаласының басты жылу мен электр көзі

болып табылады. Алматы ЖЭО-2 белгіленген қуаты 510 МВт. ЖЭО-2 электр

энергиясы Алматы ауданының электр желісімен беріледі. Алматы қаласының

АҚ «АлЭС» жылыту зонасындағы ыстық сумен жылу беріледі. ЖЭО-2

тұтынушылары Алматы қаласының Батыс, Солтүстік-Батыс, Шығыс және

Орталық бөліктеріндегі өнеркәсіптік ұйымдар мен коммуналды-тұрмыстық

сектор болып табылады.

Алматы ЖЭО-2 территориясында көптеген құрылыстар бар:

- өндірістік цехтар: отын-көлік, қазандық, турбиналық және электрлік;

- қосалқы өндірістік бөлімшелер: жылу автоматикасы және өлшену,

химиялық цех, жөндеу және табиғатты қорғау қызметі, жөндеу жұмыстары;

- бөлімдер мен қызметтер: өндірістік-техникалық, бухгалтерия,

экономикалық, кадр секторы, еңбекті қорғау қызметі, қанау тобы, медпункт;

Алматы ЖЭО-2 салыну жері грунттың жөгілуі жоғары сейсмикалық

қауіпті зонада орналасқан, сондықтан басты корпусың 12 метрге төмендету

шешілген еді. ЖЭО-2 басты корпусы қосарланған бункерлы-даэраторлы

этажеркадан тұратын төрт бойлы ғимараттан тұрады.

Басты корпустың жер асты бөлігі темір бетоннан, ал жер үсті металдан

жасалынған. Ғимарат пен құрылыс 9 баллдық сейсмикалық жүктемеге

шыдайтындай етіп істелінген. Басты корпустың бүйіржағына химиялық су

тазалағыштар, шеберхана, қызметтік және тұрмыстық бөлмелері бар қосалқы

біріккен корпус қосылған.

Негізгі электротехникалық құралдар түрлері:

1) Көтерме трансформаторлар, генераторлар.

ТВФ-120-2, ТВФ-110, ТВФ-65

типті генераторлар орнатылады.

Генераторлар блогында қуаты 125 МВА, кернеуі 110 кВ ТДЦ-125000/110

жүктеме трансформаторлары орнатылады.

2) 10/6 кВ өзіндік мұқтаждықтағы трансформаторлар.

14

10/6 кВ өзіндік мұқтаждықтағы трансформаторлар есебінде кернеуі

10, 5/6, 3/6, 3кВ,

ыдыратылатын орауы 6кВ тең және жүктеме кезіндегі

кернеуді ретке келтіретін ТРДН-25000/35 трансформаторлары келеді.

3) 6/0, 4кВ өзіндік мұқтаждықтағы трансформаторлар.

ОВК-1 мен ЖЭО-ның басты корпусында қуаты 1000 кВА және 630 кВА,

кернеуі 6/0, 4 кВ тең құрғақ трансформаторлары орналастыруға

қарастырылады. Ұнтақтату корпусындағы қуаты 1000кВА отын беру

трансформаторлары, қуаты 630кВА тең ОВК-2 трансформаторлары және т. б.

көмекші құрылыстар май айдаумен қолданылады.

1) ЖҚРҚ 6кВ құралы

ЖҚРҚ 6кВ 52А соқылама тогына ВМП-10 ажыратқышы келетін К-ХП

типті КРҚ шкафы бар.

2) ЖҚРҚ 0, 4кВ құралы

ЖҚРҚ 0, 4 кВ ЖҚП жинақтамасымен жинақталған.

РУСН 0, 4 кВ укомплектовано панелями ПСН. В качестве вторичных

сборок предусмотрены шкафы типа ПР-9000 с установкой коммутационной и

релейной аппаратуры в шкафах ШР и ШС.

3) Ток өткізгіш

Генераторлардың шығу сымдары, секциясы 6кВ жеке

мұқтаждықдықтағы трансформаторлвр қосындысы, жұмысқа арналған және

резервтегі ток көздері магистральдары зауыттық ток өткізгіштермен

атқарылады.

4) Тұрақты тоқты орнату

Тікелей тұрақты тоқ тізбегіне ток беруге, апат кезіндегі жарық

тізбектеріне, қосымша май турбина сорғыларының және сутек салқындатқыш

жүйелерінің генераторыларына 3 аккумуляторлық батарея орналастыру

қарасытырылады. Аккумуляторлық батареялар жұмысы тұрақты зарядталуда

қарастырылады. Әр аккумуляторлық батареяға ВАЗП зарядка түзеткішін

қолданады.

5) Басты басқару қалқанының құралдары.

Орталық басқару қалқанының «Промэнергопроект» институтымен

жасалынған типті панельдер мен өндіріс жұмысын басқарып отыратын тетік

орналасқан.

6) АТҚ 110 кВ релей қалқанының құралдары.

АТҚ

110кВ релелік қалқаны типті қорғаныс панелі мен

автоматикасымен жабдықталған. ЖЭО-2 алты генератор орналасқан. :

а) 2хТВФ-110-2ЕУЗ (U=10, 5кВ; cosφ=0, 8; Sном=137, 5 МВА; Рн=110МВт;

I=7560А; КПД=98, 7%; n=3000 об/мин) ;

б) ТФВ-63-2Т-У3(U=10, 5кВ; cosφ=0, 8; Sном=78, 75 МВА; Рн=63МВт;

I=4330А; КПД=98, 3%; n=3000 об/мин) ;

в) 3хТВФ-120-2 (U=10, 5кВ; cosφ=0, 8; Sном=125 МВА; Рн=120МВт;

I=6875А; КПД=98, 4%; n=3000 об/мин) ;

15

1. 1 кестеде ЖЭО-2 басты құралдардың тізімі көрсетілген. ЖЭО-2

орналасқан қосымша құралдардың сипаттамасы А қосымшасында

көрсетілген.

1. 1 к е с т е - ЖЭО-2 басты құралдардың тізімі

ЖЭО-2 қолданыстағы бөлігінде АТҚ 100кВ жұмыс істейді. Машина

залының фасадында АТҚ 110 кВ орналастырады. Проектілеу кезінде құрал

астында темір бетонды тіректен тұратын АТҚ орналастырудың үлгілісі

қолданылған. АРҚ 110 кВ табиғи рельефы машина залына 0, 13 ауытқуы бар

қия беткей жер болып табылады.

АТҚ 110 кВ «шинаны сырттан орап алу жүйесі бар екі секциялы жұмыс

шиналары» үлгісімен салынған. 26 ұяшықты бірге ұстайтын АСО-600

шинасынан АТҚ 110кВ тұрады.

16

Жұмысқа арналған да, қосалқы да жеке қажеттіліктегі ток беру

блоктардан энергия берілуін қарастырады. Сондықтан, блоктарда кернеуі

10/6, 3-6, 3кВ тең трансформатор орнатылады.

Электр энергиясының тоқтаусыз берілуі үшін генератор мен

трансформатор арасына ВГМ-20-90/11200 генераторлық ажыратқышы

орнатылады.

Аккумуляторлық батареяларды, магнитті сепараторларды, шикі көмір

сіңілуіне тұрақыт ток көзі ретінде түзеткіш құралдары қолданылады.

Генераторларды қосу қосалқы ток көзі берілу үшін бір элетрмашиналық

қоздырушы қолданылады. Қосалқы насостардың электр қозғалтқыш

мойынтіректерінің майлау жүйесіне және генератордың сутегің суыту

жүйесіне ток беру үшін тұрақты токтың 220 В кернеу қолданылады.

0, 4 кВ электр қозғалтқышын басқаруға кернеуі 380/220В ауыспалы

оперативті ток қолданылады. Ауыспалы ток электр қозғалтқышының күш

тізбегінен ток алады. Басты үлгі элементтарын және басқа ЖЭС элементтарын

басқаруға 220В тұрақты оперативтік ток кезінде атқарылады.

Жұмыс және резервті ток көзінің тасмалдау орнында кернеуі 10/6, 3/6, 3

кВ қуаты 25000 кВА трансформаторлары орнатылады.

Басты корпустың ЖҚРҚ 0, 4 кВ қуаты 1000кВА тең трансформатор

арқылы 6кВ 4 секциядан құралады. Қуаты 1000 кВА тең резервті

трансформатор 6/0, 4 кВ резервті ток көзінің магистраліне қосылады.

Қосалқы ғимараттардағы және ЖЭС өнеркәсіп алаңындарында электр

қабылдағыштарға екінші құрастыруларды орналастыру қарастырылады.

Басты басқару қалқаншасында (ББҚ) келесі элементтердің оперативті

басқару, бақылау мен дабылдары орнатылады:

1) Басты элементтарының коммутациялық құралдарымен басқару:

- 110кВ желі ажыратқышы;

- 110кВ шина құралдарының ажыратқышы;

- «Генератор-трансформатор» 110кВ блогінің ажыратқышы;

- Қосалқы ток көзі магистралін қосу ажыратқышы.

2) Барлық станцияға ортақ коммутациялық құралдармен басқару:

- Электр қозғалқышын резервті қоздырушы тізбегіндегі ажыратқышы;

- Өрт сөндіру жүйесіндегі электр қозғалтқышының насос ажыратқышы;

- Сыртқы жарықтандыруды басқару және пештің түтін шығатын

мойнын жарықтан қорғау ажыратқышы;

ББҚ-да қолдан атқарылатын синхронизациялану қарастырылады:

- 110кВ шина құралдарымен ;

- 110кВ ажыратқыштарындағы блоктар.

ББҚ-да дабылдын екі түрі орнатылады:

- орталық апаттар дабылы;

-орталық алдын ала ескерту дабылы.

Жергілікті технологиялық қалқандарда шифрды табу қолданылады.

ББҚ келесі өзгерістер қолданылады:

- ББҚ барлық монтажды қуаттардың электр параметрлер;

17

- Барлық станция генераторлар активті және реактивті қуаттар.

Турбоагрегаттардың технологиялық құралдардың басқару элементтерін

санамағанда ББҚ-да электр бөлігінде басқару, дабыл және бақылау келесі

электр үлгісінде;

- генераторлар;

- ББҚ арқылы басқарылып отырған 0, 4кВ ЖҚРҚ блогындағы жұмыс

және резервті қуат бері секциялар ажыратқышы;

- трансформаторлар.

ЖЭО жерінде ББҚ бөлмесінде станцияға ортақ технологиялық қалқан

қарастырылады. Аталған қалқанға басты корпуста орналасқан ЖЭС-ның

станцияға ортақ элементтары бар басқару, бақылау және дабылдың

технологиялық үлгісі көрсетілген.

Станцияға ортақ қалқанда басты технологиялық параметрлерді өлшеу

жүргізіледі( будың қысымы мен температурасы, судың қысым, су

температурасы)

Көмекші

цехтардағы технологиялық пен электротехникалық

құралдармен басқару жергілікті технологиялық цехпен әсер етеді. [1]

1. 2 АҚ «АлЭС-ның» ЖЭО-2 техникалық шешімдері мен кеңейтілуін

талдау

Ақырғы жылдары қалада құрылыстар екпіні өскені көрініп жатыр. Алматы

қаласындағы ең үлкен құрылыс компаниялары: ЖШС «Корпорация Базис-А», ЖШС

«Корпорация Век», АҚ «Корпорация KUAT», ЖШС «Тенгизстрой», ЖШС «Нико»

және т. б.

Сайран көлінің жанында және, сонымен қоса, АҚ «АлЭС» ЖЭО-2 жылу беру

зонасында жаңа көпфункционалды тұрғын үй комплексі орналасқан. Осы ауданның

қайта кұрылысына 228 гектар берілген. Кезеңдік бұзу бес жылға қарастырылған.

Болашақта қаланың баты бөлігінде «Қалқаман» кентінен оңтүстік жағында

және ЖЭО-2 жылу беру зонасында тағы да бір тұрғын үй комплексі «Қалқаман»

құрылысы қаралуда.

Қаланың орталығында да бос территориядағы қайта құрылу мен

тығыздалуына байланысты құрылыстың көлемі мен екпіні өсуде.

Осы екпін өсімін мен құрылыс көлемін сақтап қалса, 2020 жылға күтілген

адам мен ғимараттар өсімі 3-5 жылға ерте келуі мүмкін.

Осындай жылу жүктемелері өсіміне байланысты ЖЭО-2 қайта

құрастыру мен кеңейту және ЖЭО-2, ЖЭО-1 жылу магистралі салынуы

туралы ұсыныстар бар. Бұл жылу магистралі ЖЭО-1 ескірген құралдарын 500

Гкал жүктемесінен босатады.

ЖЭО-2 кеңейтілуінің бір шешімі ретінде 120 МВт тең 2 блок мен

200МВт тең 2 блок салынуы қарастырылып жатыр.

200 МВт-қа тең 2 блок құрылысы келесі себептерге байланысты

қолайсыз болып шешілді:

18

- станциядағы электр жүктемесі жылу жүктемесімен салыстырғанда көп,

бұл айтарлықтай ақшаны градирняға жұмсауды қажет етеді;

- жұмыс сенімді жағдайларда болу үшін бірлік қуат барлық электр

станцияларының 10% аспау қажет.

Жылу жүктемесінің тепе-теңдікте ұстау қажеттілігіне байланысты

ЖЭО-1 қуатын алу мен жылу магистралін салумен қоса ЖЭО-2 120 МВт екі

блок салынуы қабылданды.

Кеңейту мен қайта құру келесімен тұжырымдалады:

1) ЖЭО-2 қайта құру мен электр қуатын 750МВт, жылу құатын 2200Гкал/сағ

кеңейтілуі. Сонымен қоса жылу берілу:

- БЖК арқылы бір трубалы үлгі бойынша қаланың батыс бөлігінде;

- ЖЭО-1 арқыды екі трубалы үлгі бойынша Орталық бөлікке;

- Екі трубалы үлгі бойынша «Сайран» құрылыс ауданына;

- Екі трубалы үлгі бойынша «Қалқаман» құрылыс ауданына.

2) Жылуды ЖЭО-2 алу үшін жылу қуатын өзгертпей ЖЭО-1 қайта құрылуы

3) Қаланың баты бөлігі үшін БЖК кеңейтілуі және қайта құрылуы (180

Гкал/сағ-қа)

ЖЭО-2 проектісінің іске асырылуынан бүрын/кейін белгіленген қуаты:

- электр 510/750 МВт;

- жылу 1176/2316 Гкал/сағ.

Қайта құру мен кеңейтудегі басты техникалық шешімдер ЖЭО-2

бөліктерінің ерекшеліктерін қарастырады:

- қала тұтынушыларына ЖЭО-2 жылу берілу тек ғана бір трубалы үлгі

бойынша жүргізіледі;

- ЖЭО-2 мазут пен газда жұмыс істейтін БЖК бірге жұмыс атқарады;

- ЖЭО-2 негізгі құралдары дайындау мен жылу беру үлгісі ЖЭО бір

трубалы үлгісінде барлық қуатпен судың қыс кезінде 150°С және 70°С жаз

кезінде болатындай етіліп қабылданған;

- Шындыққа негізделсек бір трубалы үлгісіне жылу өткізу шектеу

температуралық график 136°С

- Құралдарды тұтастыру басты корпусты 12м тереңдетутопырақтың

шөгілуіне байланысты және сейсмикалық шыдамдық 9 баллға дейін;

- Болжалынған жылу жүктемелерінің АлЭС зонасында өсімі, соның

ішінде ыстық судың да жүктемесінің, ЖЭО-2 бос энергиясын жылу

магистралі арқылы реттеуге қиынға соғады. Кеңетулер мен

қайта

құрылуданкейін қалаға екі трубалы жылу магистралін салу қажет;

- АлЭС 3 энергия көздерінің (ЖЭО-1, ЖЭО-2 және БЖК) бірге жұмыс

етуі ЖЭС-1 жылу жүктемелерін бәріне бірдей етіп реттеуіне көмектеседі.

Алматы ЖЭО-2 АҚ «АлЭС» қарастырылады:

- АТҚ 220 кВ құрылысы айналымы бар екі жұмыс жүйесі үлгісімен;

- АТҚ 100кВ пен АТҚ 220кВ арасындағы қуаты 125 МВА байланыс

автотрансформаторын орнату;

- Жаңа тұрақты ток жүйесін орнату.

19

2 жаңа блоктың жұмысы АТҚ 220 кВ құрылысына қарайды. АТҚ 220 кВ " екі

негізгі және үшінші айналмалы шина жүйесі" 10 ұяшық қарайды.

Өте маңызды шара ретінде тұрақты ток көздерін қозғайтын,

қозғамайтындығына байланысты бытырап орналастыру керек. Бұл жоғарғы

вольтты ажыратқыштарды қосқанда шиналық басқару мен релейлік қорғаныс

кернеулерінін тоқтауының алдын алуға көмек береді.

Көбінесе шиналық басқару мен релейлік қорғанысты қолдану үлкен

емес, сондықтан бір шкафта 12В герметикалық аккумуляторлық

моноблоктарды қолдану қолайлы. Герметикалық аккумуляторлық

батареяларды қолдану бөлмедегі ауаны алмастыруда үнемді етеді және

тұтынушыға аккумуляторлық шкафты барынша жақын етуге көмектеседі. [3]

2 Өзіндік мұқтаждық сұлбалары, өзіндік мұқтаждық сұлбаларына

қойылатын талаптар

20

Өзіндік