Расчетно - графическая работа
дисциплина
«Электрооборудование АЭС»
Тема: «Выбор и компоновка силового электрооборудования АЭС»
Выполнил: Иванов И.И.
Руководитель: профессор кафедры П и Э АЭС Серов А. Е.
Сосновый Бор
2018
Задание по теме
«Электрооборудование АЭС»
Тема: «Выбор и компоновка силового электрооборудования АЭС»
Заданы: тип реактора, количество и мощность реакторных установок на АЭС, распределение количества РУ для выдачи мощностей, в электроэнергетическую систему на заданных напряжениях.
Требуется:
1.Выбрать силовое электрооборудование на АЭС (турбогенераторы, трансформаторы и автотрансформаторы).
2.Составить электрические схемы блоков и открытых распределительных устройств (ОРУ) высокого, среднего и низкого напряжений.
3.Определить значения токов и напряжений при нормальной эксплуатации и в аварийных режимах.
4.Выбрать высоковольтные аппараты коммутации и защиты главной схемы на АЭС (выключатели и разъединители).
5. Результаты РГР оформить в виде пояснительной записки.
Таблица вариантов расчетно-графической работы по дисциплине
«Электрооборудование электрических станций»
| № Вар. | АЭС (МВТ) | Тип реакторной установки | Напряжение (кВ) | Примеча- ние | ||
| ОРУ-ВН | ОРУ-СН | ОРУ-НН | ||||
| 1. | АЭС-1800 | БН-600 | 330 | 110 | 35 | 3/0 |
Примечание: в последнем столбце дробью указано количество РУ, подключенных к ОРУ – ВН и к ОРУ - СН соответственно.
Список принятых обозначений
Список принятых обозначений
АТ – автотрансформатор;
АЭС – атомная электростания;
БН – реактор на быстрых нейтронах;
ВЛ – воздушная линия;
ВН – высокое напряжение;
Г – генератор;
ЛК – кабельная линия;
НН – низкое напряжение;
ОРУ – открытое распределительное устройство;
ПС – подстанция;
РУ – распределительное устройство;
СН – среднее напряжение;
Т – трансформатор;
ТП – трансформаторный пункт;
ТСН – трансформатор собственных нужд
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | 5 |
| 1.Основная часть | 6 |
| 1.1.Структурная схема электрооборудования АЭС. | 6 |
| 1.2. Выбор турбогенераторов, блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи. | 7 |
| 1.3. Расчет параметров схемы замещения всех трансформаторов. | 9 |
| 1.4. Расчёт режимов электрооборудования АЭС | 14 |
| 1.5. Результаты расчёта режимов короткого замыкания на ОРУ высокого, среднего и низкого напряжений. | 18 |
| 1.6. Расчет количества присоединений и определение схемы выдачи электроэнергии в энергосистемы от каждого ОРУ. | 28 |
| 1.7. Выбор высоковольтных аппаратов коммутации и защиты на АЭС. | 31 |
| 1.8. Разработка главной принципиальной электрической схемы электрооборудования АЭС. | 36 |
| Заключение | 37 |
| Список литературы. | 38 |
Введение
Целью данной расчётно – графической работы является проектирование электрооборудования АЭС-1800 МВт. Выдача мощности производится на напряжениях 330, 110 и 35 кВ.
Схема присоединения АЭС к энергосистеме должна обеспечивать в нормальных исходных режимах выдачу полной введенной мощности АЭС и сохранение устойчивости ее работы в энергосистеме без воздействия противоаварийной автоматики при отключении любой отходящей линии или трансформатора связи.
В ремонтных режимах, а также при отказе выключателей или устройств релейной защиты, устойчивость АЭС должна обеспечиваться действием противоаварийной автоматики на разгрузку АЭС. Учитывая эти требования, на АЭС, связь с энергосистемой осуществляется не менее чем тремя линиями.
Главная схема электрических соединений представляет собой совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии электропередачи), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними соединениями. Схема электрических соединений собственных нужд есть не что иное, как главная схема электрических соединений, относящаяся к потребителям собственно электростанции.
Кроме указанных схем различают принципиальные, оперативные и монтажные схемы электрических соединений, а также схемы вторичных соединений.
К схемам вторичных соединений относятся электрические схемы цепей управления, релейной защиты и автоматики, контроля состояния оборудования, автоматизированной системы управления и т.д.
Для электрической связи различных элементов электрооборудования сооружаются распределительные устройства, содержащие коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, токопроводы, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и другие установки), а также устройства релейной защиты и автоматики, измерительные и вычислительные комплексы. В распределительном устройстве все присоединения посредством выключателей и разъединителей подключаются к общим участкам токоведущих шин (сборным шинам).
В общем случае на ЭС сооружаются РУ на нескольких напряжениях, которые, как правило, связаны между собой через трансформаторы (автотрансформаторы). Различают распределительные устройства генераторного, высшего, и среднего напряжений, а также распределительные устройства собственных нужд.
Основная часть
Выбор турбогенераторов
По заданию мощность АЭС составляет 1800 МВт. Для установки на станции выбирается 6 турбоагрегатов мощностью 300 МВт каждый.
По заданной активной мощности генератора Рг = 300 МВт и каталожным данным выбираем турбогенератор ТГВ-300-2У3 с параметрами:
Рг = 300 МВт – номинальная активная мощность;
Uг = 20 кВ – номинальное напряжение;
cosφг = 0,85 – коэффициент мощности генератора.
Вычисляем полную мощность, выдаваемую генератором:
Sг = Рг/cosφг = 300/0,85 = 353 МВА.
Составление схемы замещения
В соответствии со схемой электрических соединений (рис.1) составляется расчетная схема замещения (рис.2), где обозначены сверхпереходные ЭДС генераторов, асинхронных электродвигателей и эквивалентные ЭДС энергосистем 330 и 110 кВ.
Как видно из рисунка, генераторы, энергосистема и электродвигатели СН замещаются ЭДС и сопротивлением. Все остальные элементы – трансформаторы, автотрансформаторы, ЛЭП, МРП – замещаются только сопротивлениями.
Сопротивления генераторов, двухобмоточных трансформаторов без расщепления, воздушных линий и МРП, энергосистем примыкания и двигателей моделируются однолучевой схемой замещения. Сопротивления двухобмоточных трансформаторов с расщепленными обмотками, а также трехобмоточных автотрансформаторов связи моделируются трехлучевой схемой замещения. Что касается АТ связи, у которых третичная обмотка не имеет присоединений, то такие АТ допустимо замещать однолучевой схемой.
Выключатели, разъединители, токоведущие части малой длины в схему замещения не входят, т.к. их сопротивления пренебрежимо малы.
Рисунок 2 - Расчетная схема замещения
Выбор базисных условий
Расчет производится в относительных единицах с последующим пересчетом токов в именованные единицы. Для приведения параметров элементов схемы к единым базисным условиям, для всех точек КЗ принимается единая базисная мощность Sб = 1000 МВА. Указанное значение базисной мощности выбирается произвольно, из соображений удобства расчетов.
Базисное напряжение принимается равным среднеэксплуатационному напряжению:
Uб1 = 121 кВ; Uб2 = 347 кВ; Uб3 = Uб4 = 20 кВ; Uб5 = Uб6 = 6,3 кВ.
Базисные токи вычисляются, исходя из единой базисной мощности:
Iб1 = 
= 2,510 кА;
Iб2 = 
= 1,121 кА;
Iб3 = Iб4 = 
= 28,87 кА;
Iб5 = Iб6 = 
= 91,64 кА.
I . Минимальный режим
II . Максимальный режим
Электрооборудования АЭС
Окончательно чертится главная схема электростанции, совмещающая оба распределительных устройства – рис.19.
Наклонными линиями показаны разъединители.
Рисунок 19 - Главная принципиальная электрическая схема электрооборудования АЭС
Заключение.
В результате выполнения работы разработан проект электрооборудования АЭС по заданным условиям.
В ходе выполнения работы рассмотрены и разработаны следующие вопросы:
| - структурная схема электрооборудования АЭС; |
| - выбор турбогенераторов, блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи; |
| - расчет параметров схемы замещения; |
| - расчёт режимов электрооборудования АЭС; |
| - расчёт режимов короткого замыкания на ОРУ высокого, среднего и низкого напряжений; |
| - расчет количества присоединений и определение схемы выдачи электроэнергии в энергосистемы от каждого ОРУ; |
| - выбор высоковольтных аппаратов коммутации и защиты на АЭС; |
| - разработка главной принципиальной электрической схемы электрооборудования АЭС. |
Спроектированная система отвечает техническим и экономическим требованиям основных нормативных документов.
Список литературы
1. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ЭНАС, 2012.
2. Идельчик В. И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989.
3. Электрические системы. Электрические сети / Под ред. В. А. Веникова и В. А. Строева. М.: Высш. шк., 1998.
4. Электрические системы и сети: Учебник/Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин, П.В. Лычёв - Мн.: УП «Технопринт», 2004.
5. Передача и распределение электрической энергии / Герасименко А.А., Федин В.Т. - Изд. 2-е, - Ростов Н/Д: Феникс, 2008.
Расчетно - графическая работа
дисциплина
«Электрооборудование АЭС»
Тема: «Выбор и компоновка силового электрооборудования АЭС»
Выполнил: Иванов И.И.
Руководитель: профессор кафедры П и Э АЭС Серов А. Е.
Сосновый Бор
2018
Задание по теме
«Электрооборудование АЭС»
Тема: «Выбор и компоновка силового электрооборудования АЭС»
Заданы: тип реактора, количество и мощность реакторных установок на АЭС, распределение количества РУ для выдачи мощностей, в электроэнергетическую систему на заданных напряжениях.
Требуется:
1.Выбрать силовое электрооборудование на АЭС (турбогенераторы, трансформаторы и автотрансформаторы).
2.Составить электрические схемы блоков и открытых распределительных устройств (ОРУ) высокого, среднего и низкого напряжений.
3.Определить значения токов и напряжений при нормальной эксплуатации и в аварийных режимах.
4.Выбрать высоковольтные аппараты коммутации и защиты главной схемы на АЭС (выключатели и разъединители).
5. Результаты РГР оформить в виде пояснительной записки.
Таблица вариантов расчетно-графической работы по дисциплине
«Электрооборудование электрических станций»
| № Вар. | АЭС (МВТ) | Тип реакторной установки | Напряжение (кВ) | Примеча- ние | ||
| ОРУ-ВН | ОРУ-СН | ОРУ-НН | ||||
| 1. | АЭС-1800 | БН-600 | 330 | 110 | 35 | 3/0 |
Примечание: в последнем столбце дробью указано количество РУ, подключенных к ОРУ – ВН и к ОРУ - СН соответственно.
Список принятых обозначений
Список принятых обозначений
АТ – автотрансформатор;
АЭС – атомная электростания;
БН – реактор на быстрых нейтронах;
ВЛ – воздушная линия;
ВН – высокое напряжение;
Г – генератор;
ЛК – кабельная линия;
НН – низкое напряжение;
ОРУ – открытое распределительное устройство;
ПС – подстанция;
РУ – распределительное устройство;
СН – среднее напряжение;
Т – трансформатор;
ТП – трансформаторный пункт;
ТСН – трансформатор собственных нужд
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | 5 |
| 1.Основная часть | 6 |
| 1.1.Структурная схема электрооборудования АЭС. | 6 |
| 1.2. Выбор турбогенераторов, блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи. | 7 |
| 1.3. Расчет параметров схемы замещения всех трансформаторов. | 9 |
| 1.4. Расчёт режимов электрооборудования АЭС | 14 |
| 1.5. Результаты расчёта режимов короткого замыкания на ОРУ высокого, среднего и низкого напряжений. | 18 |
| 1.6. Расчет количества присоединений и определение схемы выдачи электроэнергии в энергосистемы от каждого ОРУ. | 28 |
| 1.7. Выбор высоковольтных аппаратов коммутации и защиты на АЭС. | 31 |
| 1.8. Разработка главной принципиальной электрической схемы электрооборудования АЭС. | 36 |
| Заключение | 37 |
| Список литературы. | 38 |
Введение
Целью данной расчётно – графической работы является проектирование электрооборудования АЭС-1800 МВт. Выдача мощности производится на напряжениях 330, 110 и 35 кВ.
Схема присоединения АЭС к энергосистеме должна обеспечивать в нормальных исходных режимах выдачу полной введенной мощности АЭС и сохранение устойчивости ее работы в энергосистеме без воздействия противоаварийной автоматики при отключении любой отходящей линии или трансформатора связи.
В ремонтных режимах, а также при отказе выключателей или устройств релейной защиты, устойчивость АЭС должна обеспечиваться действием противоаварийной автоматики на разгрузку АЭС. Учитывая эти требования, на АЭС, связь с энергосистемой осуществляется не менее чем тремя линиями.
Главная схема электрических соединений представляет собой совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии электропередачи), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними соединениями. Схема электрических соединений собственных нужд есть не что иное, как главная схема электрических соединений, относящаяся к потребителям собственно электростанции.
Кроме указанных схем различают принципиальные, оперативные и монтажные схемы электрических соединений, а также схемы вторичных соединений.
К схемам вторичных соединений относятся электрические схемы цепей управления, релейной защиты и автоматики, контроля состояния оборудования, автоматизированной системы управления и т.д.
Для электрической связи различных элементов электрооборудования сооружаются распределительные устройства, содержащие коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, токопроводы, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и другие установки), а также устройства релейной защиты и автоматики, измерительные и вычислительные комплексы. В распределительном устройстве все присоединения посредством выключателей и разъединителей подключаются к общим участкам токоведущих шин (сборным шинам).
В общем случае на ЭС сооружаются РУ на нескольких напряжениях, которые, как правило, связаны между собой через трансформаторы (автотрансформаторы). Различают распределительные устройства генераторного, высшего, и среднего напряжений, а также распределительные устройства собственных нужд.
Основная часть
Дата: 2019-02-25, просмотров: 265.
