Электрическая часть. Выбор генераторов.

Выбор генераторов осуществляется в зависимости от установленной мощности станции.

Для проектирования данной станции мною выбраны 5 генераторов по 20 МВт одного типа: СВН-1340/150-96, так как конструктивные особенности и параметры подходят к проектируемой станции.

Технические характеристики генератора Таблица 1

Тип	Sном МВ А	Pном МВт	Cosφ ном	Uном кВ	X^IId
СВН-1340/150-96	71,5	57,2	0,8	13,8	0,3

Расшифровка:

СВН-1340/150-96 – синхронный вертикальный гидрогенератор с охлаждением статора и ротора воздухом.

1340 - наружный диаметр

150 – длинна активной части сердечника (см).

96 – количество полюсов ротора

Описание системы возбуждения генератора.

Система возбуждения можно разделить на две группы: а) независимое возбуждение, б) зависимое возбуждение. К первой группе относятся все электромашинные возбудители постоянного тока, сопряженные с валом генератора. Вторую группу составляет система возбуждения, получающие непосредственно от выводов генератора через специально понижающие трансформаторы. К этой же группе могут быть отнесены системы возбуждения с отдельно установленными электромашинными возбудителями, приведённые во вращение электродвигателя переменного тока, которые получают питание от шин собственных нужд электростанции.

Система возбуждения выбранного мною генератора является электромашинная

Описание электромашиной системы возбуждения.

рис 1 Электромашинная система возбуждения.

Электромашинная система воз­буждения с генератором постоянного тока, работающим по схеме самовозбуждения:

GE — возбудитель; LG — обмотка возбуждения ге­нератора; LE — обмотка возбуждения возбудителя; RR — шунтовой реостат; АРВ — автоматический регулятор возбуждения; R — разрядный резистор.

Электромашинные системы возбуждения с возбудителем постоянного тока.

Здесь возбудителем служит генера­тор постоянного тока, который в зави­симости

от схемы питания его обмотки возбуждения работает или по схеме

самовозбуждения (рис. 20.14), или по схеме независимого возбуждения. В по

следнем случае устанавливают вторую машину постоянного тока — подвозбу –

дитель. Для возбуждения синхронных генераторов большее распространение получила схема с самовозбуждением возбудителя как более простая и обеспе­чивающая большую надежность в экс­плуатации. Регулирование тока возбуж­дения генератора осуществляет автома­тический регулятор возбуждения путем изменения тока возбуждения возбуди­теля.

2.2 Расчет графиков нагрузок

Общие сведения о графиках.

Графики нагрузок генераторов предназначены для анализа работы электрической сети, для проектирования системы электроснабжения, для составления прогнозов энергопотребления, планирование ремонта электрооборудования, а в процессе эксплуатации для ведения нормального режима работы. Годовые графики строят по характерным суточным графикам для зимних, весенне-осенних и летних дней. При этом ординаты этих графиков располагаются вдоль оси абсцисс от 0 до 8760 часов в порядке их значений. При таком построении графиков абсцисс t₁ соответствует ординате Р₁. Такие графики называются графиками, построенными по продолжительности.

Расчет графиков нагрузки.

Электрическая нагрузка отдельных потребителей и их суммарная нагрузка, определяющая режим работы электрической станции в Энергосистеме непрерывно меняется. Эти изменения отражают графиком нагрузки, то есть диаграмма изменения мощности электрической установки во времени. Для определения времени максимальных потерь используют годовой график продолжительности нагрузок. Этот график показывает длительность работы установки в течение года с различными нагрузками. Данный график применяется при расчетах технологических показателей в установке, при расчетах потерь электрической энергии и при оценке использование оборудования в течение года.

Определить мощность ступеней:

P_i= _уст, где

Р_i – определяется по графику;

Р_уст – задается.

Определить длительность рассматриваемого периода:

T_i=t_i*n, где

t_i – время рассматриваемой ступени, определяется по графику;

n – число дней зимних (летних) в зависимости от рассматриваемого графика.

Проверка правильности расчета:

Т_i=T₁+T₂+…+T_n=8760 часов.

Построение годового графика:

мощность каждой ступени рассматривается в порядке убывания по оси ординат;

по оси абсцисс располагают время; время последней ступени прибавляют к времени предыдущей ступени.

Если:

по заданию один график, то приступаем к расчету технико-экономических показателей;

по заданию даны два графика, то необходимо построить суммарный годовой график.

Построение суммарного годового графика.

в одной системе координат строят годовые графики для генераторов и потребителей;

для ступеней находят разность значений мощности определенной по графикам и определяют продолжительность ступени.

Технико-экономические показатели.

Расчет энергии, производимой электрической установкой за рассматриваемый период:

W=P_i*T_i;

W=W₁+W₂+…+W_n, где

P_i – мощность i-той ступени графика;

T_i – продолжительность ступени;

W – электрическая энергия за рассматриваемый период.

Определить среднюю нагрузку установки:

Р_ср= , где

Т – длительность рассматриваемого периода.

Степень неравномерности графика, то есть коэффициент заполнения:

К_зп= , где

P_max – мощность определяемая по графику.

Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает во сколько раз выработанное (потребленное) количество электроэнергии за рассматриваемый период меньше того же качества энергии, которая была выработана (потреблена) за, то же время, если бы нагрузка установки все время была максимальной.

К_зп= Р_ср/ Р_max

Продолжительность использования максимальной нагрузки:

T_max= К_зп*ΣТ, генератора.

Коэффициент использования установочной мощности:

К_и= Р_ср /P_уст;

Продолжительность использования установочной мощности:

Т_уст= ΣW/ P_уст;

Расчёт графика:

P_уст1 = 286МВт;

n_зима = 200 дней;

n_лето = 165 дней;

Графики нагрузок ­­­­­­­­в зимний и летний период.

Рис 1

Определяем мощность ступеней по формуле P= ;

P₁ = 100/100*286 = 286 МВт;

P₂ = 100/100*286 = 286 МВт;

P₃ = 70/100*286 = 202,2 МВт;

P₄ = 70/100*286 = 202,2 МВт;

P₅= 70/100*286 = 202,2 МВт;

P₆= 80/100*286 = 228,8 МВт;

P₇= 80/100*286 = 228,8 МВт;

P₈= 70/100*286 = 202,2 МВт;

P₉= 50/100*286 = 143МВт;

P₁₀= 50/100*286 = 143 МВт;

Определяем длительность времени по формуле T=t*n

Т₁ = 6*200 = 1200 ч;

Т₂ = 6*200 = 1200 ч;

Т₃ = 6*200 = 1200 ч;

Т₄ = 4*200 = 800 ч;

Т₅ = 2*200 = 400 ч;

Т₆ = 6*165 = 990 ч;

Т₇ = 6*165 = 990 ч;

Т₈ = 6*165 = 990 ч;

Т₉ = 4*165 = 660 ч;

Т₁₀ = 2*165 = 330 ч;

Определяем суммарную продолжительность нагрузок по ступеням;

Т=Т₁+Т₂+Т₃+Т₄+Т₅+Т₆+Т₇+Т₈+Т₉+Т₁₀=1200+1200+1200+800+400+990+990+990+

+660+330 = 8760 ч;

Построение суммарно годового графика.

Рис 2

Расчёт энергии, производимой электроустановкой за рассматриваемый период,

рассчитываем по формуле W=P_j*T_j

W₁= P₁*T₁ = 286*1200 = 343200 МВт*ч;

W₂= P₂*T₂ = 286*1200 = 343200 МВт*ч;

W₃= P₃*T₃ = 200,2*1200 = 240240 МВт*ч;

W₄= P₄*T₄ = 200,2*800 = 160160 МВт*ч;

W₅= P₁*T₁ = 200,2*400 = 800800 МВт*ч;

W₆= P₆*T₆ = 228,8*990 = 226512 МВт*ч;

W₇= P₇*T₇ = 228,8*990 = 226512 МВт*ч;

W₈= P₈*T₈ = 200,2*990 = 198198 МВт*ч;

W₉= P₉*T₉ = 143*660 = 94380 МВт*ч;

W₁₀= P₁₀*T₁₀ = 143*330 = 47190 МВт*ч;

ΣW=W₁+ W₂+ W₃+ W₄+ W₅+ W₆+ W₇+ W₈+ W₉+ W₁₀ = 2680392 МВт*ч;

Определяем среднюю нагрузку установки по формуле Р_ср= ;

Р_ср = ΣW/ΣТ = 2680392/8760 = 305,9 МВт;

Определяем степень неравномерности графика, т.е. коэффициент заполнения по формуле К_зп= ;

К_зп= Р_ср/ Р_max = 305,9/286 = 1,06;

Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает во сколько раз выработанная (потребителем) количество электроэнергии за рассматриваемый период меньше того же количества энергии, которая была выработана (потребителем) за тоже время, если нагрузка установки все время была максимальной.

Определяем продолжительность использования максимальной нагрузки по формуле Т_мах= К_зп*ΣТ

Т_мах= К_зп*ΣТ = 1,06*8760 = 9285,6 ч;

Определяем коэффициент использования установленной мощности определяем по формуле К_и= Р_ср /P_уст;

К_и1= 305,9/286 = 1,06 >1;

Определяем продолжительность использование установленной мощности по формуле Т_уст= ΣW/ P_уст ;