Файл: Диплом (Проектирование электрической станции).doc

Назначение – выявление потери возбуждения и перевод генератора в допустимый асинхронный режим (разгрузка генератора, торможение турбины и шунтирование обмотки ротора гасительным сопротивлением) или отключение блока, если синхронный режим недопустим. Защита выполняется с помощью реле сопротивления с круговой характеристикой.

Для предотвращения срабатываний реле при нарушениях синхронизма его круговая характеристика смещается. Это смещение принимается равным

с тем, чтобы обеспечить срабатывание реле при асинхронном режиме турбогенератора с полной нагрузкой и замкнутой накоротко обмоткой ротора.

Диаметр окружности характеристики принимается равным

Угол максимальной чувствительности равен .

Для отстройки от срабатываний при нарушении динамической устойчивости и асинхронном ходе в системе защита выполняется с выдержкой времени 1 - 2 с.

Для защиты от потери возбуждения используется второе реле сопротивления комплекта КСР-2 (на первом выполняется дистанционная защита от симметричных КЗ). Оно включается на разность токов и напряжение.

Для предотвращения излишних срабатываний при внешних несимметричных КЗ в ее выходной цепи предусматривается блокировка от сигнального органа ступенчатой токовой защиты обратной последовательности.

6.18. Дополнительная резервная токовая защита на стороне вн

Устанавливается на блоках с выключателем в цепи генератора. Защита предназначена для резервирования основных защит трансформатора блока при отключенном выключателе генератора.

Данная защита автоматически вводится в действие при исчезновении тока в цепи генератора. Для этого используют трехфазные токовые реле, устанавливаемые для защиты от повышения напряжения, и размыкающий контакт размножающего промежуточного реле.

Защита выполняется на двух реле РТ-40 и реле времени и включается на трансформаторы тока, встроенные в силовой трансформатор. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединяют в треугольник для предотвращения излишних срабатываний защиты от токов нулевой последовательности при внешних КЗ на землю.

Ток срабатывания защиты выбирается по условию отстройки от номинального тока защищаемого трансформатора:

где – коэффициент надежности;– коэффициент возврата реле РТ-40.

Ток срабатывания реле равен

где – коэффициент схемы;– коэффициент трансформации трансформатора тока.

Выдержка времени защиты должна быть на ступень селективности выше уставки по времени резервной защиты на стороне ВН рабочего трансформатора собственных нужд.

6.19. Релейная защита собственных нужд электростанций

В кабельной сети 6 кВ собственных нужд (СН) наиболее частым видом повреждения являются однофазные замыкания на землю. Учитывая, что они обычно сопровождаются значительными внутренними перенапряжениями, способствующими развитию повреждения, замыкания на землю в любой точке сети необходимо по возможности быстро отключать.

Для предотвращения нарушений технологического режима работы энергоблоков и исключения возгораний кабелей 6 кВ при КЗ на любом участке сети СН должно обеспечиваться надежное резервирование основных защит и отказов выключателей. Выдержка времени резервной защиты (защиты вводов на секции 6 кВ) не должна превышать 0,3 – 0,5 с.

При выдержке времени 0,5 с существенно повышается вероятность излишних срабатываний резервной токовой защиты с комбинировнным пуском напряжения при междуфазных КЗ на стороне ВН ТСН и энергоблока. В то же время пуск напряжения существенно ограничивает зону действия защиты при трехфазных КЗ и протяженность резервиреумых кабелей. В связи с указанным вместо токовой защиты с пуском напряжения в системе СН 6 кВ применяется дистанционная защита.

Она устанавливается на стороне ВН рабочего и резервного ТСН, на стороне НН в цепи каждой расщепленной обмотки ТСН (на рабочем ТСН она является защитой рабочего ввода к секции 6 КВ СН, а на резервном ТСН – защитой ввода к магистрали резервного питания) и на вводе резервного питания секции 6 кВ от магистрали резервного питания.

Так как дистанционная защита на вводах рабочих секций 6 кВ может не полностью охватывать протяжные кабели присоединений, питающих удаленные нагрузки, для резервирования их защиты дополнительно устанавливается общее устройство резервирования. Оно включается на ток рабочего или резервного ввода и действует на его отключение с контролем тока в указанных протяженных кабелях или с контролем фазного угла в общей цепи.

При КЗ за ТСН это устройство нечувствительно.

Ликвидация такого КЗ резервируется только при отказе выключателя – с помощью УРОВ, пускающегося от защит ТСН 6/-,4 кВ и действующего на отключение вводов рабочей секции 6 КВ с контролем тока в этом ТСН.

При действии дистанционной защиты рабочего ввода секции СН запрещается автоматическое включение резервного ввода.

Дистанционная защита на стороне ВН:

Назначение – резервирование дифференциальной защиты ТСН.

Для защиты используется блок-реле БРЭ2801. На стороне ВН ТСН с расщепленными обмотками устанавливается по два комплекта дистанционной защиты. На каждый из них подается ток со стороны ВН и напряжение от ТН на выводах одной из расщепленных обмоток НН.

Газовая защита.

Защита от перегрузок на каждом ответвлении, действует на сигнал.

7. Эффективность инвестиций в проект с анализом

7.1. Расчет технико-экономических показателей кэс

Оценка эффективности проведена по системе следующих взаимосвязанных показателей:

показатель доходности (рентабельность);
срок окупаемости;
дисконтированные затраты;
чистый дисконтированный доход (ЧДД);
внутренняя норма дохода.

Число часов использования установленной мощности определено по формуле:

, (7.1)

где W_г- годовая выработка электроэнергии,определенная из графика нагрузки генераторов (рис. 2.2),МВт·ч;Р_у- установленная мощность станции,МВт.

Годовая выработка электроэнергии:

Установленная мощность КЭС:

где N_бл– мощность одного блока.

Тогда по формуле (7.1):

ч.

Годовой отпуск электроэнергии равен:

, (7.2)

где - расход на собственные нужды, равный 3,2 % (принят из расчета тепловой части проекта).

В соответствии с (7.2):

Годовой расход топлива на КЭС на один агрегат рассчитано по топливным характеристикам турбоагрегата К-500-240 из/11/:

Число часов работы агрегата в году принято равным 7800 ч.

В соответствии с (4.3):

Годовой расход условного топлива для выработки электроэнергии на электростанции:

Удельный расход топлива на выработку электрической энергии:

Удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию:

Капиталовложения на сооружение КЭС составляют:

где ,– капитальные вложения соответственно в первый и последующий агрегаты, определенные по нормативам на уровне стоимости 1991 г;– коэффициент, учитывающий вид топлива, для газа равен 1;– коэффициент пересчета с учетом дефляции (удорожания), принят равным 66,04 (на третий квартал 2012 года согласно «Индексы изменения сметной стоимости прочих работ и затрат на III квартал 2012 года»).

С учетом строительно-монтажных работ и района сооружения капиталовложения в КЭС равны:

где k_район– коэффициент, учитывающий район сооружения, для центральной России равен 0,98; 0,57 и 0,43 – доли капиталовложений в строительно-монтажные работы и оборудование соответственно.

Тогда капиталовложения в строительство КЭС составят:

Удельные капиталовложения в строительство КЭС, руб/кВт, найдены из выражения

Издержки на топливо на КЭС/10/:

, (7.3)

где ‒цена газа принята равной 2659 руб/тнт (по данным Федеральной службы по тарифам РФ);- коэффициент потерь топлива при транспортировке,для газа равен 0;- калорийный эквивалент, принят равным 0,85.