Липецкий государственный технический университет
Кафедра Электрооборудования
КУРСОВАЯ РАБОТА
по Электрооборудованию станций, подстанций и
систем электроснабжения
Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электростанции
Вариант 29
Студент _____________ Фролов С.Н.
Группа ЭО-14-2
Руководитель _____________ Чуркина Е. В.
Липецк 2017 г.
Липецкий государственный технический университет
Кафедра электрооборудования
ЗАДАНИЕ
На курсовую работу
по дисциплине «Электрооборудование станций,
подстанций и систем электроснабжения »
Студенту группы ЭО-14-2
Направление 140400 «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; Uг=10,5 кВ; cosᵩ=0,85; nгру=2; nбл=4; Pсн=10%.
Данные ГРУ: PMin= 5 Мвт; PMax= 10 Мвт; cosᵩ=0,93.
Вопросы, подлежащие разработке
Составить структурную схему электростанции
Рассчитать и выбрать трансформаторы
3. Определить Кз, Sлэп, Uлэп.
Эксплуатация выключателей
Срок представления курсовой работы к защите
(дата)
Руководитель работы (Е. В. Чуркина)
(подпись, дата)
Студент (С. Н. Фролов)
(подпись, дата)
Оглавление
1 Выбор числа и мощности трансформаторов 4
2 Техническое обслуживание и ремонт оборудования электростанций 12
2.1 Общие положения 12
2.2 Плановый ремонт оборудования13
2.3 Планирование ремонта оборудования14
|
|
2.4 Подготовка к ремонту оборудования16
2.5 Вывод в ремонт и производство ремонта оборудования19
Выбор числа и мощности трансформаторов
Для выбора трансформаторов необходимо составить структурную схему. По исходным данным составляем структурную схему электростанции (рисунок 1) и наносятся данные.
При отсутствии графиков электрической нагрузки для трансформаторов, подключаемых к ГРУ, вычислим мощности трех режимов и выберем наибольший из них.
Первый режим рассчитывается при минимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении:
, (1)
где 
и 
- активная мощность одного генератора и мощность, потребляемая на его собственные нужды, Мвт; 
и 
- реактивная мощность одного генератора и мощность, потребляемая на его собственные нужды, МВар; 
- активная минимальная нагрузка на генераторном напряжении, Мвт; 
- реактивная минимальная нагрузка на генераторном напряжении, МВар; 
- число генераторов, подключенных к ГРУ.
Найдем неизвестные величины, входящие в (1):
(2)
(3)
(4)
(5)
Рисунок 1. Структурная схема электростанции
Далее подставляем значения в формулы (2)-(6):
МВт,
МВар,
МВар,
МВар.
Подставим данные величины в (1):
МВА.
Следующий режим рассчитывается при максимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении:
, (6)
где 
- активная максимальная нагрузка на генераторном напряжении, МВт; 
- реактивная максимальная нагрузка на генераторном напряжении, МВар.
Реактивную максимальную нагрузку найдем из формулы:
|
|
(7)
Подставляя исходные данные в формулу (8) получаем:
МВар.
Далее подставляем полученные значения в (7):
МВА.
Третий режим рассчитывается при отключении одного генератора и максимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении:
(8)
где 
- новое число генераторов, подключенных к ГРУ.
Подставим значения в (9):
МВА.
Условия выбора мощности трансформаторов, подключенных к ГРУ, определяется из выражения:
(9)
где 
- максимальная расчетная мощность, МВА. Из приведенных выше расчетов видно, что 
= 
МВА.
Формула (10) примет вид:
МВА. (10)
При блочном подключении трансформаторов и генераторов мощность рассчитывается по формуле:
(11)
Подставив исходные данные в (12) получим:
МВА.
Условие выбора мощности блочных трансформаторов:
(12)
Для выбора трансформатора по справочнику необходимо знать полную расчетную мощность, высшее и низшее напряжения. Высшее напряжение ориентировочно определяется из соотношения:
, (13)
где 
- напряжение ЛЭП, кВ; 
- активная мощность, передаваемая от электростанции в ЛЭП, МВт.
Активную мощность, передаваемую от электростанции в ЛЭП найдем по формуле:
, (14)
где 
- количество генераторов на электростанции.
Подставим данные в (15):
, МВт.
По формуле (14) можем получить промежуток значения напряжения и выбрать класс напряжения по известной нормированной шкале напряжений:
кВ.
Выберем из полученного промежутка напряжение 
кВ.
Вычислим реактивную и полную передаваемую мощность без учета потерь по формулам:
|
|
(15)
. (16)
Подставляем значения в формулы (16) и (17):
МВар,
МВА.
Полную передаваемую мощность с учетом потерь в трансформаторах определяем как:
(17)
где 
- коэффициент потерь в трансформаторе, определяемый по таблице 2.
Таблица 2. Зависимость 
| 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | |
| 1,02 | 1,06 | 1,08 | 1,085 | 1,09 |
Для исходного значения выбираем 
.
Определив значение , подставляем значения в формулу (18):
МВА.
Приближенно потери в трансформаторах можно определить из соотношения:
(18)
(19)
Подставим значения в (19),(20) и получим:
МВт,
МВар.
Выбираем трансформаторы по справочным данным – таблицы А.1-А.3 в соответствии с условиями выбора трансформаторов.
Трансформатор ГРУ: ТДН – 16000/110. Блочный трансформатор: ТДН – 16000/110. Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 3.
Рисунок 2. Структурная схема электростанции с выбранными
трансформаторами
Таблица 3. Паспортные данные трансформатора
| Тип | ВН, кВ | НН, кВ |  ,кВт
|  ,кВт
| Uкз,% | Ixx,% |
| ТДН – 16000/110 | 10,5 | 0,7 |
Определим далее коэффициенты загрузки трансформаторов по формулам:
, (20)
, (21)
где 
и 
- фактическая нагрузка на трансформаторы, МВА; 
и 
- номинальные мощности трансформаторов, МВА.
Для трансформаторов ГРУ 
, а для блочных трансформаторов 
. Тогда можем рассчитать коэффициенты загрузки:
,
.