Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Ивановский государственный энергетический
университет имени В.И. Ленина»
Кафедра ЭСП и ДЭ
Контрольная работа по курсу «Электрооборудование электростанций» Вариант №2
Выполнил:
Студент группы 5-75
Беляев А.Н.
Иваново 2017.
Задание.
Построить суточный и годовой по продолжительности графики полной мощности подстанции в именованных величинах. Определить техническо-экономические показатели суточного графика (Sмин, Sмакс, Sср , Кзп).
Выбрать трансформаторы на подстанции 110/10,5 кВ, пользуясь суточным графиком полной мощности и учитывая, что в числе потребителей подстанции есть потребители первой категории по надежности электроснабжения.
Дать развернутые ответы на два теоретических вопроса:
Непосредственное водородное охлаждение генераторов;
Основные характеристики трансформаторов.
Исходные данные графиков нагрузки
Часы |
0-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-6 |
6-7 |
7-8 |
8-9 |
9-10 |
10-11 |
11-12 |
S, МВА |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
23,1 |
23,1 |
Часы |
12-13 |
13-14 |
14-15 |
15-16 |
16-17 |
17-18 |
18-19 |
19-20 |
20-21 |
21-22 |
22-23 |
23-24 |
S, МВА |
23,1 |
23,1 |
18,7 |
18,7 |
18,7 |
18,7 |
18,7 |
23,1 |
23,1 |
23,1 |
12 |
12 |
Решение:
Суточный график полной мощности.
На суточном графике полной мощности, можно выделить три ступени мощности подстанции. Так как в задании дан только один суточный график, предположим, что нагрузка на ПС в течение всего года изменяется по этому графику.
Ступени мощности ПС:
Ступень |
Продолжительность за сутки, ч |
Значение полной мощности, МВА |
Число часов ступени в году,ч |
1 |
12 |
12 |
12·365 = 4380 |
2 |
5 |
18,7 |
5·365 = 1825 |
3 |
7 |
23,1 |
7·365 = 2555 |
Годовой график полной мощности по продолжительности.
Определим технико-экономические показатели.
- Максимальная полная мощность
Smax= 23,1 МВА;
- Минимальная полная мощность
Smin= 12 МВА;
- Средняя нагрузка
МВА;
- Коэффициент заполнения годового графика нагрузки
.
Выбор трансформаторов, установленных на подстанции включает в себя определение числа, типа и номинальной мощности трансформаторов. Т.к. в числе потребителей, питающихся с шин подстанции, имеются потребители I категории, то на подстанции по условиям надежности устанавливаем 2 трансформатора.
Мощность каждого трансформатор выбираем так, чтобы при отключении одного трансформатора оставшийся в работе обеспечивал с допустимой перегрузкой питание нагрузки подстанции.
Расчетную мощность трансформаторов определим из условия
Sрасч= (0,65 ÷ 0,7) · Smax;
Sрасч= 0,65 · 23,1 = 15,015МВА.
Подбираем номинальную мощность трансформатора по условию Sном ≥ Sрасч.
Предварительно выбираем трансформатор ТДН – 16000/110.
Произведем проверку трансформатора по перегрузочной способности для случая отключения одного из работающих трансформаторов.
Для определения допустимой перегрузки суточный график полной мощности преобразуем в эквивалентный (в тепловом отношении) прямоугольный график нагрузки, что производится в следующей последовательности.
На суточном графике проводим линию номинальной мощности трансформатора Sном. Пересечением ее с суточным графиком выделяем участок перегрузки продолжительностью h’и участок начальной нагрузки.
Эквивалентный график нагрузки.
Коэффициент начальной загрузки трансформатора в долях от номинальной мощности рассчитывается по формуле
Предварительное значение коэффициента перегрузки
.
Сравним полученное значение К’2c максимальным значением коэффициента перегрузки
Т.к. К’2= 1,34 > 0,9 · Kmax= 0,9 · 1,44 = 1,296, то принимаем
К2= К’2= 1,34; h = h’=12 ч.
Определяем допустимую аварийную перегрузку трансформатора при эквивалентной температуре охлаждающего воздуха Qохл= 10°С с учетом h = 12 ч и K1 = 0,75. Получаем Kп.ав= 1,4 > К2= 1,34. Трансформатор проходит проверку на перегрузочную способность.
Окончательно принимаем трансформатор ТДН – 16000/110 – трехфазный двухобмоточный трансформатор, система охлаждения трансформатора – масляная с естественной циркуляцией масла принудительной циркуляцией воздуха, в обмотке ВН установлено устройство регулирования под нагрузкой (РПН)
Каталожные данные трансформатора
ТИП |
Sном, МВА |
Uном, кВ |
∆РX, кВт |
∆РК, кВт |
UK, % |
IXX, % | |||||
ВН |
НН | ||||||||||
ТДН – 16000/110 |
16 |
115 |
11 |
18 |
85 |
10,5 |
0,7 |