Қуаты 1800 МВт конденсациялық электр станциясын жобалау

7

8

9

10

Аннотация

Темой данного дипломного проекта является проектирование
конденсационной электрической станции мощностью 1800 МВт. Проект

содержит введение, расчет тепловой части и выбор основного
и

вспомогательного оборудования, электротехническую часть, содержащую
выбор основных электрических схем проектируемой станции и выбор
электротехнического оборудования, раздел затрагивающий вопросы экологии
и техники безопасности, расчет экономической эффективности инвестиций.

Annotation
The theme of this diploma project is planning of the condensation electric
station power 1800 МВт. A project contains introduction, calculation of thermal
part and choice of basic and auxiliary equipment, electrical engineering part,
containing the choice of basic electric charts of the designed station and choice of
electrical engineering equipment, a division affecting the questions of ecology and
accident prevention, calculation of economic efficiency of investments.

Андатпа

Бұл дипломдық жобаның тақырыбы қуаты 1800 МВт конденсациялық
электр станциясын жобалау болып табылады. Дипломдық жоба кіріспе
бөлімді, жылулық бөлімінің есептеуін жэне косымша жабдықтарды таңдау,
жылулық сүлбаны, жобаланып жатқан станцияның негізгі электірлік
сұлбасы мен электртехникалық жабдықтарын таңдауды қамтитын
электртехникалық бөлімді, экология мен техникалық кауіпсіздік мэселелерін,
экономикалық тиімділік есебін қамтиды.

11

Мазмұны

Кіріспе … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .
1 Электрлік бөлім … … … … … … … .. … … … … … … … … … … … … … … … … …
1.1КЭС-тің структуралық сұлбасың таңдау … … … … … … … . … … … … … … .
1.2 Турбогенераторларды таңдау … … … … … … … . … … … … … … … … … … …
1.3 Структуралық сұлбасының екі вариантың технико-эканомикалық
салыстырымдар жасау … … … … … … … .. … … … … … … … … … … … … … … …
1.4 Блоктық трансформаторды таңдау … … … … … … … . … … … … … … … … ..
1.5 Автотрансформаторды таңдау … … … … … … … . … … … … … … … … … … ..
1.6 Блоктық трансформатордағы және автотрансформатордағы электр
энергиясының жылдық шығынын есептеу … … … … … … … … … … … … … …
1.7 Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеу … … … … … … … … … … … … … … …
1.8 Алмастыру сұлбасының элементтерін есептеу … … … … … … … … … … .
2 Оперативті тоқты қалыптастыру … … … … … … … … … … … … … … … … … …
2.1 Оперативті тізбектердің қоректену схемалары … … … … … … … … … … ..
2.2 Айнымалы оперативті ток көздері және схемалары … … … … … … .. … …
2.3 Түзетілген оперативті тоқ көздері және схемалары … … … … … … .. … …
2.4 Түзетілген оперативті тоқ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..
2.5 Қосалқы станциядағы оперативті тоқ көздері … … … … … … … … … … … ..
3 Өмір тіршілік қауіпсіздігі … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..
3.1 КЭС тыңтурбиналық цехындағы еңбек ету жағдайына талдау жасау
3.2 Станциядағы қондырғыларды жобалауда шудың деңгейін бағалау
және есептеу … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..
3.3 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету шаралары. Қадамдық және
жанасу кернеулеріне есеп жүргізу … … … … … … … … … … … … … … … … … .
4. Экономикалық бөлім … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … ..
4.1 Резюме … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … … … … … … …
4.2 Электрэнергиясын тұтыну … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .
4.3 Станция салуға кететін ақша құйылымдарын анықтау … … … … … … ..
4.4 Электр энергиясының шығындарына байланысты ұстанымдарды
анықтау … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … … … … … … … … .
4.5 Жылдық өндірісті есептеу … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .
4.6 Өзіндік құнды есептеу … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
4.7 Жобаның экономикалық көрсеткіштерін есептеу … … … … … … … … … ..
Қорытынды … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … … … … … … …
Қолданылған әдебиеттер тізімі … … … … … … … … … … … … … … … … … … …

12
7
7
7
8
10

20
21
24

29
29
44
45
46
47
52
53
54
54
58

62

65
65
65
66
67

69
70
70
73
74

Кіріспе

Жобаланып тұған станция аудандық электр станциясы болып табылады.
Конденсациялық станция Қазақстан оңтүстігінде салынған. Негізгі отын
ретінде табиғи газ қолданылады. Электрстанциясының орнатылған қуаты
1800 МВт.
Станция кернеуі 500 кВ энергожүйесіне қуат беруге арналған, және
қалалық, өндірістік тұтынушыларды 220 кВ кернеуімен жабдықтайды.
Кернеуі 220 кВ- қа жүйемен байланыс жоқ. Жүйемен байланыс ұзындығы
85 км екі желімен іске асырылады, блокты сұлба бойына агрегаттар жұмыс
істейді: қазан — турбина — генератор.

Бірінші
тармағында (Электрлік бөлім) турбогенератор таңдауы

жүргізілді, байланыс трансформаторы, өзіндік мұқтаждық. Типі таңдалынды
және жоғарғы кернеулі ТҚ сұлбасы. Структуралық сұлбасының екі вариант
технико-эканомикалық салыстырымдар жүргізілді. Қысқа тұйықталу тоғы
есептелген. Кернеуіне сәйкес ажыратқыштар мен ай-ырғыштар таңдалды.
Екінші тарауда (эканомикалық бөлім) электростанцияның бизнес
жоспары құрылған. Бизнес жоспарында эканомикалық аспект жобасы
қарастырылған.

Үшінші
тарауда (Тіршілік қауіпсіздігі)
еңбек қорғау бойынша

ұйымдастыру мен техникалық талдау , КЭС те зиянды заттардың сейілуін
және санитарлы қорғау зонасын құру.

13

1 Электрлік бөлім

1.1 КЭС-тің структуралық сұлбасың таңдау

1.1.1 Жобаланнып отырған жұмыстың берілгені
1. Генераторлар саны — 6;
2. Генераторлардың бірлік қуаты — 6х300МВт;
4. Өзіндік мұқтаждыққа кететін қуат мөлшері — Рсн. мах= 5%;
5. 220 кВ-та кернеуіндегі жүктеме — 210 МВт;
6. Байланыс желілерінің жоғарғы номиналды кернеуі — 500 кВ;
7. Байланыс желілерінің төменгі номиналды кернеуі — 220 кВ;
8. Энергия жүйеге дейінгі желілер саны және ұзындығы — 2х85 км;
9. Жүйенің ҚТ қуаты — 5000 МВ·А.

Кесте 1.1 — Генераторлардың қуат өндіруі және 220 кВ кернеу жүктемесі

Кесте 1.2 — Жүктеменің пайыздық көрсеткіштері

Жыл мезгілінің ұзақтығы: қыс — 200;
жаз — 165 тәулік.

1.2 Турбогенераторларды таңдау

Электр энергиясын өндіру үшін электрлік станцияларда үшфазалық
айнымалы ток синхронды генераторларын қолданамыз. Жобаланып отырған
газды турбиналы электр станцияда турбогенераторлар қолданылатын болады.
Синхронды электрлік машиналар үшін қалыптасқан жұмыс режимінде
агрегаттың айналу жиілігі мен тораптың nоб мин жиілігі f арасында қатаң
сәйкестік болуы тиіс, Гц

14 Сағат
Жыл мезгілі
0 — 8
8 -18
18 — 24
Қыс
90%
100%
90%
Жаз
70%
80%
70%
Сағат
Жыл мезгілі
0 — 8
8 -18
18 — 24
Қыс
75%
100%
75%
Жаз
63%
80%
63%

n

60 f
p

,

(1.1)

мұндағы p — генератор статорының орамасының қос полюстер саны.
Бу және газ турбиналарын жоғары айналу жиілігіне арнап шығарады,
өйткені мұндай жағдайда турбогенераторлар ең жақсы техника-экономикалық
көрсеткіштерге ие болады. Кәдімгі отын жағатын жылу электрлік
станцияларда агрегаттардың айналу жиілігі әдетте минутына 3000 айнмин
айна-лымды құрайды, ал синхронды тубогенераторлар қос полюсті болып
келеді.
Турбогенераторлардың жылдамдығы оның құрылымының
ерекшеліктерін анықтайды. Бұл генераторлар көлденең білікпен орындалады.
Үлкен механикалық және жылу жүктемелерінде жұмыс жасайтын
турбогенератор-лар роторы тұтас дайындалған магнитті және механикалық
қасиеттері жоғары арнайы болаттан жасалынады.
Ротордың анық емес полюстері болып жасалады. Ротордың негізгі
жиіігімен айналымы ротор диаметрімен механикалық беріктіктің 3000
айналым минутына болғанда 1,1-1,2 м мөлшері мен шектеледі. Ротор
бочкасының ұзындығы да шексіз маңызға ие болғанда 6-6,5 метрге тең
болады. Ол біліктің статикалық иінінің рұқсат етілген шегімен және оның
жұмыс істеуіге кедергі келтірмейтін діріл сипаттамасымен анықталады.
Ротордың негізгі магнит ағындары өтетін активтық бөлігінде,
қоздырғыш катушка орамдарымен толтырылған ойықтары фрезерленеді.
Ораманың ойық бөлігіне магниттік емес, бірақ берік дюраалюминиден
жасалған сыналар бекітіледі. Орамның ойықтарға жатпаған мынадай бөлігі,
ортадан тепкіш күштің әсерінен болатын ығысудан бандаждың көмегімен
қорғалады. Құрсау-лар ротордың механикалық қатынасының ең қысым көп
түсетін бөлігі болып табылады, жәнеде магнитті емес беріктігі өте жоғары
болаттан дайындалады. Ротор білігінің екі жақ шетіне желдеткіш қалақтар
орнатылғандықтан ол қалақшалар машинаның салқындатқыш газдарының
айналымын қамтамасыз етеді.
Турбогенератор статоры оның сыртқы қорабынан және өзекшеден
тұрады. Қорап пісіріліп жасалады, басқа бөліктермен қосылатын жерлері,
қалқан-дарымен жәнеде тығыздатқыштармен жабылады. Статор өзегінің
қалындығы 0,5 мм. оқшауламаланған электр техникалық болат табақшалардан
жиналады, табақшаларды пакетпен жинайды да, арасына желдеткіш каналдар
қалды-рылады. Статор өзегінің ішкі пазаларына әдеттегідей екі қабатты
үшфазалы орама орнатылады.
Берілген мәліметтер бойынша келесі типті турбогенераторларды
таңдаймыз: турбогенератор ТГВ-300-2У3 типті. Турбогенераторлардың
техникалық көрсеткіштері келесі 1.3-кестеде көрсетілген [1, 2, 3].

15

Кесте 1.3 — Есептеу графикалық жұмыстың берілгені бойынша генератордың
түрін және қоздыру жүйесін таңдаймын

1.3

Структуралық сұлбасының

екі

вариантың

технико-

эканомикалық салыстырымдар жасау

Жобалаудың бұл сатысында көрсетілген станцияның құрылымдық
сұлбасының екі нұсқасын салыстырамыз. Нұсқалар жергілікті жүктемені және
өзіндік мұқтажының жүктемесін электрмен жабдықтау тәсілімен ерекшеленеді.
А қосымшада КЭС-тің Басты электрлік сұлбасы корсетілген
Б қосымшада КЭС-тің өзіңдік мұқтаждық сұлбасы корсеілген

ЭЖ

220кВ

500 кВ

Т1

Т2

Т3

Т5

Т6

G1

Ө.М

G2

Ө.М

G3

Ө.М

G4

Ө.М

G5

Ө.М

G6

Ө.М

1 сурет — 1-ші нұсқа бойынша станцияның құрылымдық сұлбасы

16

Турбогенератордың
түрі
Номиналды
қуаты

Номиналд
ы кернеу
кА.
Номиналды
ток кА
Номиналды
Турбогенератордың
түрі

Номиналд
ы кернеу
кА.
Номиналды
ток кА
ток
Турбогенератордың
түрі

Номиналд
ы кернеу
кА.
Номиналды
ток кА
роторы
ТГВ-300-2У3
353
300
0,85
0,19
20
10,2
1060
Асқын өтпелі
индук- тивті кедергі
Х»d
Активті,
МВт
Толық,
МВА
Cos Ψ

Қалыпты режімде

1-ші нұсқа үшін жүктемелердің баллансын

құрастыру.

1) G1, G2, G3, G4 ,G5,G6 генераторларының әрбірінің қуаттарын
өндіру, МВт

Қыс

PG01 , 8G 2, G 3, G 4

300 90%
100%

270

МВт

PG81 , 20G 2, G 3, G 4

300 100%
100%

300

МВт

PG201, G242, G 3, G 4

300 70%
100%

210

Жаз

PG01 , 8G 2, G 3, G 4

300 70%
100%

210

MВВ

PG81 , 20G 2, G 3, G 4

300 80%
100%

240

PG201, G242, G 3, G 4

300 90%
100%

270

Электр станцияларындағы электр энергияны өндірудің айнымалы
графигі кезінде өзіндік мұқтаждықтың қуат шығынын анықтауға болады.

Р ( t)
Р 0 8 (0,4 0,6 i
P

) Р

о.м. max

;

мұндағы i (t) — t уақытта станцияның шинаға беретін қуаты, МВт;

Р
у ст
— станцияның белгіленген қуаты , МВт;

Р

о.м. max
— өзіндік мұқтаждықтың максималды қуаты,

2) G1, G2, G3, G4 ,G5,G6 генераторларының әрбірінің ө.м. қуаты, МВт

17белг

Қыс

PG01 , G8 2, G 3, G 4 (0.4 0.6

270 5%
300 100%

300 14,1 МВт

PG81 , G202, G 3, G 4 (0.4 0.6

300 5%
300 100%

300 15 МВт

PG81 , G202, G 3, G 4 (0.4 0.6

PG01 , G8 2, G 3, G 4 (0.4 0.6

270 5%
300 100%

Жаз

210 5%
300 100%

300 14,1 МВт

300 12,3 МВт

PG81 , 20G 2, G 3, G 4 (0.4 0.6

240 5%
300 100%

300 13,2

МВт

PG201, G242, G 3, G 4 (0.4 0.6

210 5%
300 100%

300 12,3 МВт

3) G1, G2, G3,G4 генераторларының 220кВ тарату құрылғысына беретін
қуаты (қосындысы), МВт

Қыс

PG201, G242,G 3 270 4 14,1 4 1023,6 МВт

PG81 ,20G 2,G 3 300 4 15 4 1140 МВт

PG201, G242,G 3 270 4 14,1 4 1023,6 МВт

Жаз

PG01 ,8G 2, G 3 210 4 12,3 4 790,8 МВт

PG 202, G 3 240 4 13,2 4 907,2 МВт

PG201, G242,G 3 210 4 12,3 4 790

18)
)
)
)
)
)
81, G

4) Т1, Т2, Т3,T4 трансформаторларының әрбірінен өтетін қуат, МВт

Қыс

PT01 , T8 2, T 3 270 14,1 256 МВт

PT81 , T202, T 3 300 15 285 МВт

PT201, T242, T 3 270 14,1 256 МВт

Жаз

PT01 , T8 2, T 3 210 12,3 197,7 МВт

PT81 , T202, T 3 240 13,2 226,8

PT201, T242, T 3 210 12,3 197,7 МВт

5) G5 ,G6 генераторларының 500 кВ-тық тарату құрылғысына беретін
қуаты, МВт

Қыс

PG81 , 20G 2, G 3 270 2 14,1 2 511 МВт

PG81 , 20G 2, G 3 300 2 15 2 570 МВт

PG201, G242, G 3 270 2 14,1 2 511,8 МВт

Жаз

PG01 ,8G2,G3 210 2 12,3 2 395,4 М Вт

PG8 1,20G2,G3 240 2 13,3 2 453,6 М Вт

PG201, G242,G3 210 2 12,3 2 395,4

19

6) 500кВ және 220кВ тарату

құрылғысын

байланыстыратын

автотрансформатордың қуаты, МВт

Қыс

P8 20 1023,6 256 767 МВт

P8 20 1140 285 855 МВт

P20 24 1023,6 256 767,6 МВт

Жаз

P8 18 790,8 197,7 593,1 МВт

P8 20 907,2 226,8 680,4 МВт

P20 24 790,8 197,7 593,1 МВт

20

Кесте 1.4 — 1-ші нұсқа үшін қалыпты режімде қуат баллансы кестесі

21 Анықталатын параметр
Жылдың
кезеңі
Уақыты, сағ
Анықталатын параметр
Жылдың
кезеңі
0-8
8-20
20-24
1 G1, G2, G3, G4 ,G5 G6
генераторларының
қуаттарын өндіру
(қосындысы), МВт
қыс
жаз
270
210
300
240
270
210
2. G1, G2, G3, G4 ,G5 ,G6
генераторларының
әрбірінің ө.м. қуаты, МВт
қыс
жаз
14,1
12,3
15
13,2
14,1
12,3
3.G1, G2, G3 ,G4
генераторларының 220кВ
тарату құрыл.ғысына
беретін қуаты
(қосындысы), МВт
қыс
жаз
1023,6
790,8
1140
907,2
1023,6
790,8
4. Т1, Т2, Т3,T4
трансформаторларының
әрбірінен өтетін қуат,
МВт
қыс
жаз
256
197,7
285
226,8
256
197,7
5.G5,G6 генераторлары
ның 500 кВ-тық тарату
құрылғысына беретін
қуаты, МВт
қыс
жаз
511,8
395,4
570
453,6
511,8
395,4
6. 500 кВ және 220 кВ
тарату құрылғысын
байланыстыратын
автотрансформатордың
қуаты, МВт
қыс
жаз
767,6
593,1
855
680,4
767,6
593,1

қыс,

жаз

2 сурет — КЭС генераторларының қуаттарын өндіру сұлбасы

қыс,

жаз

3 сурет -Т1, Т2, Т3,T4 трансформаторларының әрбірінен өтетін қуат, МВт

22

қыс,

жаз

4 сурет — жуктеменің сұлбасы

ЭЖ

220 кВ

500 кВ

G1

Т1

Ө.М

G2

Т2

Ө.М

G3

Т3

Ө.М

G4

Т4

Ө.М

G5

Т5

Ө.М

G6

Т6

5 сурет — 2-ші нұсқа бойынша станцияның құрылымдық сұлбасы

Қалыпты режімде 2-ші нұсқа үшін жүктемелердің баллансын құрастыру.

23

1)

G1, G2, G3, G4, G5 ,G6 генераторларының әрбірінің қуаттарын

өндіру, МВт

PG01 ,8G 2,G 3,G 4

PG81 ,20G 2,G 3,G 4
Қыс
300 90%
100%

300 100%
100%

270 МВт

300 МВт

PG201, G242,G 3,G 4

300 70%
100%

210

МВт

Жаз

PG01 ,8G 2,G 3,G 4

300 70%
100%

210 MВВ

PG ,202,G 3,G 4

300 80%
100%

240МВт

PG201, G242,G 3,G 4

300 90%
100%

270 МВт

Электр станцияларындағы электр энергияны өндірудің айнымалы
графигі кезінде өзіндік мұқтаждықтың қуат шығынын анықтауға болады.

Р ( t)
Р 0 8 (0,4 0,6 i
P

) Р

о.м. max

;

мұндағы Рi (t) — t уақытта станцияның шинаға беретін қуаты, МВт;

Р
у ст
— станцияның белгіленген қуаты , МВт;

Р

о.м. max
— өзіндік мұқтаждықтың максималды қуаты,

2) G1, G2, G3, G4 ,G5 ,G6 генераторларының әрбірінің ө.м. қуаты, МВт

Қыс

PG01 ,8G 2,G 3,G 4 (0.4 0.6

270 5%
300 100%

300 14,1 МВт

2481 G
белг
)

PG81 ,20G 2,G 3,G 4 (0.4 0.6

300 5%
300 100%

300 15 МВт

PG201, G242,G 3,G 4 (0.4 0.6

270 5%
300 100%

300 14,1

МВт

Жаз

PG01 ,8G 2,G 3,G 4 (0.4 0.6

210 5%
300 100%

300 12,3 МВт

PG81 ,20G 2,G 3,G 4 (0.4 0.6

240
300

)

5%
100%

300 13,2

PG201, G242,G 3,G 4 (0.4 0.6

210 5%
300 100%

300 12,3 МВт

3)G1, G2 ,G3 генераторларының 2200кВ тарату құрылғысына беретін
қуаты (қосындысы), МВт

Қыс

PG01 ,8G 2,G 3 270 3 14,1 3 767,7 МВт

PG81 ,20G 2,G 3 300 3 15 3 855 МВт

PG201, G242,G 3 270 3 14,1 3 767,7 МВт

Жаз

PG01 ,8G 2,G 3 20 3 12,3 3 593,1 МВт

PG81 ,20G 2,G 3 240 3 13,2 3 680,4

PG201, G242,G 3 210 3 12,3 3 593,1 МВт

4)Т1, Т2, Т3, Т4,T5,T6 трансформаторларының әрбірінен өтетін қуат,
МВт
Қыс

PT01 ,8T 2,T 3 270 14,1 256 МВт

25)
)
)
)

PT81 ,20T 2,T 3 300 15 285 МВт

PT201, T242,T 3 270 14,1 256 МВт

Жаз

PT01 ,8T 2,T 3 210 12,3 197,7 МВт

PT81 ,20T 2,T 3 240 13,2 226,8 МВт

PT201, T242,T 3 210 12,3 197,7 МВт

5) G4, G5,G6

генераторларының 500 кВ-тық тарату құрылғысына

беретін қуаты, МВт
Қыс

PG01 ,8G 2,G 3 270 3 14,1 3 767,7 МВт

PG81 ,20G 2,G 3 300 3 15 3 855 МВт

PG201, G242,G 3 270 3 14,1 3 767,7 МВт

Жаз

PG01 ,8G 2,G 3 210 3 12,3 3 593,1 МВт

PG81 ,20G 2,G 3 240 3 13,2 3 640,4 МВт

PG201, G242,G 3 210 3 12,3 3 593.1

6)

500кВ және

220кВ тарату

құрылғысын

байланыстыратын

автотрансформатордың қуаты, МВт

Қыс

P 0 8 767,6 256 511,7 МВт

P8 20 855 285 570 МВт

26

P 20 24 767,6 256 511,6 МВт

Жаз

P 0 8 593,1 197,7 395,4 МВт

P8 20 680.4 226,8 453,6 МВт

P 20 24 593,1 197,7 395,4МВт

1.5 кесте — 2-ші нұсқа үшін қалыпты режимде қуат баллансы кестесі

1.4 Блоктық трансформаторды таңдау

1-ші нұсқа үшін апатты режим
1. Жүктеменің қысқы максимумда 1-ші G1 генераторын ажыратамыз.
Бұл жағдайда 220 кВ ТҚ-на берілетін қуаттың мөлшері:

27 Анықталатын параметр
Жылдың
кезеңі
Уақыты, сағ
Анықталатын параметр
Жылдың
кезеңі
0-8
8-20
20-24
1. G1, G2, G3, G4 ,G5,G6
генераторларының әрбірінің
қуаттарын өндіру, МВт
қыс
жаз
270
210
300
240
270
210
2. G1, G2, G3, G4,G5,G6
генераторларының әрбірінің
ө.м. қуаты, МВт
қыс
жаз
14,1
12,3
15
13,2
14,1
12,3
3.G1, G2 ,G3 генераторының
220кВ тарату құрылғысына
беретін қуаты (қосындысы),
МВт
қыс
жаз
767,7
593,1
855
680,4
767,7
593,1
4. Т1, Т2, Т3, Т4 ,T5 ,T6
трансформаторларының
әрбірінен өтетін қуат, МВт
қыс
жаз
256
197,7
285
226,8
256
197,7
5. G4, G5,G6 генераторының
500кВ-тық тарату
құрылғысына беретін қуаты,
МВт
қыс
жаз
767,7
593,1
855
680,4
767,7
593,1
6. 500 кВ және 220 кВ тарату
құрылғысын
байланыстыратын
автотрансформатордың
қуаты, МВт
қыс
жаз
511,7
395,4
570
453,6
511,7
395,4

(G2 G3 G4) (G2 о.м. G3 о.м. G4 о.м) (300 300 300) (10 10 10) 870МВт

Т2, Т3,T4 күштік трансформаторының әрбірінен өтетін қуат,

870
3

290 МВт

2. G4 ажыратылады. Бұл жағдайда 500 кВ-тық ТҚ-мен 220 кВ-тық
ТҚның арасындағы байланы автотрансформатор арқылы өтетін қуаттың
мөлшері

1140МВт 290МВт 1430 МВт

3.

Электр КЭС-тің 1-ші, 2-ші, 3-ші, 4-ші генераторлардың

энергетикалық жүйеге көп қуат беру режимі. Бұл жағдайда 220 кВ-тық ТҚ-на
1,2,3,4 генераторлары 1140 МВт қуат береді. Ал 500 кВ-тық ТҚ-на 40 МВт
қуат беріледі.
1-ші нұсқа үшін күштік трансформаторды таңдаймыз.

S

Т1,T2,T3

Т1,T2,T3

ном.г.

;

S

Т1,T2,T3

300
0,85

353 МВт ;

220 кВ-тық тарату құрылғысының Т1, Т2, Т3,T4 трансформаторлары
ретінде түрі ТДЦ-400000500.
500 кВ-тық тарату құрылғысының Т5,T6 трансформаторлары ретінде
түрі ТДЦ-400000220-73(71)У1.

1.6 кесте — Трансформаторлардың каталогтық берілгендері

Осы есептің берілген жағдайына байланысты жұмыстық өзіндік
трансформаторының саны генераторлардың санына байланысты, яғни 6
болады, ал резервтік өзіндік трансформаторының саны 2.

28 Түрі
Sном МВА
Шығын,кВт
Uk,%
Бағасы,
мың тенге
Түрі
Sном МВА
Рх
Рк
жк-ок
жк-тк
ок-тк
Бағасы,
мың тенге
ТДЦ-
400000500
400
315
790
—
13
—
418*4.8=2006,4
ТДЦ-
400000220-
73(71)У1
400
330
880
—
11
—
389*4.8=1867,2
Р
cos

Есептің берілгеніне байланысты трансформатордың саны және
генератордың қуатына байланысты берілген % анықталады. Негізінде бұл
трансформатордың қуатын шартты түрде ескермеуге болады. Сесебі 2-ші
нұсқада да олардың қуаттары бірдей.

1.5 Автотрансформаторды таңдау

Бірінші нұсқа үшін 500 кВ және 220 кВ-тық ТҚ-ның арасындағы
байланыс автотрансформаторын таңдаймыз.
КЭС-тің толық қуатының құрамын анықтаймыз

S (Pген Р о.м. ) 2 (Q ген Q о.м. ) 2 , МВА

(1.2)

S 2

2

(186 6,2) 2 364,7 МВА

1-ші нұсқа үшін қалыпты режим

500 кВ пен 220
кВ ТҚ-ның арасындағы
байланыс

автотрансформаторарқылы өтетін қуаттың мөлшері.

S max (Pген Р о.м. Р тутын ) 2 (Q ген Q о.м. Q тутын ) 2

МВА

(1.3)

S max

2

(186 6,2 192,2) 2 23,5 МВА

S min (Pген Р о.м. Р тутын ) 2 (Q ген Q о.м. Q тутын ) 2

МВА

S min

2

(167,4 8,7 158,72) 2 26,5

1-ші нұсқа үшін апатты режим
500 кВ ТҚ-на қосылатын G4 генераторын ажыратамыз. Бұл жағдайда
500 кВ ТҚ-на қосылатын автотрансформатор арқылы өтетін қуаттың мөлшері:

S220k110 P 2 тутын Q2 тутын.

МВА

(1.4)

S220k110 300 2 186 2 353 МВА

Байланыс автотрансформаторды ең ауыр режимін ескеріп таңдаймыз

S
S ном max , МВА ;
k тиім

29

(1.5) 300 10
300 10 310
270 14,1 256

k тим

550 — 220
220

0.5 МВА ;

S ном

353
0,5

706 МВА ;

Осы есептеудің нәтижесінде 500-220 кВ ТҚ-на аралығына екі бір
фазалы автотрансформаторларын таңдаймыз.

1.7

кесте —

АТДЦН-500000500220

автотрансформатордың

каталогтық

берілгендері

Екінші нұсқа үшін автотрансформаторды таңдау:
Екінші нұсқа үшін 500 кВ және 220 кВ-тық ТҚ-ның арасындағы
байланыс автотрансформаторын таңдаймыз.
КЭС-тің толық қуатының құрамын анықтаймыз

S (Pген Р о.м. ) 2 (Q ген Q о.м. ) 2 , МВА

S 2

2

(186 6,2) 2 364,7МВА

2-ші нұсқа үшін қалыпты режим
500 кВ пен 220 кВ ТҚ-ның арасындағы байланыс автотрансформатор
арқылы өтетін қуаттың мөлшері.

S max (Pген Р о.м. Р тутын ) 2 (Q ген Q о.м. Q тутын ) 2 , МВА

S max

2

(186 6,2 192,2) 2 23,5 МВА

S min (Pген Р о.м. Р тутын ) 2 (Q ген Q о.м. Q тутын ) 2 , МВА

S min

2

(167,4 8,7 158,72) 2 26,5 МВА

2-ші нұсқа үшін апатты режим
500 кВ ТҚ-на қосылатын G4, генераторын ажыратамыз. Бұл жағдайда
500 кВ ТҚ-на қосылатын автотрансформатор арқылы өтетін қуаттың мөлшері:

30 Түрі
Sном МВА
Шығын,кВт
Uk,%
Бағасы,
мың тенге
Түрі
Sном МВА
Рх
Рк
жк-ок
жк-тк
ок-тк
Бағасы,
мың тенге
АТДЦН-
500000500
220
500
220
1050
10,5
38,5
230
375,5*4.8=
1802,4
300 10
300 10 310
270 14,1 256

S max (Pген Р о.м. Р тутын ) 2 (Q ген Q о.м. Q тутын ) 2 , МВА

S mAX

2

(148,8 8,18 140,6) 2 19,76 МВА

S min (P . . ) 2 (Q Q . . Q ) 2 ,

Байланыс автотрансформаторды ең ауыр режимін ескеріп таңдаймыз

S
S ном max , МВА ;
0.5

S ном

353
0,5

706, МВА ;

Осы есептеудің нәтижесінде 500-220 кВ ТҚ-на аралығына екі бір фазалы
автотрансформаторларын таңдаймыз.

1.8

кесте —

АТДЦН-500000500220

автотрансформатордың

каталогтық

берілгендері

1.6 Блоктық трансформатордағы және автотрансформатордағы
электр энергиясының жылдық шығынын есептеу

Станцияның географикалық орналасу ауданы — Орталық Қазақстан: қыс
— 200 тәулік, жаз — 165 тәулік, жылдық балама температурасы +100С. Энергия
шығынының меншікті құны 0,0115 ш.б.кВтсағ — деп қабылдаймыз.

1-ші нұсқа
1-ші нұсқа үшін жылдық шығындар.
1-ші нұсқа үшін трансформатор түрі ТДЦ-400000500.
Әрбір трансформатордың болаттағы энергияның жылдық шығыны

Wб Р б..ж. 8760 315 8760 2759,4 103 кВт саг

ТР-дегі тармақталған мыс орамындағы энергияның жылдық шығыны

31 Түрі
Sном МВА
Шығын,кВт
Uk,%
Бағасы,
мың тенге
Түрі
Sном МВА
Рх
Рк
жк-ок
жк-тк
ок-тк
Бағасы,
мың тенге
АТДЦН-
500000500
220
500
220
1050
10,5
38,5
230
375,5*4.8=
1802,4
240 13,2 226,8

WM

S

2
ном

PK T

2

(PТР2 ( 0 8) к t ( 0 8) ( 20 24) к Д к PTP2 (8 20) к t (8 20) к Д к PТР2 ( 0 8) л t ( 0 8) ( 20 24) л Д л

PTP2 (8 20) л t (8 20) л Д л )
790
2

2

(256 2 12 300 2852 12 300 197,7 2 12 240 226,8 2

3

Енді 1-ші нұсқа үшін трансформатор түрі ТДЦ-400000220-73(71)У1.
Трансформатордың болаттағы энергияның жылдық шығыны

Wб Р б..ж. 8760 330 8760 2890,1 103 кВт саг

ТР-дегі тармақталған мыс орамындағы энергияның жылдық шығыны

WM

S

2
ном

PK T

2

(PТР2 ( 0 8) к t ( 0 8) ( 20 24) к Д к PTP2 (8 20) к t (8 20) к Д к PТР2 ( 0 8) л t ( 0 8) ( 20 24) л Д л

PTP2 (8 20) л t (8 20) л Д л )
880
2

2

(256 2 12 300 2852 12 300 197,7 2 12 240 226,8 2

12 240) 5393 10 3 Квт саг

Енді

бірінші

нұсқа үшін автотрансформатор

шығыны АТДЦН-

500000500220.
Бұл жағдайда автотрансформатордың ең төменгі кернеулік жүктемесі
қосылмағаны ескеріледі.

S ном S ном

2 2

(1.6)

мұндағы — максималды шығынның ұзақтығы, (Литература Л.Д.
Рожкова, В.С. Козулин, 396 бет, 5.6 сурет) макусималды қуатты Т max
пайдалану ұзақтығы.

Tm

P cp
Pmax

Tгод

300
310

8760 8477,4саг

7500саг

Шартты түрде ж о т

Pк. т. ж.к. Pк. т.о.к. Pк. т. т.к. 0,5 Pк. т. ж.о.

32 cos
400 0,85
12 240) 3085.49 10 кВт саг
cos
400 0,85
S

S

W Pб. ж. Т Р к . т . max . ж.к . ж.к . Р к . т . max .о.к . о.к . ;

к тиiм

U ж U о
U ж

500 220
500

0,56

Pк . т . ж.к . 0,5 (Pк . т . ж о

Pк . т . ж т
2

P
к тиiм

Pк .от жк 0,5 (470

Pк . тт ок 0,5 (470

110
2

110
0,56 2

100
0,56 2

100
0,56 2

) 501,89 Квт

) 438,11 Квт

Pк .от жк 0,5 (

110
2

100
0,56 2

1050) 380,5 Квт

2 2

S S

2 2 2
6
500 500 500

1-ші нұсқа үшін трансформаторлардың барлық жылдық шығыны:

W WТДЦ 400000 500 WТДЦ 400000 220 73( 71) У1 WАТДЦТН 500000 500 220
4 (2759,4 10 3 3085.49 10 3 ) 2 (2890,1.8 10 3 5393 10 3 ) 8400 10 3
40.94 10 6 Квт саг

Жылдық эксплутациялық шығын:

И

Р a Р 0
100

К W

6,4 2
100

11750 10 3 0,0115 34,9 10 6 1388мынтенге жыл

2-ші нұсқа
2-ші нұсқа үшін жылдық шығындар.
Мұнда енді трансформатор генераторға тікелей байланысты
болғандықтан, сол 1-ші нұсқадағы трагсформаторлар сақталады. ТДЦ-

400000500,
ТДЦ-400000220-73(71)У1
трансформаторларының жылдық

шығыны белгілі.
Яғни бізге автотрансформатордың шығынын есептеу керек.

33к тиiм
к2. т .о т );
0,56
0,56
S

S

W P . . T Pk. . . max . . . Pk. . . max . . . ;
480
480
480
W 125 8760 501.89 7500 438.11 7500 380,5 * 7500 8.4 10

2-ші нұсқа үшін түрі АТДЦН-500000500220 автотрансформаторының
шығынын есептіу керек.
Бұл жағдайда автотрансформатордың ең төменгі кернеулік жүктемесі
қосылмағаны ескеріледі.

2 2

S ном S ном

мұндағы — максималды шығынның ұзақтығы, (Әдебиет Л.Д. Рожкова,
В.С. Козулин, 396 бет, 5.6 сурет) макусималды қуатты Т max пайдалану
ұзақтығы.

Tm
P cp
Pmax

Tгод
300
310

8760 8477,4саг

7500саг

Шартты түрде

ж о т

Pк. т. ж.к. Pк. т.о.к. Pк. т. т.к. 0,5 Pк. т. ж.о.

к тиiм

U ж U о
U ж

500 220
500

0,56

Pк . т . ж.к . 0,5 (Pк . т . ж о

Pк . т . ж т
к 2 тиiм

P
к тиiм

Pк .от жк 0,5 (470

Pк . тт ок 0,5 (470

110
2

110
2

100
0,56 2

100
0,56 2

) 501,89 Квт

) 438,1 Квт

Pк .от жк 0,5 (

110
2

100
0,56 2

1050) 380,5 Квт

2 2

Sном Sном

34 S

S

W Pб. ж. Т Р к . т . max . ж.к . ж.к . Р к . т . max .о.к . о.к . ;
к2. т .о т );
0,56
0,56
0,56
S

S

W Pб. ж. T Pk. т . т . max . ж.к . Pk. ж. т . max . ж.к . ;

2 2 2
6
500 500 500

2-ші нұсқа үшін трансформаторлардың барлық жылдық шығыны:

W WТДЦ 400000 500 WТДЦ 400000 220 73( 71) У1 WАТДЦТН 500000 500 220
3 (2759,4 10 3 3085.49 10 3 ) 3 (2890,1.8 10 3 5393 10 3 ) 8400 10 3
42,6 10 6 Квт саг

Жылдық эксплутациялық шығын:

И

Р a Р 0
100

К W

6,4 2
100

15720 10 3 0,0115 34,91 10 6 1722мынтенге жыл

1.9 Кесте — 1-ші және 2-ші нұсқаларды технико-экономикалық салыстыру:

35 Бөліктердің атауы
Бірліктің
есептік
құны, тенге
1-нұсқа
2-нұсқа
Бөліктердің атауы
Бірліктің
есептік
құны, тенге
бір.саны.
дана
қосынды
тенге
бір.саны.
дана
қосынды
тенге
Трансформатор
ТДЦ-400000500
2006,4*1,35
4
10834,5
—
—
2.Трансформатор
ТДЦ-400000220-73(71)У1
1867,2*1,35
2
5041,44
—
—
3. Автотрансформатор
АТДЦН-500000500220
1802,4*1,3
3
7029,36
—
—
4. АТК-ұяшығы
500 кВ
350
4
1400
—
—
5. АТК-ұяшығы
220 кВ
78
2
156
—
—
6.
АТК-ұяшығы
АТДЦН-500000500220
1802,4
3
5406,3
—
—
7. Трансформатор
ТДЦ-400000500
2006,4*1,35
—
—
3
8126
8.Трансформатор
ТДЦ-400000220-73(71)У1
1867,2*1,35
—
—
3
7562,16
9. Автотрансформатор
АТДЦН-500000500220
1802,4*1.3
—
—
3
7029,3
10. АТК-ұяшығы 500кВ
350
—
—
3
1050
11. АТК-ұяшығы 220кВ
78
—
—
3
234
12. АТК-ұяшығы
АТДЦН-500000500220
1802,4
—

3
5406,3
Барлығы:

29867,6

29407,76
480
480
480
W 125 8760 501.89 7500 438.11 7500 380,5 * 7500 8.4 10 квт саг

1.10 кесте — Екі нұсқадағы барлық шығындарды салыстыру.

мұндағы Ра+Ро=(6,4+2)%=8,4%=0,084
Энергия шығынының құны

U шыг W, 0.0115ш.б.Квт.сағ

1-ші және 2-ші нұсқалардың шығындарының
айырмашылығы төмендегі өрнекпен анықталады

арасындағы

З min %

5389.6 4627.99
5389.6

100% 14% 5%

болғандықтан 1-ші нұсқа тиімді болып табылады.

1.7 Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеу

Техникалық-экономикалық салыстыру нәтижесінен екінші нұсқаны
тандап алдық.
Қысқы тұйықталу тоғын есептеу бізге коммутациалық ақпараттарды
өшірушілік қабілеттілігімен,өткізгіштерді тексеру және ақпараттарды
термиялық және динамикалық беріктілікке есептейді
Қысқа тұйықталу тоғын келесі сатылармен есептеуге болады
1) Кедергілердің алмастыру сұлбасындағы элементтерін есептеу.
2) Энергожүйедегі алмастыру сұлбансын орнату (барлық
трансформаторлар, генераторлар, кедергі реттінде көрсетіледі).
3) Тұйықталған тоққа қатысты сұлбаны жинаймыз.

36 Шығындар
1-нұсқа
2-нұсқа
1. Есептік қаржы салымы.
Қ., тенге
2. Амортизацияға шығару
U a U кк , тенге
3. Энергия шығынының
құны, Uшығ, тенге
4. Минималды шығынды
келтіру
З min, тенге
20378.9
.
0,084 20378.9
=1711.82
.
0,0115
. 3
40940 10 =470.81
.
0,12 20378.9+
1711.82+470.81=
4627.99
24062.4
.
0,084 24062.4
= 2021.24
. . 3
0,0115 42600 10 =489.9
.
0,12 24062.4+2021.24
+489.9=5389.6

4) Қысқа тұйықталу бастапқы апериодикалық құраушыны есептеу.
5) Қысқа тұйықталу бастапқы апериодикалық құраушыны есептеу мен
квадраттық импульс тоғын есептеу.
Әр элементтердің кедергілерінің алмастыру сұлбасын есептеп
көрсетеміз.
Базалық қуаты 1000 МВА — ге тең деп аламыз.
Есепті салыстырмалы бірлік бойынша шығарылады.

1.8 Алмастыру сұлбасының элементтерін есептеу

Базалық қуат кезінде Sб 1000 МВА жүйенің кедергісін анықтаймыз.

Г1, Г2, Г3 ,Г4, Г5 генераторларының кедергісі:

x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x d

Sб
S HOM

0,19

1000
235

0,807ш.б.;

Байланыс трансформаторының кедергісі:

Х тр

U кз % Sб
100 Sн

,

ЭЖ

220
кВ

Х16=0,48

Х17=0,48
500кВ

Х7=0.44

Х8=0.44

Х9=0.44

Х10=0.44

Х14=0,52

Х15=0,52

Х1=0.807 Х2=-0.807 Х3=0.807

Х4=0.807

Х11=0.55

Х12=-0

Х5=0.807

Х6=0.807

Х13=0.77

G
1

G
2

G
3

G
4

G
5

G
6

6сурет — ҚТ тоғын анықтауға арналған сұлба

мұнда U кз — қысқатұйықталу кернеуі;
Sном — трансформатордың номиналдық қуаты;

37

220 кВ трансформатор үшін:

x 7 x 8 x 9 x 10

500 кВ трансформатор үшін:

11 1000
100 250

0,44.

x 14 x 15

Автотрансформатор кедергісі:

13 1000
100 250

0,52.

х ТВ % 0,5(U вн U вс U сн );

х ТС % 0,5(U вн U вс U сн );

х ТН % 0,5(U вн U вс U сн );

мұнда U вн , U сн , U нн — орам арасындағы қысқатұйықталу кернеуі.

х ТВ % 0,5(33 13 18,5) 13,75.

х ТС % 0,5(13 18,5 33) 0

% 0,5(33 18,5 13) 19,25

(2.13)

х АТ ,В X 11

13,75 1000
100 250

0,55

X12 0

ЭБЖ кедергісі:

х АТ ,Н X 13

19,25 1000
100 250

0,77

x 16 x 17 x УД l

Sб
U 2HOM

0,3 85

1000
2 5152

0,048ш.б.;

38

ЭЖ

Х23=0,024

220 кВ
АКККККА
ААККККR
RкВ
500кВ

Х20=0.014

К1

Х21=0.55
Х22=0,22

Х18=0.106
Х19=0,4
6 кВ

G1,2,3,
4

Сурет 7 — Алмастыру сұлбасы

G5,6

x 18

x 1 x 2 x 3 x 4
x 1 x 2 x 2 x 3 x 3 x 4 x 1 x 4

0.8 0.8 0.8 0.8
0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

0.106ш.б.;

x 20

x 7 x x 9 x 10
x 7 x 8 x 7 x 9 x 7 x 10 x 8 x 9 x 8 x 10 x 9 x 10

0,44 0,44 0,44 0,44
6 * (0,44 0,44)

0,014ш.б.;

x 19

x 5 x 6
x 5 x 6

0,8 0,8
0,8 0,8

0,4ш.б

x 22

x 14 x 15
x 14 x 15

0,44 044
0,44 0,44

0,22ш.б

x 23

x 16 x 17
x 16 x 17

0,048 0,048
0,048 0,048

0,024ш.б

X 21 X13 X 0.55.

X 24 X18 X 20 0.506.

X 25 X19 X 22 0.234.

39

1.8.1 К-1 нүктесі бойынша қысқа тұйықталу тогын есептеу

ЭЖ

Х23=0,024

Х24=0.506
220 кВ

К1

G1,2,3,

Х21=0.55
500кВ

Х25=0,234

G5,6

4
8 сурет — Түрлендірілген алмастыру сұлбасы

ЭЖ,Г5,Г6

Х26=0.02
220 кВ

К1

Х24=0.506

Г1,2,3,4

9 сурет — Түрлендірілген алмастыру сұлбасы

x 26

x 25 x 23
x 25 x 23

х 21

0,024 0,234
0,024 0,234

0,55 0.02ш.б.;

Қысқа тұйықталу нүктесі генераторында болғандықтан Uном=230 кВ
тең болады.

Базалық ток
I б
Sб
3 U ср ,k1

1000
3 230
2.51кА

40

Г1, Г2, Г3Г4генераторлардың тогы I П ,0

E *
Х 24

I б

1,08
0.506

2.51 5.35кА

Соққы тоғын есептеу:

i y 2 k y I n ,0 2 1,85 5.35 13.85kА

ЭЖ және Г5, Г6генераторлардың тогы

I П ,0

E *
Х 29

I б

1,13
0.02

2.51 141.815кА

Соққы тоғын есептеу:

i y 2 k y I n ,0 2 1,85 141.815 367.3kА

I П ,0 5.35 141.815 144.325кА

i y 13.85 367.3 381.12kА

I норм

200 4
3 230

2кА

1.8.2 Тоқтың периодикалық және апериодикалық мәні есептеу.

Ол ушін алдымен ажыратқыштың түрін таңдаймыз — ВНВ-220-63
Бұл ажыратқыштың түйіспелерінің өзіндік сөндіру уақыты 0,025с.
Доғаны сөндіретін камерадағы ажырату уақытын көрсетеміз:

t СВ 0,01 0,025 0,01 0,035с

Г1, Г2, Г3, Г Генераторларының периодикалық тогы

I П , 0 , Г
I норм

5.35
2

2.67

осы мәнді және τ мәнін қолданып [Ә … жалғасы