Электрооборудование электрических станций, сетей и систем

U_ycm= U_вн

блок 500 МВт.; U_вн = 20кВ., U_HH = 6 кВ;

блок 400МВт.; U_вн = 20 кВ., U_HH = 6 кВ.

блок 110 МВт.; U_вн = 10,5 кВ., U_HH = 6 кВ.

Согласно полученным результатам  выбирают по таблице справочника [2.,с. 124] рабочие ТСН, данные которых заносят  в таблицу 4.

Таким образом выбирают по таблице справочника [2., с. 124] РТСН данные которого заносят в таблицу 4.

 

Таблица 4 Параметры ТСН  и РТСН

 

Тип	Кол-во		sH,	U обмоток, КВ		Потери, кВт		ик	Цена тыс. руб.
	1в	2в	MBA	ВН	НН	Рx	Рк	%
ТРДНС-32000/35	2	2	32000	20	6,3-6,3	29	145	BH-HH 12.7	1740
ТРДНС-25000/35	1	1	25000	20	6,3-6,3	25	115	BH-HH 10.5	1550
TMHC-6300/10	3	3	6300	10,5	6,3	8	46,5	8
ТРДНС-32000/35	2	2	32000	20	6.3-6.3	29	145	BH-HH 12,7	1740

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Выбор трансформаторов  связи

1.6.1 Расчет баланса мощностей

Расчет ведется для  трех режимов

1)Режим максимальных нагрузок;

2)Режим минимальных нагрузок;

3)Аварийный режим (отключен один, самый мощный, генератор РУ) при максимальных нагрузках РУ.

Расчет баланса мощностей  для первого варианта схемы.

Баланс мощностей ведется  для каждого варианта схемы, каждого  РУ не имеющего прямой связи с энергосистемой и для всей станции в целом  по трем режимам:

-режим максимальных нагрузок;

-режим минимальных нагрузок;

-аварийный режим (отключен  один самый мощный генератор  для рассматриваемого РУ)

1.6.2 Расчет баланса мощностей для первого варианта схемы

Избыточную мощность для  РУ СН рассчитывают по формулам

S _{избыт. 1.1}=√(ΣP_н.г.-Р_max.- ΣР_сн.г.)²+(ΣQ_н.г.-Q_тах.-ΣQ_сн.г)²                                   (3.7)

S _{избыт. 1.1}=√ (510-22,59-468)²+(330,4-14,08-226,6)²=91,79МВА (избыток)

S _{избыт. 1.2}=√(ΣP_н.г.-Р_mix.- ΣР_сн.г.)²+(ΣQ_н.г.-Q_тiх.-ΣQ_сн.г)²                       (3.8)

S _{избыт. 1.2}=√ (510-22,59-360,3)²+(330,4-14,08-174,А)² =190,5 MBA (избыток)

S _{избыт.1,3}=√(ΣP_н.г.- Р_max.- ΣР_сн.г –Р _{н г max.}+ Р _{сн г max}) ²+(ΣQ_н.г.-Q_тaх.-ΣQ_сн.г+ Q _{н.г. тaх+} Q _{сн.г. тaх})²                                                                          (3. 9)

S _{избыт.1,3}=√ (510-22,59-468-400+18)²+(330,4-14,08-226,6- 247,9+11)²=391,3 MBA, (недостаток)

Расчет баланса мощностей  для всей станции

Избыточную мощность для  всей станции рассчитывают по

формулам

S _{избыт. 2.1}=√(ΣP_н.г.-Р_max.- ΣР_сн.г.)²+(ΣQ_н.г.-Q_тах.-ΣQ_сн.г)²                                  (3.10)

S _{избыт. 2.1}=√ (1730-1218-45,45)²+(1115-769,5-27,98)²=564,3 MBA (недостаток)

S _{избыт. 2.2}=√(ΣP_н.г.-Р_mix.- ΣР_сн.г.)²+(ΣQ_н.г.-Q_тiх.-ΣQ_сн.г)²                     (3.11)

S _{избыт. 2.2}=√( (1730-952,8-45,45)²+(1115-603,2-27,98f=877,2 MBA (избыток)

S _{избыт. 2.3}=√(ΣP_н.г.- Р_max.- ΣР_сн.г –Р _{н г max.}+ Р _{сн г max}) ²+(ΣQ_н.г.-Q_тaх.-ΣQ_сн.г+ Q _{н.г. тaх}+ Q _{сн.г. тaх})²                                                                  (3.12)

S _{избыт. 2.3}= √ (1730-1218-45,45-500+22,5)²+(1115-769,5-2 7,98- 309,8+13,9)²=24,23 MBA (недостаток)

 

 

 

 

1.6.4 Расчет баланса мощностей  для второго варианта схемы  Избыточную мощность для РУ  СН рассчитывают по формулам  S_{избыт. 3.1}=√(400-22,59-468)²+(247,9-14,08-226,б)² =90,8 MBA (недостаток) (3.7)

S_{избыт. 3.2}=√(400-22,59-360,3)²+(24 7,9-14,08-400)²= 167 MB А (избыток) (3.8)

S_{избыт. 3.3}=S_max=520 MBA (недостаток)                                 (3.9)

Структурная схема вариантов  станции с указанием перетоков  мощностей через трансформаторы связи, показаны на рисунках 1.3 и 1.4

 

Рисунок 1.3- Первый вариант  структурной схемы станции

Рисунок 1.4 - Второй вариант  структурной схемы станции

 

 

1.7 Выбор трансформатора  связи

1.7.1 Выбор количества

Количество согласно НТП  и ПУЭ, так как к РУ подключены потребители первой и второй категории  и данное РУ не имеет прямой связи  с энергосистемой, принимают два  трансформатора связи для бесперебойного питания и для надежной связи  с энергосистемой.

1.72 Место подключения

обмотка ВН к РУ ВН;

обмотка СН к РУ СН;

обмотка НН к обмотке  ВН РТСН.

Выбор по полной мощности

1.7.3 Выбор производят по условию:

S _{ном. AT} — S_{расч. AT,}

где S_нomAt полная номинальная мощность автотрансформатора, МВА;

S_paсчAT- полная расчетная мощность автотрансформатора, МВА.

Полную расчетную мощность определяют по формуле (3.13):

S_расч = S_{nepem. max.} / 2

где S_{nepem тах} - наибольший переток мощности через трансформаторы связи, МВА;

2 - коэффициент учитывающий  допустимую длительную перегрузки  трансформатора с масляным охлаждением  на 40%.

Первый вариант: S_{paсч AT} = S_nepem. _тах_/2 = 391,3/2 =195,6 МВА

Второй вариант: S_pacчAT = S_nepem. _тах / 2 =520/2 =260 МВА.

Таким образом по таблице  справочника [2., с. 157] выбирают трансформатор  связи и заносят в таблицу 5.

 

Таблица 5 Параметры автотрансформатора

 

Тип	Колво		Sном МВА	U обмоток кВ			Потери. КВт		ик, %			Цена тыс руб.
	1	II		ВН	СН	нн	Рх	Рk	зн-сн	вн-нн	зн-нн
АТДЦТН- 200000/220/110	2	4	200	230	121	6,3.6,6; 38,5:10,5 11	105	430	11	32	20	6750

 

 

 

 

2 Технико-экономическое  сравнение вариантов схем проектируемой  электростанции

2.1 Определение капиталовложений  в каждый из вариантов схем

Для определения капиталовложений средний коэффициенты а для пересчета  заводской стоимости в расчетную  силовых трансформаторов находят  по таблице справочника [2., с. 550]. Заводскую  стоимость трансформатора определяют по таблице 3. В учебном проектировании допускается учитывать только разные элементы схем.

Расчет капитальных  вложений ведут в табличной форме.

 

Таблица 6 Капиталовложения в строительство

 

Наименование  оборудования	Заводская стоимость, тыс. руб.	а	Расчетная Стоимость, тыс. руб.	1 вариант		2 вариант
				Количество	Σ стоимост ь т. руб	Количество	Σ стоимост ь  т. руб
ТНЦ-630000/220	14350	1,4	20090	2	40180	2	40180
ТДЦ-250000/110	6375	1,7	10837,5	2	21675	2	21675
ТДЦ(ТЦ)-200000/220	6325	1,7	10752,5	2	21505	3	32257,5
ТДЦ-200000/110	5550	1,4	7770	1	7770	-	-
АТДЦТН - 200000/	6750	1,4	9450	2	18900	4	37800
ОРУ- 220кВ	-	-	-	-	-	1	2050
0РУ-1 ЮкВ	-	-	-	1	1065	-	-
Итого:				111095		133962

 

2.2 Определение  приведенных затрат для первого  варианта Определение количества  потерянной электроэнергии для  блочных двухобмоточных трансформаторов  производят по формуле (4.2):

∆W_{БЛ i}, =Р_Х-Т+Р_к -(S_max/S_H0M)²-τ, (4 2)

где Р_х -потери холостого хода в трансформаторах, кВт;

Т -число часов  в году, Т-8760 часов;

Р_к -потери при коротком замыкании в трансформаторе, кВт;

S_max ~ наибольший переток полной мощности через трансформатор;

τ - время наибольших потерь определяем по графику справочника [2,,с. 546].

∆W _630/220 =(400* 8760+1200*(561,7/630)²-3400)=6747305_,8 кВт*ч

∆W _250/110 =(200* 8760+640*(224,5/250)²-3000)=3659105,5 кВт* ч

∆W _200/220 =(130*8760+660*(131,6/200)²-3400)=2110371,2 кВт* ч

∆W _200/110 =(170*8760+550*(131,6/200)²-3000)=2203590,6 кВт* ч

∆W _250/110 = 2*∆W _250/110= 3659105,5 2 =7318211 кВтч.

Σ∆W ₁₆ = ∆W _630/220 * 2 +∆W _200/220 *2+∆W _250/110*2+∆W _200/110

Σ∆W ₁₆ = 6747305,8*2+2110371,2*2+7318211*2+2203590,6 =27237155,6 кВт-ч

Σ∆W ₂₆ =∆W _630/220 * 2 +∆W _200/220 *3+∆W _250/110* 2

Σ∆W ₂₆ =6747305,8-2 +2110371,2 -3+7318211 =27143936,2 кВт ч Потери в обмотках автотрансформатора определяют по формуле   (4.3):

Р_кс= Р_кн =Р_н*0,5,

где Р_кв,Р_кс,Р_кн- потери в обмотках автотрансформатора, кВт; Р_кв =215 кВт-ч

Определение количества потерянной электроэнергии в трансформаторах  связи производят по формуле (4.4):

∆W_AT= (Р_х-Т+Р_Kв*(S_max.в/S_{ном в})² *τ_в+Р_кс-(S_maxC/S_номс)² -τ_с+

Р_кн*(S_max./S _ном.н )² *τ_н

где S_maxi- наибольшая нагрузка обмотки в минимальном режиме, MB А ;

S _ном.с - полная номинальная мощность обмотки автотрансформатора, МВА;

τ_в- время максимальных потерь по обмоткам автотрансформатора, МВА.

Σ∆W _at1 = 1 05-8760+215-(95,25/200)² -3400+215-(95,25/200)²-3000= 9371636,9 2=18743273,8 кВт-ч.

Σ∆W _A2T=105-8760+215(83,5/200)² -3400+215(83,5/200)²-3000= 1159645,3-4=4638581,2 кВт-ч.

Определяют суммарные  потери по формуле (4.5):

Σ∆W ₁ = Σ∆W _at+ Σ∆W _{Σ 1}

где Σ∆W _{Σ 1}- суммарные потери электроэнергии в обмотках трансформаторов, МВА;

Σ∆W ₁ =18743273,8 + 27237155,6 = 45980429,4 кВт-ч

Σ∆W ₂ =4638581,2 +27143936,2 = 31782517,4 кВт ч

Определение издержек на амортизацию  и затраты на обслуживание производят по формуле (4.6):

И_а + И _о =α-К_ст/100%

где α - нормы отчислений на амортизацию и обслуживание, % Нормы амортизационных отчислений и затраты на эксплуатацию принимают по справочнику [2., с. 548].

Общая сумма  затрат иа амортизацию и обслуживание: И_а+И_о1 =8.4-111095/100= 9331,9тыс. руб.

И_а+И_о2=8,4-133962/100= 11252,8тыс. руб.

 

 

Определение издержек на потери электроэнергии в трансформаторах  производят по формуле                              (4.7):

И_потери=β- Σ∆W ₁

где β - стоимость электроэнергии, β =30 коп/кВт ч.;

Σ∆W ₁ - количества потерянной электроэнергии в трансформаторах, кВт/ч.