Hidroakumuliacinės elektrinės (HAE) projektas

Pojekto duomenys: 1 lentelė Projekto duomenys. Elektrinės apkrova P1=80%; P2=60%; t1=6 h; t2=12 h; t3 =16h Elektrinės galia PHAE=600 MW; Vartotojo apkrova P1=70%; P2=40%; P1=30%; t1=10 h; t2=15 h; Vartotojo galia Pv=60 MW; Vartotojo įtampa Uv110 Kv; Sistemos galia Ss0 MW; Sistemos įtampa Us=330 kV; Sistemos varža Xs=0,7 ; 1 . Įvadas Elektros energijos poreikiai pasaulyje nuolat didėja, elektros naudojimas pasižymi paprastumu ir universalumu. Nuo elektros energijos ūkio priklauso kitų ūkio šakų vystymasis, o nuo elektros energijos kainos priklauso kitų produktų kainos. Šiame kursiniame darbe projektuosime Hidroakumuliacinės elektrinės HAE elektrinę dalį. Svarbią vietą šiuolaikinėje energetikoje užima hidroakumuliacinės elektrinės (HAE). Jos skirtos elektros sistemos apkrovos grafikui išlyginti. HAE statomos ten, kur viršutinį baseiną galima įrengti 100 m ir didesniame aukštyje. Elektrinės agregatai turi būti apgręžiamojo tipo, kad galėtų veikti ir generatoriaus ir siurblio režimais. Elektrinė yra manevringa, o bendras naudingumo koeficientas r = 0,7-0,75. 2 . Techniniai ir finansiniai rodikliai 2 lentelė Techniniai rodikliai. Rodiklio pavadinimas Vertė Elektriniai rodikliai 1. Elektrinės galia, MW 600 2. Elektrinės generatorių galia: 2.1. Pirmojo generatoriaus, MW 200 2.2. Antrojo generatoriaus, MW 200 2.3 Trečiojo generatoriaus, MW 200 3. Elektrinės vardinės įtampos: 3.1. Generatorių, kV 15,75 3.3. Vartotojų, kV 110 3.4. Ryšys su sistema, kV 330 4. Vartotojo maksimali galia, MW 60 5. Vartotojo maksimalios galios trukmė per parą, h 5 6. Elektrinės maksimalios galios trukmė per parą, h 4 7. Transformatorių tuščios eigos aktyviosios galios nuostoliai: 7.1. Pirmojo blokinio transformatoriaus, kW 200 7.2. Antrojo blokinio transformatoriaus, kW 200 7.3 Trečiojo blokinio transformatoriaus, kW 200 8. Transformatorių trumpojo jungimo aktyviosios galios nuostoliai: 8.1. Primojo blokinio transformatoriaus, kW 345 8.2. Antrojo blokinio transformatoriaus, kW 345 8.3. Trečiojo blokinio transformatoriaus, kW 345 9. Elektrinės maksimalios galios panaudojimo trukmė, h 2190 Statybiniai rodikliai 1. Generatorių blokų skaičius, vnt. 3 2. Ryšio transformatorių skaičius, vnt. 2 3. Blokinių transformatorių skaičius, vnt. 3 3 lentelė Ekonominiai rodikliai. Rodiklio pavadinimas Vertė Ekonominiai rodikliai 1. Pagamintos elektros energijos nuostolių kaina, tūkst. Lt/metus 664,05 2. Aptarnavimo sąnaudos, tūkst. Lt/metus 38,09 3. Amortizaciniai atskaitymai, tūkst. Lt/metus 1219,5 4.Elektrinės apkrovos grafiką charakterizuojantys dydžiai: 4.1.Grafiko užpildymo koeficientas: 4.1.1.Generatoriaus rėžime 0,149 4.1.2.Vartojimo rėžime 0,23 4.2.Minimalios apkrovos koeficientas 4.3.Maksimalios apkrovos panaudojimo trukmė, h: 4.3.1.Generatoriaus rėžime 1308 4.3.2.Vartojimo rėžime 1987,3 5.Vartotojo apkrovos grafiką charakterizuojantys dydžiai: 5.1.Grafiko užpildymo koeficientas 0,624 5.2.Minimalios apkrovos koeficientas 0,3 5.3.Maksimalios apkrovos panaudojimo trukmė, h 5473 3. Elektrinės technologinis procesas 1 pav . HAE technologinio proceso schema: 1-viršutinis baseinas; 2-užtvanka; 3-slėginis vamzdis; 4-mašinų salė; 5-žemutinis baseinas. Svarbią vietą šiuolaikinėje energetikoje užima hidroakumuliacinės elektrinės (HAE). Jos skirtos elektros sistemos apkrovos grafikui išlyginti. HAE turi du baseinus . Paros minimalios apkrovos metu agregatai dirba siurblio režimu ir siurbia vandenį iš apatinio baseino 5 į viršutinį 1, o paros maksimalios apkrovos metu vanduo iš viršutinio baseino leidžiamas į apatinį ir agregatai gamina elektrą. 4.Generatorių parinkimas Instaliuotai elektrinės galiai P= 600 MW parinkau tokius generatorius 3 x 200 MW 4 lentelė Parinktų generatorių duomenys. Eil. P a r a m e t r a i Reikšmės Nr. Pavadinimas Žymėjimas Dimensija G1, G2,G3,G4 1. Tipas SV-1130/235-48 2. Sūkiai n Aps/min 3000 3. Pilnutinė galia S MVA 235 4. Aktyvioji galia P MW 200 5. Įtampa U kV 15.75 6. Galios koeficientas cos  0,85 7. Vardinė srovė I kA 8.61 8. Maksimali pilnutinė galia Smax MVA 245 9. Maks. galios koeficientas cos max 0,9 10. Maksimali srovė Imax kA 8.97 11. Apvijų sujungimas Y Y 12. Išvadų skaičius ... 13. Žadinimo įtampa Uf V ... 14. Žadinimo tuščios veikos srovė If0 A ... 15. Žadinimo vardinė srovė IfN A ... 16. Žadinimo sistema Tiristorinie 17. Žadinimo tipas ... 18. Viršpereinamasis generatoriaus reaktansas Xd 0,205 5. Struktūriniai schemų variantai Elektrinės struktūrinės schemos variantų sudarymas padeda optimaliai parinkti generatorių skaičių, parinkti transformatorius, numatyti elektrinius ryšius tarp skirtingų įtampų skirstyklų. Skirtingų schemų variantų palyginimas padeda optimizuoti blokų generatorius- transformatorius bei ryšio transformatorių skaičių ir išsidėstymą. Šiame projekte sudaromos dvi elektrinės struktūrinės schemos, kurios tarpusavyje lyginamos ekonomiškai ir parenkamas optimalesnis variantas 1 varianto schema : 2 Pav.Elektrinės schema nr.1. 2 varianto schema : 3 Pav.Elektrinės schema nr.2. 6. Elektrinių režimų analizė ir transformatorių parinkimas Elektrinės paros apkrovos grafiko sudarymas 4 pav. Elektrinės paros apkrovos grafikas. Apskaičiuojame elektrinės paros apkrovos grafiko žiemos ir vasaros minimumo ir maksimumo galias. Kai elektrinės galia: generatorinė Pel. n. g. = 600 MW, variklio Pel. n. v. =660 MW . Žiemos paros apkrovos galios maksimumas : Pmax. ž. g. = Pel. n. g. ; Pmax. ž. g. = 600 MW Pmax. ž. v. = Pel. n. v. ; Pmax. ž. v. =660 MW Žiemos paros apkrovos galios minimumas : Pmin. ž. g. = 0 ; Pmin. ž. v. = 0 Vasaros paros apkrovos galios maksimumas : Pmax. v. g. = 0,8 · Pel. n. g. ; Pmax. v. g. = 480 MW Pmax. v. v. = 0,6 · Pel. n. v. ; Pmax. v. v. = 396 MW Vasaros apkrovos galios minimumas : Pmin. v. g. = 0 ; Pmin. v. v. =0 Elektrinės metinės apkrovos grafiko sudarymas generatoriaus režimui Metinis apkrovos grafikas sudaromas priimant, kad žiemos dienų skaičius DŽ = 213 dienos, vasaros dienų skaičius DV = 152 dienos. t2= 12 h ; t3= 16 h ; tmax. g. = t3 – t2 ; tmax. g. = 4 h ; tmin. g. = 24 – tmax. g. ; tmin. g. = 20 h . Žiemos apkrovos maksimumo laikas : Tž. max. g. = Dž · tmax. g. ; tž. max. g. = 213 · 4 = 852h; Žiemos apkrovos minimumo laikas : Tž. min. g. = Dž · tmin. g. ; tž. min. g. = 213 ·20 = 4260h; Vasaros apkrovos maksimumo laikas : Tv. max. g. = Dv. · tmax. g. ; tv. max. g. = 152 · 4 = 608h; Vasaros apkrovos minimumo laikas : Tv. min. g. = Dv. · tmin. g. ; tv. min. g. = 152 · 20 =3040h. 5 pav. Elektrinės metinės apkrovos grafikas esant generatoriniam režimui. Elektrinės metinės apkrovos grafiko sudarymas variklio režimui Tmax. = 6 h ; tmin. = 24 – tmax. ; tmin. = 18 h. Žiemos apkrovos maksimumo laikas : Tž. max. v. = Dž · tmax. ; tž. max. v. = 213 · 6 = 1278h; Žiemos apkrovos minimumo laikas : Tž. min. v. = Dž · tmin. . ; tž. min. v. = 213 · 18 = 3834h; Vasaros apkrovos maksimumo laikas : Tv. max. v. = Dv · tmax. ; tv. max. v. = 152 · 6 = 912h; Vasaros apkrovos minimumo laikas : Tv. min. v. = Dv · tmin. . ; tv. min. v. = 152 · 18 = 2736h. 6 pav. Elektrinės metinės apkrovos grafikas esant variklio režimui. Pagaminta elektros energija : Ws. g. = Pmax. ž. g. · Tž. max. g. + Pmax. v. g. · Tv. max. g. ; Ws. g. = 627840 MWh Suvartota elektros energija : Ws. v. = Pmax. ž. v. · Tž. max. v. + Pmax. v. v. · Tv. max. v. ; Ws. v. = 1073160 MWh Metinės apkrovos grafiką charakterizuoja šie rodikliai: Generatoriaus režimas : 1. Pmax. g. = Pel. n. g. ; Pmax. g. = 480 MW; 2. Pmin. g. = 0; 3. Pvid. g. = Ws. g. / T = 71,67 MW ; ( T = 8760 ); 4. Grafiko užpildymo koeficientas : γ = Pvid. g. / Pmax. g. = 0,149; 5. Minimalios apkrovos koeficientas : α = Pmin. g. / Pmax. g. = 0; 6. Maksimalios apkrovos išnaudojimo laikas : Tmax. g. = Ws. g. / Pmax. g. = 1308 h. Variklio režimas : 1. Pmax. v. = Pel. n. v. ; Pmax. v. =540MW; 2. Pmin. v. = 0; 3. Pvid. v. = Ws. v. / T = 122,5MW ; ( T = 8760 ); 4. Grafiko užpildymo koeficientas : γ = Pvid. v. / Pmax. v. = 0,23; 5. Minimalios apkrovos koeficientas : α = Pmin. v. / Pmax. v. = 0; 6. Maksimalios apkrovos išnaudojimo laikas : Tmax. v. = Ws. v. / Pmax. v. = 1987,3 h. Tmax. ∑ = Tmax. v. + Tmax. g. ; Tmax. ∑ = 1308+ 1987,3= 3295,3 h. Vartotojų paros apkrovos grafiko sudarymas. 7 pav. Vartotojų paros apkrovos grafikas. Apskaičiuojame vartotojų paros apkrovos grafiko žiemos ir vasaros galios ekstremumus , kai , Pvar. = 60 MW. Žiemos paros apkrovos galios maksimus : Pž..max. vart. = P vart. = 60 MW; Žiemos paros apkrovos galios minimumas : Pž..min. vart. = 0,7 · P vart. = 42 MW; Vasaros paros galios apkrovos minimumas : Pv..max. vart. = 0,3 · P vart. = 18 MW; Vasaros paros galios apkrovos maksimumas : Pv..min. vart. = 0,4 · P vart. = 24 MW. Vartotojų metinės apkrovos grafiko sudarymas. t1 vart. = 10 h ; t2 vart. = 15 h ; tmax. vart. = t2 vart. - t1 vart. = 15 – 10 = 5 h; tmin. vart. = 24 - tmax. vart. = 24 – 5 =19 h; Žiemos apkrovos maksimumo laikas : Tž. max. vart. = Dž · tmax.vart. ; tž. max. vart. = 213 · 5 = 1065 h; Žiemos apkrovos minimumo laikas : Tž. min. vart. = Dž · tmin. vart. . ; tž. min. vart. = 213 · 19 = 4047h; Vasaros apkrovos maksimumo laikas : Tv. max. vart. = Dv · tmax. vart. ; tv. max. vart. = 152 · 5 = 760 h; Vasaros apkrovos minimumo laikas : Tv. min. vart. = Dv · tmin. vart.. ; tv. min. vart. = 152 · 19 = 2888 h. 8 pav. Vartotojų apkrovos metinis grafikas. Suvartojama elektros energija : Ws. vart. = Pž. max. vart. · Tž. max. vart. + Pž. min. vart · Tž. min. vart. + Pv. max. vart. · Tv. max. vart.; + Pv. min. vart · Tv. min. vart. ; Ws. vart. = MWh. Apkrovos grafiką charakterizuojantys rodikliai : Pvart. max. = 60 MW ; Pvart. min. = 18 MW; Pvart. vid. = Ws. vart. / T = 37,48MW; Grafiko užpildymo koeficientas : γv. = Pvart. vid. / Pvart. max. = 0,624; Minimalios apkrovos koeficientas : αv. = Pvart. min. / Pvart. max = 0,3; Maksimalios apkrovos išnaudojimo laikas : Tvart. max. = Ws. vart. / Pvart. max. = 5473 h; Priimu , kad metuose yra 365 dienos. Žiema Tž= 213 d. ir vasara Tv = 152 d. Tarnsformatorių parinkimas. Pirmojo varianto blokinius transformatorius T1,T2,T3 : Pilnoji generatoriu galia Transformatorių parinkimo sąlyga: STN  ST.sk. Transformatorių vardinė galia turi būti didesnė už skaičiuojamąją: STN  ST.sk. Autotransformatoriai yra tam kad palaikytu sistemini rysi .Priimam kad cosG= cosV=0.85, sakičiuosime kai savosios reikmes sudaro 3 %: ; Autotransformatoriai susjungti lygiagreciai todel reikia ivertinti perkrova: Parinkimo sąlyga: ST>Ssk. 5 lentelė Pirmo varianto schemos transformatorių T1,T2,T3 parametrai. Tipas Sn, Ua, Už, Uk, Pk, Po, Qo, Io, Kaina MVA kV kV % kW kW kVar % tūkst.,Lt TDC – 250000/330 250 347 15,75 10,5 405 200 1250 0,5 3056 6 lentelė Ryšio autotransformatorių T4 – T5 pagrindiniai parametrai. Tipas SN MVA UA kV UV kV UŽ kV UKav % UKaž % UKvž % P0 KW PK kW Kaina tūks,Lt. ATDCТN 125000/330 / 110 125 330 115 6 10 35 24 100 345 2385 Parenkam transformatorius antram variantui Transformatorių T1 – T2 parinkimas . Skaičiuosime kai savosios reikmės sudaro 3 % Pilnoji generatoriu galia Transformatorių parinkimo sąlyga: STN  ST.sk. Transformatorių vardinė galia turi būti didesnė už skaičiuojamąją: STN  ST.sk. Transformatoriaus T3 parinkimas Pilnoji generatoriu galia Transformatorių parinkimo sąlyga: STN  ST.sk. Transformatorių vardinė galia turi būti didesnė už skaičiuojamąją: STN  ST.sk. 7 lentelė Antrojo varianto schemos T3 transformatoriaus parametrai. Tipas TDC – 250000/110 Sn, MVA Ua, kV Už, kV Uk, % Pk, kW Po, kW Qo, kVar Io, % Kaina tūkst.,Lt 250 121 15,75 10,5 640 200 1250 0,5 2250 Autotransformatorių parinkimas Priimame jog cosg=cosv=0.85. Papkr.∑ = Pž..min. vart. + Pmax. ž. v. / 3 = 42 + 660 / 3 = 262 MW; Parenkant autotransformatorius T5 ir T6 reikia įvertinti visą galimą jų apkrovą : Papkr. max. = Papkr.∑ + Ps.r. = 262 + 18= 280MW; Sapkr. max. = Papkr. max. / cosφapkr.= 286/ 0,85 = 329,41 MVA. Įvertinus autotransformatoriaus perkrovimo koeficientą : Sapkr. max. sk. = Sapkr. max. / 1.4 = 329,41 / 1,4 = 235,29MVA; SAt.N.2  Sapkr. max. sk. Parenkame ryšio autotransformatorius, kurio SN = 235,29 MVA. 8 lentelė Antrojo varianto schemos ryšio autotransformatorių T4 T5 parametrai. Tipas SN MVA UA kV UV kV UŽ kV UKav % UKaž % UKvž % P0 KW PK KW Kaina tūks,Lt. ATDCТN 250000/330 / 110 250 330 115 10,5 10,5 54 42 160 600 2910 7 Techniniai – ekonominiai skaičiavimai (variantų palyginimas) Skaičiuodami elektros įrenginių investicijas įvertiname tik transformatorių kainas : KT = k·n T · kgam. - transformatorių investicijos. K1 sch. = 1,35 ·3 · 3056 + 1,4·2 · 2385 = 19054,8 tūkst. Lt. K2 sch. = 1,35 · 2 · 3056 + 1,35·1·2550 + 1,4 · 2 · 2910 = 19841,7 tūkst. Lt. Schemos ekonomiškumą lemia priverstinės sąnaudos I = En. ·K + C. En. = 0,12 ; En. - normatyvinis efektyvumo koeficientas. C = C a + C ap + C e. ; C a = pa. · K ; C a amortizaciniai atskaitymai ; pa. = 0,064 . C a. 1 sch. = pa. · K1 sch. = 0,064 · 19054,8 = 1219,5 tūkst. Lt. C a. 2 sch. = pa. · K2 sch. = 0,064 ·19841,7 = 1269,8 tūkst. Lt. C ap = pap. · K ; C ap – aptarnavimo sąnaudos ; pap. = 0,02 . C ap1 sch. = pap. ·K1 sch = 0,02 ·19054,8 = 381,09 tūkst. Lt. C ap. 2 sch. = pap. ·K2 sch = 0,02 · 19841,7 = 396,83 tūkst. Lt. C e = β1 ·W1 · β2 · W2 ; Ce – elektros nuostolių sąnaudos. Priimu, kad c = 8 cnt, nes tokia kaina elektros tinklai padengia savo nuostolius Lietuvoje, pirkdami elektros energiją iš Ignalinos AE. Max nuostolių laikas: Elektrinės Tmax=3295 h; tada  = 1800h; Vartotojų Tmax=5473 h; tada  =2500h; Priimama, kad remonto laikas t=600h (T=25dienos). 1 schema: Vieno transformatoriaus t- remonto laikas lygus 600h; T=8760-t=8760-600=8160 h; P0 – transformatoriaus tuščiosios eigos galios nuostoliai; Pk – transformatoriaus trumpojo jungimo galios nuostoliai; 2 SCHEMA Metinės eksplotacinės išlaidos: C1 = Ca 1 sch. + Cap. 1 sch. + Ce.1 sch. = 1219,5 + 381,09 + 664,05 = 2264,64 tūkst. Lt.; C2 = Ca 2 sch. + Cap. 2 sch. + Ce.2 sch. = 1269,8 + 396,83 + 1058,064= 2724,694 tūkst. Lt.; Schemos ekonomiškumą lemia ir priverstinės sąnaudos: I = En.K + C; C – metinės eksplotacinės sąnaudos, En - normatyvinis efektyvumo koeficientas. En. = 0,12. I1 = En.K + C1 = 0,1219054,8 + 2264,64 = 4551,216 tūkst. Lt.; I2 = En. K + C2 = 0,1219841,7 + 2724,694 = 5105,698 tūkst. Lt.. 9 lentelė Ekonominiai rodikliai. Variantas Kapitalinės investicijos, tūkst.Lt. Amortizaciniai atskaitymai, tūkst.Lt. Aptarnavimo sąnaudos, tūkst.Lt. Metinių El.nuostolių vertė, tūkst.Lt. Suminės sąnaudos, tūkst.Lt. 1 19054,8 1219,5 381,09 664,05 21319,44 2 19841,7 1269,8 396,83 1058,064 22566,394 Eksploatacinių sąnaudų skirtumas: ∆ = 22566,394– 21319,44/ 22566,394100 % = 5,52 % . Esamosios vertės metodas - metiniai pinigų srautai laikotarpiu t; t- metų eilės numeris;( galios transformatorių tarnavimo laikotarpis 25 metai); PV- esamoji vertė; k= 12% - diskonto norma; Randu 1ir 2 schemų esamąsias vertes: Iš skaičiavimų matyti, kad pirma schema ekonominiu atžvilgiu geresnė už antrą, todėl tolimesnius skaičiavimus atliksiu pirmąjai schemai. 8 Trumpojo jungimo srovių skaičiavimas Trumpojo jungimo (TJ) srovėms skaičiuoti sudarome ekvivalentinę skaičiuojamąją schemą 6 pav ekvivalentinė trumpųjų jungimų schema 9 pav. Ekvivalentinė schema. Skaičiavimus atliksime santykiniais vienetais, priėmę, kad bazinė įtampa ir galia ; MVA. Apskaičiuojami ekvivalentinės skaičiuojamosios schemos elementų parametrai: ; ; ; . Trumpieji jungimai taškuose K1,K2 ir K3: 8.1. Smūginių t.j. srovių skaičiavimas. Smūginė srovė atsiranda po 0,01s ir gali būti apskaičiuota: čia ks – smūgio koeficientas, kuris priklauso nuo aperiodinės srovės gesimo pastoviosios ir gali būti apskaičiuotas: . Tais atvejais, kai Ta aperiodinės srovės gesimo laiko pastovioji nėra žinoma, galima pasinaudoti žinynuose pateiktais koeficientais ks. Kai visos atstojamosios schemos varžos žinomos, tai tuomet galima bandyti skaičiuoti: . Smūginė srovė reikalinga elektros įrenginių dinaminiam skaičiavimui. Smūginės srovės K1 taške apskaičiuojama kaip dviejų dedamųjų suma: Generatorių G1 G2 ir G3:ksG=1,97 (iš žinynų); Sistemos ks = 1,78 ir Suminė trifazio t.j. K3 taške smūginė srovė : Smūginė srovė K2 taške apskaičiuojama kaip trijų dedamųjų suma: Generatorių G1 G3, ksG=1,97 (iš žinynų); Sistemos ks = 1,78 ir Generatoriaus G2, ksG=1,97 (iš žinynų); Suminė trifazio t.j. K2 taške smūginė srovė: . Smūginė srovė K3 taške. Generatorių G1 G2 ir G3:ksG=1,97 (iš žinynų); . Sistemos ks = 1,78 ir Suminė trifazio t.j. K3 taške smūginė srovė : 8.2. Aperiodinės srovės skaičiavimas. Aperiodinė srovė reikalinga parnkant komutacinius aparatus. Aperiodinė srovė bet kuriuo laiko momentu skaičiuojama: . Čia Ipo – pradinė periodinė srovė; Ta – aperiodinės srovės gesimo laiko pastovioji (žinynai); t– komutacinio aparato kontaktų atsidarymo laikas, matuojamas nuo avarijos pradžios ir yra t = tQn + tRA min ; čia tQn – jungtuvo nuosavas atjungimo laikas; tRA min – artimiausių relinių apsaugų minimalus laikas. Aperiodinės srovės apskaičiavimui reikia žinoti naudojamų jungtuvų tipą ir jų parametrus bei relinių apsaugų laikus. Aperiodinė srovė K1 taške. Parenkama,kad jungtuvų tQn = 0,02 s, o relinės apsaugos tRA = 0,1 s. Tuomet tatj = 0,02 + 0,1 = 0,12 s. Šakų aperiodinės srovės: Sistemos Ta = 0,04 s ir tuomet Generatorių G1,G2 ir G3 Ta =0,26 s ir tuomet Suminė aperiodinė srovė: IatK1 = 0,189 + 2,433 = 2,622 kA; Aperiodinė srovė K2 taške. tQn = 0,1 s, o tRA min = 0,1 s. t=0,2s,TaG=0,26,Tas=0,03. Generatorių G1,G2 ir G3 Ta =0,26 s ir tuomet Sistemos aperiodinė srovė: Suminė aperiodinė srovė: iatK2 = 36,291+0,031= 36,322kA. Aperiodinė srovė K3 taške. t = 0,2,T aG=0.26 Aperiodinė srovės dedamoji nuo generatorių: Aperiodinė srovės dedamoji nuo sistemos Tas=0.03: Suminė aperiodinė srovė iatK3 = 2,164 + 0,013 = 2,177 kA; 8.3. Bet kurio momento periodinės srovės dedamosios nustatymas Kai t.j. nutolęs, apytikriuose skaičiavimuose galima laikyti, kad periodinė t.j. srovė bet kuriuo momentu Ipt = Ip0. Tais atvejais, kai t.j. taškas yra arti sinchroninės mašinos ir reikia nustatyti periodinės dedamosios kitimą per 0,5 s, rekomenduojama naudoti tipines kreives (9 pav.). 10 pav. Srovės gesimo tipinės kreivės Kai yra vienas generatorius arba keletas vienodų generatorių dirbančių tomis pačiomis sąlygomis, skaičiavimai atliekami taip: 1. Apskaičiuojama t.j. srovės periodinė dedamoji pradiniu momentu Ip0G ir generatoriaus vardinė srovė IN ir šių srovių santykis Ip0G/IN. 2. Pagal tipines kreives (9 pav.,a) nustatomas santykis IptG/Ip0G reikiamu momentu. 3. Apskaičiuojama IptG reikšmė. Tais atvejais, kai t.j. taškas yra už Xk varžos, kuri yra bendra generatoriui ir sistemai (10 pav.), bet nėra nutolęs nuo sinchroninės mašinos (Ip0G/IN1,5), Ipt tikslinga apskaičiuoti pagal tipines kreives (9 pav.,a,b). Tai daroma taip: 1. Apskaičiuojamas periodinės srovės dedamosios pradiniu momentu Ip0OG ir Ip0, generatoriaus vardinė srovė IN ir santykiai Ip0G/IN bei Ip0G/Ip0. 2.Pagal kreives (9 pav.,a) nustatomas santykis IptG/Ip0G momentui t. Toliau, pagal kreives, pateiktas 9 pav.,b, nustatomas santykis Ipt/Ip0. 3. Apskaičiuojama Ipt reikšmė. Periodinė srovė K1 taške: Skaičiuojama laikui t = 0,07 s srovė nuo sistemos nekinta ir yra Ipts = I pos = 7,291 kA. IpoG = 2,729 kA ir IN =, tai ; Iš tipinių kreivių IptG / IpoG = 1; IptG = 2,729 1 = 2,729 kA. Suminė periodinė srovės dedamoji taške K1 laikui t = 0,07 s yra IptK1 = 7,291 + 2,729 = 10,02 kA. Jeigu priimti, kad K1 taškas yra nutolęs nuo sinchroninių mašinų, tai tuomet periodinė srovė bet kuriam laikui būtų: IptK1 = 7,291 + 2,729 = 10,02 kA;gaunamas tas pats dydis. Periodinė srovė K2 taške: Skaičiuojama laikui t = 0,08 s srovė nuo sistemos nekinta ir yra Ipts = I pos = 17,234 kA. IpoG = 55,38 kA ir IN =, tai ; Iš tipinių kreivių IptG / IpoG = 0,765; IptG = 55,380,765 = 42,365 kA. Suminė periodinė srovės dedamoji taške K2 laikui t = 0,08 s yra: IptK1 = 17,234 + 55,38 = 72,614 kA. Periodinė srovė K3 taške: Skaičiuojama laikui t = 0,13 s srovė nuo sistemos nekinta ir yra Ipts = I pos = 6,951 kA. IpoG = 3,3 kA ir IN =, tai ; Tada: IptK1 = 6,951 + 3,3 = 10,251 kA. Trumpojo jungimo srovių suvestinė 10 lentelė trumpųjų jungimų srovių suvestinė Trumpo jungimo vieta Šaka Srovės,kA Ipo Is Ipt Iat Ib K1 G1,G2,G3 2,729 7,6 2,729 2,433 0,175 Sistema 7,291 20,315 7,291 0,031 Suma 10,02 27,915 10,02 2,464 K2 G1,G2,G3 49,547 58,249 42,365 36,291 3,67 Sistema 17,234 43,373 17,234 0,031 Suma 72,614 101,622 72,614 36,322 K3 G1,G2,G3 3,3 9,201 3,3 2,164 0,577 Sistema 6,951 19,366 6,951 0,013 Suma 10,254 28,567 10,251 2,177 9 . Aparatų ir laidininkų parinkimo skaičiuojamosios sąlygos Šiluminio impulso skaičiavimas Apskaičiuosime šiluminį impulsą trumpo jungimo vietose K1 , K2 , K3 K1 Trumpo jungimo taškas nutolęs nuo sinchroninių mašinų, todėl skaičiuojame taip: Taške K2: Bendros šakos šiluminio impulse periodine dedamoji kai yra komutaciniai aparatai. , ; Šiluminio impulso aperiodinė dedamoji: Suminis šiluminis impulsas : 847.333k; Taške K3: K3 nutolęs nuo generatoriaus tai skaičiuojam taip pat : ; Ta = 0.26 tatj = 0,2s; ; 10.Aparatų ir laidininkų parinkimas 10.1 330 kV skirstomosios šynos parinkimas Id.f. = = 411,155 A. Paskaičiuojama leistina srovė: - leistina temperatūra; - aplinkos vardinė temperatūra; - aplinkos temperatūra; =. Parenkame šynas AS – 300/39:d = 24 mm,r = 0.09747 /km,Il(lauke) = 710 A,Il(viduje) = 600 A, S = 300 mm. Patikriname šynas pagal leistiną ilgalaikį įšilimą: ; , sąlyga tenkinama. Kadangi šynos lanksčios, tai jų pagal dinaminį atsparumą netikriname. Apskaičiuojame minimalų šynos skerspjūvio plotą: Tikriname pagal terminį atsparumą: ; - sąlyga tenkinama. Apskaičiuojame nusistovėjusią šynos temperatūrą: . Darome išvadą, jog šynos pagal terminį atsparumą parinktos teisingai. Tikriname šynas pagal vainikinio išlydžio sąlygą: ; = 31,65 kV/cm ; Eo – pradinis elektrinio lauko stiprumas; m = 0,82 – laido nelygumo koeficientas; ro = d/2 = 24/2 = 12 mm; E – didžiausias elektrinio lauko stiprumas; =11,665 kV/cm; K= ==1,01 cm; a = 5m – atstumas tarp gretimų vienos fazės laidų; = 24,495 cm – išsklaidytos fazės ekvivalentinis spindulys; = 1580 cm. Tikriname šynas pagal vainikinio išlydžio sąlygą: ; ; - sąlyga tenkinama. 10.2 Transformatorių prijungimo prie 330 kV įtampos šynų parinkimas = - ekonominis srovės tankis, jis priklauso nuo . Kai tuomet ; Apskaičiuojame ekonominį šynos skerspjūvį: Parenkame šynas AS – 400/22:d = 26,26 mm,r = 0,07501/km,Il(lauke)=830A, Il(viduje) = 713 A,S = 400 mm. Patikriname šynas pagal leistiną ilgalaikį įšilimą. Paskaičiuojama leistina srovė: - leistina temperatūra; - aplinkos vardinė temperatūra; - aplinkos temperatūra; =; ; ; sąlyga tenkinama. Kadangi šynos lanksčios, tai jų pagal dinaminį atsparumą netikriname. Apskaičiuojame minimalų šynos skerspjūvio plotą: Tikriname pagal terminį atsparumą: ; - sąlyga tenkinama. Apskaičiuojame nusistovėjusią šynos temperatūrą: - šynos pagal terminį atsparumą parinktos teisingai. Tikriname šynas pagal vainikinio išlydžio sąlygą: ; = 31,309 kV/cm ; Eo – pradinis elektrinio lauko stiprumas. m = 0,82 – laido nelygumo koeficientas; ro = d/2 = 26,6/2 = 13,3 mm; =17,278 kV/cm; E – didžiausias elektrinio lauko stiprumas; K= =1,005; a = 5m – atstumas tarp gretimų vienos fazės laidų; = 25,788 cm – išsklaidytos fazės ekvivalentinis spindulys; = 1580 cm. Tikriname šynas pagal vainikinio išlydžio sąlygą: ; - sąlyga tenkinama. 10.3 Generatorinės įtampos šynų parinkimas Generatoriai su blokiniais ir ryšio transformatoriais, taip pat savų reikmių transformatoriai galinguose blokuose jungiami ekranuotomis šynomis. Ekranuotos šynos parenkamos pagal: Parenkama ekranuota šyna TEKN- E –20-1000-300:UN=15,75 kV,IGN=8625 A, IŠN=1000,Id   =300 kA. 10.4 Izoliatorių prie generatorinės įtampos parinkimas Parinkimo sąlygos : ; ; Parenkame atraminius izoliatorius IO – 10 – 30000UZ , kurio F suard. = 30000N; aukštis Hiz. = 154 mm. Apskaičiuojamas pataisos koeficientas : kh = H / Hiz. = . Tuomet skaičiuojamoji jėga atraminiam izoliatoriui Fsk. = 1,53848.76 = 1298,603 N. Izoliatoriaus suardymo jėga: Fsuard. = 0,630000 = 18000 N. Šis izoliatorius mechaniškai atsparus, nes Fsk. ≤ Fsuard. Pervadinis izoliatorius renkamas pagal sąlygas : Fsk. = 0,5Fiz. ≤ F1 ir Isk. ≤ IN. Parenkamas pervadinis izoliatorius : IP – 10/10000 – 4250UZ , kurio IN = 10000 N ; Fsuard. = 4250 N. Tikriname izoliatorius mechaniniam atsparumui: Fsk. = 0,5848,76 = 424,38

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!