Проектирования электростанций

При выдаче технических требований для проектирования электроснабжения потребителей с Snp< <750 кВ-А мощность компенсирующих устройств можно определить: Q" ==Ррасч (tg фрасч — 0,2), где tgcppacM соответствует стороне высокого напряжения трансформаторов.

В пособии излагаются общие свойства систем электроснабжения, обусловленные единством процессов выработки, передачи и потребления электроэнергии. Для отображения системных свойств электроснабжения вводятся понятие электрического хозяйства промышленных предприятий и система показателей, его описывающих. Материал, относящийся к расчету электрических нагрузок, подвергнут авторами существенной переработке в, связи.с установленными в настоящее время значительными погрешностями, присущими формализованным методам расчета. При изложении этого материала использован опыт Государственного института по проектированию металлургических заводов (Гипромез). В частности, показана необходимость применения комплексных методов расчета нагрузок, особенно в связи с неопределенностью исходных данных на различных стадиях проектирования. Рассматриваются основные принципы построения и расчета промышленных электрических сетей; вопросы выбора надежных и экономичных схем электроснабжения и подстанций; прогрессивные способы канализации электроэнергии, в первую очередь с помощью глубоких вводов 35—220 кВ и токопроводов б—10 кВ; компенсация реактивной мощности нагрузки; мероприятия по повышению качества электроэнергии (схемные решения, симметрирующие установки, фильтры высших гармоник). Излагаются основные пути экономии электроэнергии в промышленности. Показано, что реализация современных требований энергосберегающей политики базируется на необходимости применения для целей учета и контроля расхода электроэнергии комплекса технических средств и устройств и направлена на снижение максимума на-- грузки предприятий, уменьшение потерь электроэнергии. В связи с необходимостью повышения уровня проектных решений вопросы проектирования электроснабжения

Большой объем проекта требует значительного количества исходных данных. На стадий проектирования электроснабжения необходимы: генеральный план завода с размещением основных и вспомогательных производственных зданий, сооружений, основных подземных и наземных коммуникаций; данные пО составу и характеру электрических нагрузок и электроприемников технологического и другого назначения; данные по пожаро-и взрывоопасное™ производств; требования к бесперебойности электроснабжения отдельных производств, цехов, агрегатов и отдельных механизмов с выделением электроприемников I и особой групшц I категории (по ПУЭ); геологические и климатические данные и метеорологические условия; основные планы и разрезы цехов и сооружений; данные по силовому оборудованию, электроприводу и освещению.

Метод удельных плотностей нагрузок. Он применяется на первых стадиях проектирования электроснабжения для выявления основных нагрузок по цехам, подстанциям и линиям системы электроснабжения. По этому методу, зная площадь цеха F (м ) и удельную мощность руд, определяют расчетную нагрузку цеха: S—p4AF.

Электроснабжение потребителей цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено от одной или нескольких ТП. Практикой проектирования электроснабжения установлена целесообразность сооружения внутрицеховых одно- или двухтрансфор-маторных подстанций по технико-экономическим показателям, с питанием приемников по схеме «трансформатор — магистраль».

При выборе тем дипломного проекта необходимо учитывать актуальность задания и возможность выявления индивидуальных склонностей дипломанта. Студентам специальности «Электроснабжение» обычно предлагаются темы проектирования электроснабжения отдельных объектов (промышленных предприятий, крупных животноводческих комплексов и т. д.) или городских и сельских районов.

Основные методы определения расчетных (ожидаемых) электрических нагрузок, применяемые в настоящее время в практике проектирования электроснабжения промышленных предприятий, могут быть разделены на две группы:

Электроснабжение потребителей цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено от одной или нескольких ТП. Практикой проектирования электроснабжения установлена целесообразность сооружения внутрицеховых одно-или двухтрансформаторных подстанций по технико-экономическим показателям, с питанием приемников по схеме «трансформатор — магистраль».

Применительно к проектированию электроснабжения на генплане размещаются все ГПП и РП, выделяются районы электроснабжения и кабельные (траншеи, блоки, туннели) и воздушные трассы, наружные токопроводы, даются планы и разрезы подстанций (или ссылка на типовые проекты), помещается схема электроснабжения, решающая электроснабжение ТП и высоковольтных двигателей. Функциональная схема проектирования электроснабжения на этой стадии определяется для получения показателей, аналогичных приведенным в табл. 14.1— 14.3. Близкие схемы составляются для отдельной ПС и электрических сетей.

Применение ЭВМ к решению каждой конкретной задачи автоматизации проектирования электроснабжения состоит из ряда этапов, важнейшими из которых являются создание математической модели объекта с учетом имеющейся информации, анализ возникающих при исследовании математической модели задач, выбор алгоритма решения, написание программы, использование системного обеспечения, проведение расчетов и оценка результатов. Знание этих этапов необходимо каждому специалисту, активно применяющему ЭВМ и ориентирующемуся на технологию комплексного использования ЭВМ.

«Справочник по проектированию электроснабжения» охватывает вопросы комплексного проектирования электроснабжения промышленных предприятий, понизительных и преобразовательных заводских и цеховых подстанций на базе серийно выпускаемого электрооборудования.

1.2. ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБЪЕМ И СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

При составлении вариантов схемы электроснабжения с.н. варьируемыми параметрами являются уровни напряжений (6 или 10 кВ и 0,4 или 0,66 кВ), тип, число и мощность трансформаторов рабочего питания, число, мощность и место присоединения трансформаторов резервного питания. Однако в практике проектирования электростанций уже сложились общие принципы построения схем электроснабжения с.н., что снижает количество рассматриваемых вариантов. Сущность данных принципов состоит в следующем: рабочее и резервное питание осуществляется с помощью понижающих трансформаторов (реакторов) путем отбора мощности от ГЭСЭ при условии независимости мест их подключения; используются два уровня напряжений, где первый уровень 6 или 10 кВ предназначен для питания мощных электродвигателей, а второй уровень 0,4 или 0,66 кВ — для питания электродвигателей малой мощности, электросветильников, сварки и прочей нагрузки; РУ с.н. выполняются комплектными с одной системой сборных шин и с одним выключателем на присоединение.

Время перерыва питания с. н. выбирается, как правило, равным [52 ] 0,7 с при отключении рабочего источника питания действием быстродействующей релейной защиты или в случае ошибочного отключения его эксплуатационным персоналом, 1,5 с при отключении рабочего источника питания действием его максимальной токовой защиты, 2,0 с при отключении трансформатора с. н., имеющего на стороне НН две и более обмоток, действием максимальной токовой защиты, установленной на стороне ВН, 3,5 с при отключении выключателя рабочего источника питания на электростанциях с поперечными связями по пару действием защиты минимального напряжения. Нормами технологического проектирования электростанций [37] рекомендуется время перерыва питания с. н. на ТЭС принимать равным 2,5 с.

Автоматизация проектирования электростанций 9

1.2. Понятия, определения, объем и стадии проектирования электростанций ............................................................................................ 5

Выбор схем электрических соединений является важным и ответственным этапом проектирования электростанций (ЭС) и подстанций (ПС). Различают главные схемы и схемы собственных нужд. От выбранной схемы зависит надежность работы электроустановки, ее экономичность, оперативная гибкость (т.е. приспособляемость к изменяющимся условиям работы) и удобство эксплуатации, безопасность обслуживания, возможность расширения.

40.27. Нормы проектирования электростанций с газотурбинными и парогазовыми установками. НП-ГТ—99 / Минтопэнерго РФ, РАО «ЕЭС России». М., 1999.

Предлагаемая книга является первой попыткой создать такой курс. Она предназначена в качестве учебного пособия для студентов специальностей «Тепловые электрические станции» и «Промышленная теплоэнергетика» при изучении технико-экономических основ проектирования электростанций, а также выполнения курсового и дипломного проектирования. В ней освещены наиболее полные результаты исследований и проектных разработок, полученные в нашей стране, и приведены литературные данные по зарубежным работам. Большое внимание уделено технико-экономическому обоснованию принимаемых инженерных решений. Описанные здесь методы технико-экономической оптимизации, включающие обеспечение заданной надежности снабжения потребителей электрической и тепловой энергией, а также необходимой чистоты воздушного бассейна, разработаны в Саратовском политехническом институте при непосредственном участии авторов настоящей книги или под их руководством.

Далее при известном максимальном расходе острого пара на турбину рассчитывается тепловая нагрузка парогенератора. Запас по производительности парогенератора, равный 3%, устанавливают в соответствии с нормами технологического проектирования электростанций [21]. Рассчитав теплопроизводительность парогенератора, при заданной схеме использования тепловых потоков и получаемых продуктов термического разложения, определяют расход исходного ^мазута и производительность оборудования технологической части. После этого уточняют мощность паровой турбины и проводят повероч-

Выбор схем электрических соединений является важным и ответственным этапом проектирования электростанций и подстанций. Различают главные схемы и схемы собственных нужд. От выбранной схемы зависит