Проект электрической части ГЭС-768 МВт

При невозможности  быстрого отключения установки необходимо отделить пострадавшего от токоведущих  частей, которых он касается. При  этом оказывающий помощь должен принять соответствующие меры безопасности, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущей частью, а также под шаговым напряжением.

Меры первой доврачебной медицинской  помощи зависят от состояния пострадавшего после освобождения его от действия тока.

Если  пострадавший в сознании, но до этого  был в состоянии обморока, его  следует уложить на подстилку  и до прибытия врача обеспечить ему  полный покой и наблюдение за пульсом  и дыханием. Нельзя позволять пострадавшему  двигаться, а тем более продолжать работу, даже если он чувствует себя хорошо и не имеет видимых повреждений.

Если  пострадавший находится в бессознательном  состоянии, но с сохранившимся устойчивым дыханием и пульсом, его следует  удобно уложит на подстилку, расстегнуть  на нём одежду и пояс, обеспечить приток свежего воздуха, поднести к  носу вату, смоченную в нашатырном спирте, обрызгивать лицо холодной водой и обеспечить полный покой  до прибытия врача.

 Если  пострадавший плохо дышит –  редко, судорожно, как бы с  всхлипыванием, или если его  дыхание постепенно ухудшается, но продолжается нормальная работа  сердца, необходимо делать искусственное  дыхание.

При отсутствии признаков жизни, то есть когда у  пострадавшего отсутствуют дыхание, сердцебиение и пульс, а болевые  раздражения не вызывают никаких  реакций, зрачки глаз расширенны и не реагируют на свет, надо считать  пострадавшего в состоянии клинической  смерти и немедленно приступить к  его оживлению, то есть делать искусственное  дыхание и массаж сердца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 Релейная  защита блока

 

Защита  от замыканий на землю в обмотке  статора турбогенератора. Устройство состоит из максимального реле напряжения нулевой последовательности основной частоты, защищающего большую часть  витков обмотки статора генератора со стороны линейных выводов, и органа напряжения третьей гармоники, защищающего  часть обмотки статора, примыкающую  к нейтрале,  и саму нейтраль. В  качестве органа третьей гармоники  используется реле напряжения с торможением.

Основные  защиты от внутренних повреждений:

• продольная и поперечная дифференциальная защита генераторов;
• защита от замыканий на землю в обмотке статора;
• защита от замыканий на землю в обмотке ротора и в цепях возбуждения;
• дифференциальная защита трансформатора (АТ);
• газовая защита трансформатора;
• контроль изоляции вводов трансформатора (автотрансформаторов);
• защита от повышения напряжения;

1. Поперечная дифференциальная защита генератора. Она включается на трансформатор тока, установленный в перемычке, соединяющей две нейтрали ветвей обмотки статора. Эта защита реагирует на замыкания между витками одной ветви, между ветвями одной фазы и между ветвями разных фаз. Защита выполняется на токовом реле типа РТ-40/Ф с фильтром высших гармоник.

2. Продольная дифференциальная защита генератора. Защита с тормозным действием и быстронасыщающимся трансформатором устанавливается на турбогенераторах мощностью 160 МВт и более. Она имеет трехфазное исполнение, что обеспечивает быстрое отключение двойных замыканий на землю, одно из которых находится в генераторе. Тормозная обмотка включается во вторичную цепь трансформаторов тока со стороны линейных выводов генератора. Используется реле типа ДЗТ-11/5, имеющее рабочую обмотку (144 витка) с одним ответвлением по середине.
3. Резервная дифференциальная защита. Устанавливается на генераторах, одноступенчатая дистанционная защита выполняется с использованием одного из трех реле сопротивления в блок реле типа КРС-2. Защита выполняется с двумя выдержками времени (дальнее и ближнее резервирование).
4. Токовая защита обратной последовательности. На генераторах мощностью 160 МВт и более устанавливается защита типа РТФ-6М, выполненная на полупроводниковых элементах. Устройство РТФ-6М содержит фильтр тока обратной последовательности (ФТОП), орган с интегральной зависимой характеристикой выдержки времени, два органа, не имеющие выдержки времени (отсечки), и сигнальный орган. Кроме того имеется пусковой орган для интегрального органа и входное преобразовательное устройство на входе ФТОП.
5. Защита от потери возбуждения. Защита, реагирующая на изменения сопротивления на выводах генератора, выполняется с помощью направленного реле сопротивления с круговой характеристикой. Используется второе реле сопротивления комплекта КРС-2.
6. Защита от перегрузки обмотки ротора. Применяется устройство защиты типа РЗР-1М с двумя ступенями действия – первой, действующей на развозбуждение генератора, и второй, действующей на отключение его от сети и на гашение поля.
7. Сигнализация симметричной перегрузки генератора. Защита выполняется с помощью токового реле, включенного на ток одной фазы, и действует на сигнал с выдержкой времени 6 – 9 секунд. Применяется реле типа РТВК с диапазоном установок 3,68 – 14 А, имеющее к_в = 0,99.
8. Защита от замыканий на землю в цепи возбуждения. Для сигнализации возникновения замыкания на землю в одной точке цепи возбуждения турбогенераторов с теристорной  системой возбуждения применяется защита типа КЗР-3, выполняемая с наложением на цепь возбуждения переменного тока частотой 25 Гц.
9. Дифференциальная защита трансформатора блока. Защита ДЗТ-21 предусматривается на трансформаторе блока в качестве основной защиты от всех видов к.з. Обладает высокой чувствительностью благодаря применению для отстройки от токов выключения сочетания время – импульсного принципа и торможения тока второй гармоники. Газовая защита реагирует на газообразование внутри бака трансформатора, возникающее в результате разложения масла или разрушения изоляции под действием значительных повышений температуры.
10. Защита от однофазных к.з. на землю на стороне ВН. Токовая защита нулевой последовательности на трансформаторах блоков выполняется с помощью двух токовых реле, включенных на ток нейтрали трансформатора блока.
11. Газовая защита трансформатора.
12. Защита от замыканий внутри бака трансформатора и в контакторном объеме РПН, сопровождающихся выделением газов. Газовая защита с одним газовым реле, контролирует выделение газа из бака трансформатора в расширитель, и с одним газовым реле для контакторного отсека РПН. Газовая защита бака трансформатора выполняется с двумя ступенями, действующими на сигнал и на отключение. РПН выполняется одной ступенью, действуя только на отключение.
13. Контроль изоляции вводов трансформатора.
14. Защита от повышения напряжения.

Назначение: защита предназначена  для предотвращения недопустимого  повышения напряжения.

На блоках с гидрогенераторами, защита должна действовать на отключение генератора от сети и гашения поля в случаях повышения напряжения из-за нагрузки, выполняется на максимальном реле напряжения РН – 53/200.

На мощных гидрогенераторах, с непосредственным охлаждением  обмоток, дополняется вторая ступень  для использования в режиме холостого  хода, выполняемая также, как и на турбогенераторах.

 

Расчет дифференциальной защиты:

I_ср._min= F_ср/W_ср= 100/144= 0,69 А

   где: F_cp= МДС срабатывания [равна 100А]

          W_p- число витков рабочей обмотки [144 витка]

Максимальный  расчётный ток небаланса

I_нб._расч= К_одн×℮×I

= 0,1×0,5×18,93= 0,946 кА

где: К_одн - коэффициент однотипности ТТ [принимается равным 1, при равных

                ТТ или 0,5, при одинаковых];

          Е – полная погрешность [принимается равной 0,1]

        I - периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ

МДС рабочей  обмотки

Fр= К_н/К_i×I_нб._расч×W_р= 1,6/1600×946×144= 136,2 А

где: К_н – коэффициент надёжности принимается равным 1,6

       K_i – коэффициент трансформации трансформаторов тока со стороны

               линейных выводов генератора, КI = 8000/5 = 1600

       I_нб._расч – ток небаланса

       W_p- число витков рабочей обмотки [144 витка]

Тормозная намагничивающая  сила Fm реле исходя из тормозной характнристики реле ДЗТ-11/5 при минимальном торможении. При аппроксимации тормозной характеристики гиперболой тормозная намагничивающая сила определяется для реле по выражению:

 

А∙витков

Вторичное значение тока тормозной обмотки  I_{торм.вт}, А:

кА = 11,8 А

Расчетное число витков тормозной обмотки  равно:

ω_т.расч =

Целое число витков тормозной обмотки принимаем ω_т.расч  = 10

Чувствительность  рассматриваемой защиты не проверяется, так как она обеспечивается с  большим запасом, выше необходимой согласно ПУЭ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 Экономическая часть

 

ГЭС являются источниками электроэнергии, получаемой с наименьшими текущими затратами (наименьшей себестоимостью).

Основной  составляющей себестоимости энергии  на ГЭС являются амортизационные  отчисления. На долю всех других затрат (заработная плата, текущий ремонт, общестанционные расходы и др.) приходится от 10 – 15%  (для мощных ГЭС) до 20 – 30% (для относительно малых  и дешёвых по первоначальным затратам ГЭС).

Такая структура  себестоимости энергии ГЭС объясняется  следующим. У ГЭС относительно велики удельные капитальные вложения (они  в 2 – 3 раза выше, чем у ТЭС). Поэтому  не смотря на вечный характер сооружений ГЭС и, следовательно , низкие нормы  амортизации, удельный вес амортизационных  отчислений велик. ГЭС легко амортизируются и переводятся на телеуправления, поэтому на эксплуатации ГЭС занято значительно меньше персонала, чем  на ТЭС, следовательно, мала составляющая заработной платы в себестоимости  энергии, а производительность труда  намного выше, чем на самых совершенных  сверхмощных ТЭС.

ГЭС используют возобновляемые энергоресурсы (топливная  составляющая себестоимости равна  нулю) и очень мало энергии расходуется  на собственные нужды.

Общая и  удельная численность персонала  и другие составляющие эксплуатационных расходов ГЭС (на текущий ремонт, общестанционные) зависят от её мощности.

   Себестоимость единицы электрической  энергии (при прочих равных  условиях) от степени использования  установленной мощности электростанции, то есть от режима её работы (графика нагрузки). Эта зависимость  себестоимости единицы энергии  Sэ.э. от числа часов hу использования  называется эксплуатационной экономической  характеристикой.

   Себестоимость энергии складывается  из нескольких затрат, и для  построения и анализа экономической  характеристики электростанции  следует выявить указанную зависимость  от отдельных составляющих себестоимости.

Порядок расчёта.

1. Расчёт  капиталовложений в станцию:

К_ст= К_у * P_уст,

где К_у - удельные капиталовложения (о.е. / кВт); P_уст – установленная мощность станции (кВт).

К_ст = 7990*768 000 = 6,34 * 10⁹ о.е.

2. Суммарные издержки за год:

ΣИгэс= Иа + Изп + Итр + Иобщ,

где Иа - амортизационные расходы,

      Изп - расходы на заработную плату,

      Итр - затраты на текущий ремонт,

      Иобщ - общестанционные расходы

Иа = ((α_а + α₀) * Кст) / 100, (о.е.);

где α_а – норма амортизационных отчислений, принимаем равной 6.3%;

α₀ – норма отчислений на обслуживание, принимаем равной 2%;

И_а = ((6.3 + 2) * 6,34 * 10⁹) / 100= 0,80 * 10⁹

Изп = n_экс * ЗП * Крзп,

где n_экс – численность эксплуатационного персонала; ЗП – средняя заработная плата персонала станции за год (о.е..); Крзп - районный коэффициент.

Изп = 310 * 150000 * 1.2= 0,055 * 10⁹ о.е..

Итр –  принимаются равными 36% от Иа;

Итр = (36 / 100) * 0,80 * 10⁹ = 0,288 * 10⁹ о.е.

Иобщ  – принимаются равными 10% от суммы (Иа + Изп + Итр ), о.е.;

Иобщ = (10 / 100) * (0,80 + 0,055 + 0,288) * 10⁹ = 0,1143* 10⁹ о.е.

ΣИгэс= (0,80 + 0,055 + 0,288+ 0,1143) * 10⁹ =1,2573 * 10⁹ о.е..

3. Определяем  себестоимость электроэнергии ГЭС  при разной загрузке электростанции. Принимаем разное количество  часов использования максимальной  загрузки ГЭС.

(hу1) = 6500 + 1000= 7500 ч;

(hу2) = 6500 ч;

(hу3) = 6500 – 1000= 5500 ч;

3.1 Определяем  себестоимость электроэнергии на  амортизацию:

Sа= Иа / (hу * Руст),

Sа1= 0,80 * 10⁹ / 7500 * 1,56 * 10⁶  = 0,090 о.е./кВтч.

Sа2= 0,80 * 10⁹ / 6500 * 1,56 * 10⁶  = 0,105 о.е./кВтч.

Sа3= 0,80 * 10⁹ / 5500 * 1,56 * 10⁶  = 0,125 о.е./кВтч.

3.2 Определяем  себестоимость электроэнергии на  заработную плату:

Sзп= Изп  / (hу * Руст),

Sзп1= 0,055 * 10⁹ / 7500 * 0,92 * 10⁶  = 0,0082 о.е./кВтч.

Sзп2= 0,055 * 10⁹ / 6500 * 0,92 * 10⁶  = 0,0095 о.е./кВтч.

Sзп3= 0,055 * 10⁹ / 5500 * 0,92 * 10⁶  = 0,0112 о.е./кВтч.

3.3 Определяем  себестоимость электроэнергии на  текущий ремонт:

Sтр= Итр  / (hу * Руст),

Sтр1= 0,288* 10⁹ / 7500 * 0,92* 10⁶  = 0,032 о.е./кВтч.

Sтр2= 0,288* 10⁹ / 6500 * 0,92 * 10⁶  = 0,037 о.е./кВтч.

Sтр3= 0,288* 10⁹ / 5500 * 0,92 * 10⁶  = 0,045 о.е./кВтч.

3.4 Определяем  себестоимость электроэнергии на  общестанционные расходы:

Sобщ=  Иобщ / (hу * Руст),

Sобщ1= 0,088 * 10⁹ / 7500 * 0,92 * 10⁶  = 0,013 о.е./кВтч.

Sобщ2= 0,088 * 10⁹ / 6500 * 0,92 * 10⁶  = 0,015 о.е./кВтч.

Sобщ3= 0,088 * 10⁹ / 5500 * 0,92 * 10⁶  = 0,018 о.е./кВтч.

3.5 Определяем  суммарную себестоимость электроэнергии  ГЭС:

ΣSгэс1 = Sа1 + Sзп1 + Sтр1 + Sобщ1= (0,090 + 0,0082 + 0,032 + 0,013)= 0,143 о.е./кВтч.

ΣSгэс2 = Sа2 + Sзп2 + Sтр2 + Sобщ2= (0,105 + 0,0095 + 0,037 + 0,015)= 0,166 о.е./кВтч.

ΣSгэс3 = Sа3 + Sзп3 + Sтр3 + Sобщ3= (0,125 + 0,0112 + 0,045 + 0,018)= 0,199 о.е./кВтч.

Таблица 27 – Данные по себестоимости единицы электроэнергии ГЭС.

Наименование  статей затрат	Количество часов использования  электроэнергии
	hу1 = 5500 час		hу2= =6500 час		hу3 = 7500 час
	И, о.е.	S1 о.е./кВт·ч	И, о.е.	S2 о.е./кВт·ч	И, о.е.	S3 о.е./кВт·ч
Амортизация	0,45·109	0,125	0,45·109	0,105	0,45·109	0,090
Заработная плата	0,014·109	0,0112	0,014·109	0,0095	0,014·109	0,0082
Текущий ремонт	0,027·109	0,045	0,027·109	0,037	0,027·109	0,032
Общестанционные расходы	0,049·109	0,018	0,049·109	0,015	0,049·109	0,013
Итого	0,53·109	0,199	0,53·109	0,166	0,53·109	0,143