Курсовая работа (т): Технологический процесс Светлинской ГЭС

Технологический процесс Светлинской ГЭС

СОДЕРЖАНИЕ

1. ИСТОРИЯ И СТРУКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ, ЕГО РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ СТРАНЫ

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СВЕТЛИНСКОЙ ГЭС

. ОСНОВНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

. СИСТЕМА ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ

. КАБЕЛЬНЫЕ И ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ, СПОСОБЫ ИХ ПРОКЛАДКИ

. КИПИА ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

. ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕ И НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

. ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЕ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

. ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭКОНОМИИ И СОБЛЮДЕНИЮ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ НА ПРЕДПРИЯТИИ :

. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ПЕРСОНАЛА ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

ЛИТЕРАТУРА

1. ИСТОРИЯ И СТРУКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ, ЕГО РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ СТРАНЫ

Технико-экономическое обоснование Вилюйской ГЭС-3 начало разрабатываться в 1975, проект - в 1978. Строительство ГЭС началось в 1979 году по проекту института «Ленгидропроект». Сначала были проведены работы по так называемым объектам подготовительного периода, затем в апреле 1983 - по основным сооружениям (строительный канал и береговые примыкания). В октябре 1986 перекрыто русло реки и построен мост через строительный обходной канал. Далее в 90-х годах темпы работ по известным причинам были замедлены, а затем вовсе приостановлены. Встал вопрос в АК «Якутскэнерго» о том, чтобы работы по созданию третьей очереди каскада Вилюйских ГЭС окончательно свернуть.

После трёхлетнего периода консервации основных сооружений ГЭС, в июле 1999 года вновь возобновилось строительство гидроузла. С этого времени эстафету на строительной площадке приняло вновь образованное открытое акционерное общество «Вилюйская ГЭС-3» с функциями заказчика, а финансирование строительства осуществлялось за счёт средств АК «АЛРОСА». В июле 2000 года АК «АЛРОСА» приобрела контрольный пакет акций ОАО «Вилюйгэсстрой» и с этого времени ГЭС получила статус филиала ОАО «Вилюйская ГЭС-3» и новое наименование Светлинская ГЭС. Генеральным подрядчиком по строительству и реконструкции объектов энергетики возлагалось на дочернее общество АК «АЛРОСА» - ОАО «Вилюйгэсстрой».

Компоновка гидроузла обусловлена сложными климатическими и геокриологическими условиями створа. Борта долины сложены вечномерзлыми породами, имеющими льдистость местами до 40%. Неминуемое после затопления водохранилища протаивание льдистых прослоев и большая просадочность грунтов исключают размещение здесь бетонных сооружений. Это и предопределило размещение совмещенного бетонного сооружения, включающего здание ГЭС, в русле реки, в пределах талика на выветренных мергелистых относительно уплотненных грунтах.

В состав гидротехнических сооружений ВГЭС-3 входит следующее:

- совмещенное бетонное сооружение;

- правобережная каменно-земляная плотина;

- левобережная каменно-земляная плотина;

Совмещенное бетонное сооружение вмещает: здание ГЭС руслового типа, состоящее из четырех агрегатных блоков и монтажной площадки; 16 глубинных водосбросов; два ЗРУ-220 кВ и корпус управления. Массив здания ГЭС имеет ширину 74,0 м, длину (по отметке 184,00 м) - 145,0 м., и составляет три части: блок монтажной площадки и два энергоблока, вмещающие по два гидроагрегата каждый.         

Правобережная каменно-земляная плотина с ядром из суглинка, упорными призмами из горной массы долеритов выполнена до отметок, позволяющих обеспечить подъем воды в водохранилище до уровня 183,00 м. Длина напорного фронта 270,0 м по урезу воды на отм. 181,00 м.

Левобережная каменно-земляная плотина с ядром из суглинка, выполнена в полном объеме до отметки 183,60 м. Длина плотины по гребню - 112,00 м, высота плотины в примыкании к зданию ГЭС - 54,0м. Водохранилище Светлинской ГЭС общей протяженностью более 140 км (при НПУ) располагается на территории Мирнинского улуса.

сентября 2004 года на Светлинской ГЭС произведён пуск первого гидроагрегата, 22 декабря 2005 - второго, 6 февраля 2008 года - третьего. И в 2008 году станция была официально принята в эксплуатацию с тремя из четырех гидроагрегатов мощностью по 90 МВт каждый с поворотно-лопастными турбинами типа ПЛ 30-В-750.

Светлинская ГЭС предназначена для работы в объединенной энергосистеме Западной и Центральной Якутии с установленной мощностью 360 МВт со среднегодовой выработкой 1200 млн. кВт·ч при расчетном напоре 22,7м. Местоположение гидроузла - Якутия, среднее течение реки Вилюй на 1206,8 км от устья реки Вилюй, в 80 км по дороге от города Мирный.

Основные потребители электроэнергии - объекты алмазодобывающей и нефтегазовой промышленности, социальная инфраструктура региона. Электроэнергия ГЭС позволит вывести на рентабельный уровень разработки небольших коренных и россыпных месторождений, которые АК "АЛРОСА" будет разрабатывать в ближайшие годы.

Реформирование топливно-энергетического комплекса и развитие транспортной инфраструктуры должны стать главными направлениями развития Якутии. "В качестве приоритетных направлений развития Якутии выделяется реформирование топливно-энергетического комплекса (ТЭК), и прежде всего нефтегазовой отрасли. Кроме того, предусмотрено дальнейшее развитие таких базовых для региона отраслей, как добыча алмазов и золота, лесопромышленного комплекса и АПК".

По вопросам комплексного развития региона определены стратегические ориентиры перед Якутией, Сибирью и Дальним Востоком в целом с учетом необходимости с утверждением в правительстве РФ окончательной версии программы стратегического развития Дальнего Востока и Забайкалья на период до 2020 года (см. Приложение). Сформированные прогнозы энергокомпаний будут использованы для корректировки «Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2020 года» в целях формирования состава инвестиционных проектов, необходимого для обеспечения прогнозируемого спроса на электроэнергию обеспечивающего энергетическую безопасность страны и регионов, предусматривающих использование современного оборудования и новейших технологий и гарантирующего повышение экологичности объектов электроэнергетики.

Для эксплуатационного обслуживания энергооборудования станции и гидротехнических сооружений Светлинской ГЭС утверждена штатная численность персонала и следующая организационная структура ГЭС.

Электроцех - осуществляет техническое обслуживание и ремонт всего электрического оборудования.

Машинный цех - осуществляет техническое обслуживание и ремонт гидротурбинного и вспомогательного технологического оборудования, механического оборудования гидротехнических сооружений, грузоподъемных кранов и механизмов станционного узла СГЭС.

Гидротехнический цех - осуществляет контроль за надёжностью и безопасностью гидротехнических сооружений, техническое обслуживание и ремонт гидротехнических сооружений, производственных зданий, антикоррозионную защиту оборудования и металлоконструкций.

Электротехническая лаборатория (ЭТЛ) - осуществляет комплекс эксплуатации устройств автоматизированных систем управления оборудованием (АСУ), релейной защиты и электроавтоматики, средств электрических измерений и высоковольтных испытаний электрооборудования.

Цех СДТУ - осуществляет техническую эксплуатацию оборудования телефонной станции ГЭС, комплекса средств ВЧ-связи по линиям электропередач и громкоговорящей поисковой связи объекта.

Оперативная служба - выполняет контроль за технологическим процессом производства электроэнергии, регулирование и изменение режимов работы основного и вспомогательного оборудования ГЭС, регулирование уровня водохранилища, предотвращение и ликвидацию аварийных ситуаций и технологических нарушений.

Отдел материально-технического снабжения (ОМТС) - обеспечивает производственные подразделения ГЭС оборудованием, материалами, запасными частями, аппаратурой, инструментом, спецодеждой и прочим необходимым для технического обслуживания и ремонта оборудования и гидротехнических сооружений ГЭС.

Производственно-технический отдел (ПТО) - является структурным подразделением Светлинской ГЭС, координирующим деятельность подразделений СГЭС по техническому обслуживанию и ремонту оборудования и гидротехнических сооружений с целью обеспечения надежной, экономичной работы гидростанции, производит ведение отчётной документации.

Служба охраны труда и надёжности (СОТН) - выполняет функции контроля за обеспечением безопасности персонала при обслуживании оборудования, санитарно-гигиенических нормативов, противопожарных мероприятий и требований по ГО и ЧС.

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СВЕТЛИНСКОЙ ГЭС

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, при помощи которых осуществляется концентрация водной энергии и её преобразование в электроэнергию. Гидравлическая энергия рек представляет собой работу, которую совершает текущая в них вода.

Водохранилище ГЭС с отметкой верхнего бьефа выше на 23 метра от отметки нижнего бьефа создаёт напор на рабочее колесо турбины. Коэффициент полезного действия гидротурбин зависит от их конструкции, диаметра рабочего колеса и изменений напора. Вращаясь от потока воды турбина преобразует гидравлическую энергию в механическую в основном за счёт потенциальной энергии потока. Механическая энергия вращения находящегося на одном валу ротора генератора преобразуется в электрическую энергию в обмотке статора генератора посредством создания в электромагнитном поле ЭДС.

Для передачи электроэнергии на дальние расстояния и уменьшения потерь при транспортировке по воздушным линиям электропередач, потенциал напряжения увеличивается до 220 кВ посредством силовых повышающих трансформаторов. С увеличением напряжения пропорционально уменьшается ток нагрузки в проводах линии, что и позволяет применить экономичное применение сечение проводника по отношению к расчётным нагрузкам.

. ОСНОВНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

К основному оборудованию на Светлинской ГЭС относится оборудование участвующее в выработке электроэнергии, передаче её потребителям и осуществляющее контроль и регулирование режима гидроузла в целом:

. гидрогенераторы;

. оборудование генераторного распределительного устройства 13,8 кВ;

. главные повышающие трансформаторы;

. комплектное распределительное устройство ЗРУ-220 кВ;

. трансформаторы собственных нужд станции;

. комплектное распределительное устройство КРУ-6 кВ;

. комплектные трансформаторные подстанции собственных нужд ГЭС;

. панели защит, автоматики, измерений и АСУ ТП;

. водосбросные сооружения;

. затворы гидроагрегатов, сороудерживающие решётки;

. крановое хозяйство ГЭС.

Гидрогенераторы - типа СВ 1280/145-68 синхронные, вертикального исполнения, зонтичного типа с одним направляющим подшипником расположенным в верхней крестовине и подпятником на гидравлической опоре.

Наружный диаметр активной стали статора - 1280 см

Ширина (высота) активной стали статора - 145 см

Число полюсов ротора                                     - 68 шт.

Номинальные данные гидрогенераторов:

Мощность - 107000 кВт (126000 кВА)

Напряжение        - 13800 В

Ток статора        - 5271 А

Ток ротора - 1447 А

Напряжение ротора - 271 В

Коэффициент мощности - 0,85

Направление вращения (см. сверху) - по часовой стрелке

Частота - 50 Гц

Оборудование генераторного распределительного устройства 13,8 кВ (ГРУ-13,8кВ) - служит для коммутации электроэнергии от выводов гидрогенераторов до главных повышающих трансформаторов и трансформаторов собственных нужд станции.

На Светлинской ГЭС применяется ГРУ-13,8 кВ с элегазовой изоляцией (шестифтористой серой - SF6) типа HECS-80S фирмы «АВВ-Швейцария» состоящее из системы трехполюсного силового выключателя с единым приводом, приводными рычагами и кожухами, монтирующимися на общей полюсной раме, включающими в себя:

разъединитель с приводом и приводными рычагами;

заземляющие ножи с приводами и приводными рычагами (со стороны генератора и со стороны трансформатора);

конденсаторы (для компенсации остаточного намагничивания);

ОПНы (для защиты от коммутационных и внешних перенапряжений) - только у выключателей генераторов;

шкаф управления.

Номинальные данные выключателя ГРУ-13,8 кВ:

Номинальное максимальное напряжение - 23 кВ;

Номинальный длительно допустимый ток - 8,5 кА;

Испытательное напряжение грозового импульса - 150 кВ;

Номинальный ток отключения - 80 кА;

Ток динамической стойкости - 220 кА;

Номинальный ток термической стойкости, 3сек. - 80 кА;

Полное время отключения - 60 мс.

Главные повышающие трансформаторы - типа ТДЦ-125000/220 трехфазные, двухобмоточные, оборудованные устройством принудительной циркуляции масла.

Технические данные трансформаторов ТДЦ-125000/220

Номинальная мощность трансформатора - 125000 кВА

Номинальное напряжение класса изоляции - 220 кВ.

Схема и группа соединения обмоток - Ỵн/∆-11

Вид переключения ответвлений, количество ступеней и диапазон регулирования - ВН ПБВ ± 2х2,5 %.

Со стороны высокого напряжения 220 кВ главные трансформаторы присоединяются через элегазовые выключатели к секционированным системам шин (ЗРУ-1 и ЗРУ-2).

Комплектные распределительные устройства ЗРУ-220 кВ - с элегазовой изоляцией (SF6) типа ELK14 компании АББ (Швейцария) расположены в зданиях ЗРУ-1 и ЗРУ-2. Предназначены для приёма, распределения и передачи электроэнергии от блочных повышающих трансформаторов на воздушные линии 220 кВ.

Технические данные КРУЭ-220кВ:

Тип корпуса - однофазный;

Номинальное максимальное напряжение        - 245 кВ;

Номинальный ток (сборная шина) - 2000 А;

Номинальный ток (фидер) - 2000 А;

Максимальный кратковременный выдерживаемый ток (ток термической стойкости) - 25000 А;

Длительность короткого замыкания - 3 с;

Номинальный ток электродинамической стойкости - 75000 А;

Номинальное выдерживаемое напряжение грозового импульса - 1050 кВ;

Выдерживаемое коммутационное перенапряжение - 850 кВ;

Выдерживаемое напряжение промышленной частоты (1 мин) - 460 кВ.    

Комплектное распределительное устройство КРУЭ - 220 кВ типа ELK 14 состоит из следующих электрических аппаратов:

Выключатели с приводами;

Разъединители (осевые и угловые) с приводами;

Заземлители с приводами;4

Трансформаторы тока;

Трансформаторы напряжения;

Вводы полимерные элегаз-воздух (со стороны трансформаторов);

Вводы полимерные элегаз-воздух (со стороны линий);

Изолированные газовые отсеки;

Разрывной диск с адсорбером;

Параллельный компенсатор;

Датчик плотности газа.

Трансформаторы собственных нужд станции - типа ТДНС-10000/35 подключены через выключатели от ошиновки 13,8 кВ со стороны генераторного напряжения главных трансформаторов. В трансформаторах Т21, Т23 установлено переключающее устройство типа РНТА позволяющее регулировать напряжение под нагрузкой. Число ступеней регулирования - 19.

Технические данные трансформаторов ТДНС-10000/35

Мощность - 10 000 кВА

Напряжение короткого замыкания - 7,93 %

Ток холостого хода - 0,47 %

Потери холостого хода - 9,9 кВт

Потери к/з - 57,7 кВт

Схема и группа соединений - Yн/Y-0

Полная масса - 22 180 кг

Ток В.Н. трансформатора - 418,4 А

Ток Н.Н. трансформатора - 916,4 А

Комплектное распределительное устройство КРУ-6 кВ - состоит из двух раздельно работающих секций С1 и С2, связанных между собой секционным выключателем ВС-6. На секционном выключателе предусмотрено устройство автоматического включения резервного источника питания (АВР). Нормальная схема работы КРУ-6 кВ: питание первой секции осуществляется от трансформатора собственных нужд Т23 через вводной выключатель В2-Т23, питание второй секции осуществляется от трансформатора собственных нужд Т21 через вводной выключатель В2-Т21. Секционный выключатель ВС-6 нормально должен быть отключен. Для обеспечения питания собственных нужд, на КРУ-6 кВ имеется две линии резервированного питания от ГПП 110/35/6 кВ через вводные выключатели В-Л9 и В-Л17.