Расчет и выбор трансформаторов

Липецкий государственный технический университет

Факультет Автоматизации и Информатики

Кафедра Электрооборудования

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по электрооборудование электрических станций

«Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электростанции»

Вариант 29

 

 

Студент_________________ Фролов С.Н.

 

Группа ЭО-14-2

 

Руководитель

 

Ст.преподаватель _________________ Чуркина Е.В

 

 

Липецк 2017 г.

Липецкий государственный технический университет

Кафедра электрооборудования

 

ЗАДАНИЕ

На курсовую работу

 

по дисциплине «Электрооборудование электрических станций, подстанций и

систем электроснабжения»

 

Студенту группы ЭО-14-2

Направление 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника »

Профиль «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий,

организаций и учреждений »

Ф.И.О. Фролов Сергей Николаевич

Тема курсовой работы: «Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электростанции »

Руководитель работы: старший преподаватель

Чуркина Екатерина Викторовна

Исходные данные – вариант 29

Тип генераторов Т-12-2; U_г=10,5 кВ; cosᵩ=0,85; n_гру=2; n_бл=4; P_сн=10%.

Данные ГРУ: P_Min= 5 Мвт; P_Max= 10 Мвт; cosᵩ=0,93.

Вопросы, подлежащие разработке

Составление структурной схемы электростанции

Расчет и выбор трансформаторов

3. Определение К_з, S_лэп, U_лэп

Эксплуатация генераторов

Срок представления курсовой работы к защите 12.04. 2017 г.

^(дата)

Руководитель работы (Е. В. Чуркина)

^{(подпись, дата)}

 

Студент (Фролов С.Н.)

^{(подпись, дата)}

Аннотация

В данной курсовой работе, для осуществления выборки трансформаторов и составления структурной схемы электростанции в течении нескольких этапов, были произведены расчеты мощностей трех режимов и последующий выбор наибольшей из них. Были рассчитаны полная расчетная мощность, высокое напряжение, низкое напряжение. На основе этих расчетов были определены условия выбора мощности блочных трансформаторов и трансформаторов, подключённых к ГРУ, при помощи этих условий была произведена выборка трансформаторов и было осуществлено построение структурной схемы электростанции. Также рассмотрели принципы эксплуатации трёх типов выключателей.

 

 

С. 20. Ил. 2. Табл. 1. Литература 2 назв.

 

Оглавление

1 Составление структурной схемы электростанции...................................... 5

2 Расчет и выбор трансформаторов............................................................... 6

3 Определение К_з, S_лэп, U_лэп............................................................................. 8

4 Эксплуатация генераторов........................................................................ 11

Заключение.................................................................................................... 19

Список использованных источников............................................................ 20

 

Составление структурной схемы электростанции

Составим структурную схему электростанции и нанесем на нее исходные данные:

Рисунок 1 – Структурная схема электростанции

 

В дальнейшем, нам будет необходимо произвести выбор блочных трансформаторов и трансформаторов ГРУ, и нанести их на исходную схему.

 

Расчет и выбор трансформаторов

Поскольку отсутствуют графики электрической нагрузки для трансформаторов, подключённых к ГРУ, вычислим мощности трех режимов и выбираем наибольшую из них.

Рассчитаем необходимые величины для расчета мощностей трех режимов.

Рассчитаем активную мощность одного генератора и его собственных нужд:

Пассчитаем реактивную мощность одного генератора и его собственных нужд:

Рассчитаем реактивную минимальную и максимальную нагрузки на генераторном напряжении:

Найдем новое число генераторов, подключенных к ГРУ для третьего режима

Мощность первого режима рассчитывается при минимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении:

 

 

Мощность второго режима рассчитывается при максимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении:

Мощность третьего режима рассчитывается при отключении одного генератора и максимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении:

Максимальная расчётная мощность у первого режима:

Условие выбора мощности трансформатора, подключенного к ГРУ, имеет вид:

При блочном подключении трансформаторов и генераторов:

Условие выбора мощности блочного трансформатора:

 

3 Определение К_з, S_лэп, U_лэп

Чтобы выбрать трансформаторы необходимо знать полную расчетную мощность, высокое напряжение, низкое напряжение.

При расчете высокого напряжения, нужно предварительно определить активную мощность, которая передаётся от электростанции в ЛЭП. Её найдём из следующего выражения:

Высокое напряжение определяют из следующего соотношения:

Используя шкалу напряжений выбираем значение U_вн:

Рассчитаем полную передаваемую мощность без учета потерь:

Используя таблицу зависимости К_пот = F (cosϕ_г), определим коэффициент потерь в трансформаторе, в данном случае он будет равен К_пот = 1,07

 

 

Полная передаваемая мощность с учетом потерь определяется как:

 

 

Приближенно потери в трансформаторах можно определить из следующих соотношений:

 

 

Выбираем трансформаторы по справочным данным – таблицы А.1-А.3 в соответствии с условиями выбора трансформаторов.

Трансформаторы ГРУ: ТДН – 16000/110. Блочный трансформатор: ТДН – 16000/110. Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 1.

 

Таблица 1– Паспортные данные трансформаторов

 

Тип	ВН, кВ	НН, кВ	,кВт	,кВт	Uкз,%	Ixx,%
ТДН – 16000/110					10,5	0,7

 

Определим коэффициенты загрузки трансформаторов

 

;

.

Исключим 3 блочных трансформатора, так как они недогруженные. Тогда коэффициенты загрузки трансформаторов будут равны:

;

.

Рисунок 2 – Структурная схема электростанции с условными обозначениями