Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Системы электроснабжения»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

_______________ И.В. Игнатенко

"____"___________2017 г.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ВЫДАЧИ МОЩНОСТИ КАСКАДА ВИЛЮЙСКИХ ГЭС

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе

ВКР 13.03.02 ПЗ

Студент А.А. Плахотный

Руководитель Ю.А. Ротачев

Нормоконтроль С.А. Власенко

Хабаровск – 2017

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

(ДВГУПС)

ИИФО Кафедра Системы электроснабжения

(наименование УСП) (наименование кафедры)

Направление (специальность) 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

(код, наименование направления или специальности)

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой И.В. Игнатенко

« » 2017 г.

ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу студента

Плахотного Андрея Андреевича

(фамилия, имя, отчество)

1. Тема ВКР: «Проектирование схемы выдачи мощности каскада Вилюйских ГЭС »»

утверждена приказом по университету от « » 2017 г. №____

1. Срок сдачи студентом законченной ВКР « » 2017 г.

2. Исходные данные к ВКР: состав генерирующего оборудования электростанций, результаты контрольных замеров, характеристики узлов нагрузки и распределительных подстанций, характеристика схемы Западного энергорайона Якутской энергосистемы (далее – ЗЭР Якутской ЭС).

3. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

1) Анализ расположения электростанции и основных узлов нагрузки.

2) Обоснование класса напряжения и количества ЛЭП выдачи мощности.

3) Выбор схемы подключения генераторов к распредустройству ВН.

4) Выбор мощности блочных трансформаторов.

5) Выбор схемы электрических соединений РУ ВН.

6) Выводы.

1. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

1) Схема ЗЭР Якутской ЭС на начало проектирования.

2) Анализ схем подключения гидрогенераторов электростанции к распредустройству ВН.

3) Схема электрических соединений РУ ВН.

4) Сравнение проектируемой схемы выдачи мощности с существующей.

1. Консультанты по ВКР

7. Дата выдачи задания _________________

Календарный план

выполнения выпускной квалификационной работы

Студент ___________________________________

Руководитель ВКР ___________________________

ABSTRACT

Key words: power distribution scheme, short circuit current calculation, hydraulic power station, distribution switchgear scheme.

Project consists of 64 pages, 12 figurs, 11 tables, 1 annex, 10 references.

The purpose of this project is power distribution scheme design of Viluyskaya hidroelectric power chain. As a result it was designed a new power distribution scheme of Viluyskaya hidroelectric power chain: it were designed a power station connection diagram to power system, power station schematic diagram, distribution switchgear scheme. It was calculated short-circuit currents, made a choice and checking of high-voltage equipment.

РЕФЕРАТ

Проект содержит 64 страницы, 12 рисунков, 11 таблиц, 1 приложение, 10 источников.

СХЕМА ВЫДАЧИ МОЩНОСТИ, РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, СХЕМА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Цель проекта – проектирование новой схемы выдачи мощности каскада Вилюйских ГЭС (далее - КВГЭС).

В результате была спроектирована новая схема выдачи мощности КВГЭС: разработана схема подключения электростанции к узлам нагрузки: подстанции Айхал (далее – ПС Айхал), подстанции Районная (далее – ПС Районная); разработана схема подключения гидрогенераторов к распределительному устройству 220 кВ (далее – РУ ВН); разработана схема распределительного устройства, произведен расчет токов короткого замыкания на шинах РУ ВН; произведен выбор и проверка электрооборудования.

СОДЕРЖАНИЕ С.

ВВЕДЕНИЕ 8

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 9

1.1 Анализ расположения электростанции и основных узлов нагрузки 9

2. ОБОСНОВАНИЕ КЛАССА НАПРЯЖЕНИЯ И КОЛИЧЕСТВА ЛЭП ВЫДАЧИ МОЩНОСТИ 14

2.1 Составление конкурентных вариантов связи электростанции с узлами нагрузки 14

2.2 Сопоставление конкурентно-способных вариантов сети и выбор рационального варианта 23

3. ВЫБОР СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ К РУ 220 кВ 28

3.1 Общие положения при выборе структурной схемы 28

3.2 Варианты структурной схемы ГЭС 28

3.3 Сравнение технико-экономических показателей структурных схем 30

4. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ РУ ВН КВГЭС 35

4.1 Определение мощности короткого замыкания энергосистемы 35

4.2 Расчет периодической составляющей тока короткого замыкания 35

4.3 Определение ударного тока КЗ 40

4.4 Выбор электрооборудования РУ 220 кВ 43

5. ВЫБОР СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 51

5.1 Общие положения 51

5.2 Технико-экономическое сравнение вариантов схем 55

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 60

ВВЕДЕНИЕ

ЗЭР Якутской ЭС является энергоизбыточным. В связи с резким сокращением потребления электроэнергии промышленными и горнодобывающими предприятиями вследствие экономического кризиса, наступившего после распада СССР, а также изолированностью энергосистемы Якутии, имеющиеся мощности электростанций используются не в полном объеме. Также для Якутской энергосистемы характерны большие потери электроэнергии вследствие недостаточной пропускной способности линий электропередач.

Целью данной работы является разработка наиболее технически и экономически выгодного варианта схемы выдачи мощности КВГЭС с учетом необходимости увеличения выдачи мощности в энергосистему, а также сравнительный анализ спроектированной схемы выдачи мощности с существующей. Внедрение проектируемой схемы позволит повысить надежность присоединения потребителей к гарантированной нагрузке, повысить коэффициент использования установленной мощности электростанции.

Выбор проектных решений проводится на основе методов технико-экономического обоснования. При выборе конструктивного исполнения распределительного устройства предпочтение отдается новым техническим решениям на базе КРУЭ.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Расстояние от КВГЭС:

- до ПС Айхал - 370 км;

- до ПС Районная - 90 км.

Потребляемая мощность узлов нагрузки в зимний максимум:

- ПС Айхал 225,3 МВт;

- ПС Районная 257,3 МВт.

Установленная мощность каскада Вилюйских ГЭС I-II - 680 МВА.

1.1 Анализ расположения электростанции и основных узлов нагрузки

Вилюйский гидроузел в настоящее время представлен КВГЭС, расположенным в 2 км выше пос. Чернышевский и Вилюйской (Светлинской) ГЭС-III, расположенной в 141 км ниже створа КВГЭС.

Основная часть строительства КВГЭС осуществлена в советский период, возведение каскада связывалось с развитием промышленности и освоением значительного природного потенциала Якутии. Ввод в эксплуатацию состоялся в 1967 г. Благодаря КВГЭС стало возможно проводить широкомасштабную разработку месторождений алмазов в Якутии.

Электростанция строилась в 2 очереди, называемые ГЭС-I и ГЭС-II.

Мощность КВГЭС — 680 МВт, среднегодовая выработка — 2,71 млрд. кВт·ч. В здании ГЭС-I установлено 4 поворотно-лопастных гидроагрегата мощностью по 85 МВт (после реконструкции, изначально 77 МВт). В здании ГЭС-II установлено 4 радиально-осевых гидроагрегата мощностью по 85 МВт. Все гидроагрегаты работают при расчётном напоре 55 м.

КВГЭС и Светлинская ГЭС является единственным гарантированным источником электроснабжения, обеспечивающим бесперебойное электроснабжение запада Республики САХА (Якутия).

От станции отходят: двухцепная воздушная линия электропередачи 220 кВ (далее – ВЛ 220 кВ) на ПС Районная, и три ВЛ 220 кВ на ПС Айхал.

Река Вилюй берет начало в центральной части Средне-Сибирского плоскогорья и впадает слева в р. Лена на 1 103 км от ее устья. Длина реки 2 650 км, падение 920 м, площадь водосбора 454 000 км², среднемноголетний сток 72,4 м³.

Площадь водной поверхности Вилюйского водохранилища при нормальном подпорном уровне (далее-НПУ) составляет 2170 км² объём воды – 36 км³. НПУ находится на отметке 244 м БС. Величина сработки составляет 8 м (до 236 м БС). Площадь затопления – 1112 км², из них на зону периодического затопления приходится более 700 км² (согласно проектным данным). По изрезанности берегов водохранилище относится к группе искусственных водоёмов с большой извилистостью. Максимальная его ширина 15 км. Общая протяженность береговой линии составляет более 2500 км. Территория Вилюйского водохранилища расположена на восточной окраине Вилюйского траппового плато и представляет собой расчлененную, слабо холмистую поверхность с абсолютными отметками 350–400 м. Средняя многолетняя температура воздуха в районе изменяется от – 7,5 ^оС (Туой–Хая) до –10,4 ^оС (Сюльдюкар). Среднемесячная температура в январе (–37,6 ^оС), самая высокая – в июле (+16,4 ^оС). Абсолютная минимальная температура воздуха в районе Сюльдюкар (–63,0 ^оС). Вечномерзлые породы имеют мощность 300–500 м. Характеристики мерзлой толщи могут меняться по длине водохранилища в зависимости от литолого-влажностного состава отложений, рельефа, растительности, экспозиции склонов. Среднегодовые температуры пород в нижних частях склонов равны –(6–7) ^оС, повышаясь к водоразделам до –1 ^оС. Мощность снежного покрова не превышает 0,5–0,7 м.

При средней продолжительности наблюдений 120 суток в безледоставный сезон количество дней с ветрами составляло 99,7 (83 %). Преобладали слабые ветры 1–2 м/с (50,8 %), 3–5 м/с (33,5 %). Доля более сильных ветров следующая: 6–8 м/с – 11,7 %, 9–11 м/с – 3,2 %, 12 м/с и более – 0,8 %. Больше всего дней с ветрами приходится на сентябрь и октябрь. Штормовые ветры наблюдаются в среднем 1–2 раза за сезон, главным образом осенью и в начале лета. При штормах происходили наиболее заметные разрушения берегов.

Динамика электропотребления и максимума нагрузки в Западном энергорайоне за 2008-2012 гг. приведена в таблице 1.1

Особенностью Западного энергорайона является то, что промышленность специализируется фактически на одной отрасли – алмазодобыче. Крупнейшим потребителем электроэнергии являются предприятия ОАО АК «АЛРОСА», доля которой составляет около 60 % от общего электропотребления Западного энергорайона. Вследствие этого, изменение электропотребление ОАО АК «АЛРОСА», оказывает значительное влияние на динамику электропотребления всего ЗЭР Якутской ЭС.

Таблица 1.1 – Динамика максимальных нагрузок и электропотребления в ЗЭР Якутской ЭС [1].

Как следует из таблицы 1.1, в период 2010-2014 гг. в Западном энергорайоне наблюдается тенденция роста, как максимума нагрузки (рисунок 1.1 а), так и электропотребления (рисунок 1.1 б).

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР