Рразработка и выбор структурной схемы станции

1 Рразработка  и выбор структурной схемы станции.

 

  1.1 Выбор генераторов.

Для заданной мощности в 200 МВт  выбираем генераторы ТВГ-200-2УЗ, характеристики которых снесены в таблицу 2.

 

Таблица 2 – Технические характеристики генераторов

 

Тип	Uг,кВ	Рг,МВт	cosj,о.е.	Iном,кА	Xd”,о.е.
ТГВ-200-2УЗ	15,75	200	0,85	8,625	0,19

 

Вид структурной схемы зависит от состава и числа оборудования, распределения генераторов и нагрузки между распределительными устройствами разного напряжения и связи между этими РУ.

Возможные варианты формируются  в соответствии с рекомендациями норм технологического проектирования (НТП). Разрабатываются 2 варианта структурной схемы станции.

 

1.2 Расчет перетоков мощности и выбор трансформаторов для схемы №1.

Предложенные варианты структурных схем:

Рисунок 1 – Вариант структурной схемы №1.

 

Рисунок 2 - Вариант структурной  схемы №2.

 

На схемах представлено блочное  исполнение, в качестве трансформаторов связи применены автотрансформаторы.

Для выбранных структурных  схем станции произведем расчет перетоков мощности через элементы схемы. Это необходимо для выбора трансформаторов и автотрансформаторов связи.

Расчет перетока мощности через блочные трансформаторы, МВА:

 

                                              

                                    _(1.1)

 

где - активная мощность генератора, МВт;

      - активная мощность собственных нужд (СН), формула (1.3), МВт;

              - реактивная мощность генератора формула (2), МВар;

                    - реактивная мощность собственных нужд (СН) формула (1.4), МВар;

Реактивная мощность генератора:

 

                                                    (1.2)

 

Где tg - arcos -  cos   - коэфициент мощности генератора, о.е;

 

 

Активная мощность СН:

 

                                                  _(1.3)

 

Реактивная мощность СН:

 

                                                                 _(1.4)    

                                   

 

Переток мощности через трансформатор  по формуле (1.1):

 

 

_{Переток мощности через автотрансформатор  связи в режиме максимальной нагрузки, МВА:}

 

               (1.5)

 

где   - количество генераторов на стороне среднего напряжения;

      - максимальная активная нагрузка потребителя (дана в задании), МВт;

        - максимальная реактивная нагрузка потребителя, МВар;

 

Максимальная реактивная нагрузка потребителя, МВар:

 

                                                 _(1.6)

 

 

_{Переток мощности через автотрансформатор  связи, формула (1.5):}

 

 

_{Переток мощности через автотрансформатор  связи в режиме минимальной нагрузки, МВА:}

 

             (1.7)

 

_где - минимальная активная нагрузка потребителя (дана в задании), МВт;

         - минимальная реактивная нагрузка потребителя, МВар;

 

                                                        _(1.8)

 

 

_{Переток мощности через автотрансформатор  связи в режиме минимальной нагрузки, МВА:}

 

 

Переток мощности через автотрансформатор  связи в аварийном режиме (отлючен 1 генератор), с максимальной нагрузкой, МВА:

 

,              (1.9)

 

 

Считая переток мощности для обмотки НН трансформатора связи  берем удвоенное значение мощности, т.к РТСН подключенный к обмотке  низкой стороны автотрансформатора расчитивается на мощность с резервом:

 

Переток мощности через обмотку  НН, МВт:

 

                                              (1.10)

 

 

Переток мощности через обмотки ВН, МВА:

 

                          (1.11)

По полученным данным выбираем трансформаторы:

Таблица 3 – Технические  характеристики блочных трансформаторов в схеме №1

 

Тип трансформатора	SНОМ , МB×A	UBH, кВ	UHH, КB	РХ, КВт	РK, кВт	Цена, т.руб
3хТДЦ – 250000/242/15,75	250	242	15,75	207	600	284
2хТДЦ – 250000/121/15,75	125	121	15,75	200	640	255
АТДЦТН-200000/230/121/15,75	200	230	121	105	430	200
Итого:						1562

 

1.3 Определение потерь энергии в блочных трансформаторах и автотрансформаторах связи.

Потери в блочных трансформаторах  на стороне ОРУ-220, кВТ·ч:

 

                            (1.12)

 

где - потери холостого хода трансформатора, кВт;

         - число часов использования установленной мощности (1140ч);

         - потери короткого замыкания, кВт;

        - максимальный переток мощности через трансформатор, МВА;

         - номинальная мощность трансформатора, МВА;

        - число часов максимальных потерь (5380ч);

По формуле (12), кВт·ч:

 

Потери в блочных трансформаторах  на стороне ОРУ-110 расчитываются по формуле (1.2), кВТ·ч:

 

 

Потери в трансформаторах  связи, кВТ·ч:

 

 (1.13)

 

где , , - число часов максимальных потерь соотвецтвующих обмоток, ч;

         , , - потери короткого замыкания для соотвецвующих обмоток, ч;

 

Количество активной энергии  переданное за год через обмотки  автотрансформатора, МВт:

 

                                                                  (1.14)

 

   (1.15)

 

где - активная мощность генератора, МВт;

         - время работы на установленной мощности, ч;

       - максимальная мощность собственных нужд, МВт;

       - время использования максимальной мощности собственных нужд, ч;

     - максимальная активная мощность нагрузки, МВт;

      - время работы на максимальную мощность нагрузки, ч;

 

 

                                                   (1.16)

 

 

Определяем время максимальных потерь, ч:

 

                                                                _(1.17)

 

 

Далее по графику зависимости  времени максимальных потерь определяем , , _{, ч:}

= =900,

=0;

 

По формуле (1.13) определяем:

Полные потери электроэнергии, МВт·ч:

 

                               _(1.18)

 

 

_{Затраты на потери в трансформаторах  и автотрансформаторах, тыс.руб:}

 

                                            _(1.19)

_{где С – стоимость электроэнергии 3}

 

 

_{Выбираем  трансформаторы собственных  нужд и резервные  трансформаторы собственых нужд:}

 

_{Таблица 4 – Характеристики трансформаторов собственных нужд}

 

Тип трансформатора	SНОМ , МB×A	UBH, кВ	UHH, КB	РХ, КВт	РK, кВт	Цена, т.руб
5хТДНС – 16000/15,75/6,3	16	15,75	6,3	17	85	50
Итого:						250

 

 

_{Таблица 5 – Характеристики резервных трансформаторов собственных нужд}

 

Тип трансформатора	SНОМ , МB×A	UBH, кВ	UHH, КB	РХ, КВт	РK, кВт	Цена, т.руб
ТДНС – 25000/15,75/6,3	25	15,75	6,3	25	115	62
ТРДНС – 25000/110/6,3	25	110	6,3	25	120	70

 

1.4 Расчет перетоков мощности и выбор трансформаторов для схемы №2.

Результаты расчета перетока мощности через блочные трансформаторы и затраты на потери в них совпадают с предыдущим. Результаты выбора блочных трансформаторов сносим в таблицу 6.

 

Таблица 6 – Технические  характеристики блочных трансформаторов в схеме №2

 

Тип трансформатора	SНОМ , МB×A	UBH, кВ	UHH, КB	РХ, КВт	РK, кВт	Цена, т.руб
2хТДЦ – 250000/242/15,75	250	242	15,75	207	600	248
3хТДЦ – 250000/121/15,75	125	121	15,75	200	640	255
2хАТДЦТН-200000/230/121/15,75	200	230	121	105	430	200
Итого:						1661

 

_{Переток мощности через автотрансформатор  связи в режиме максимальной нагрузки, формула (1.5) ,МВА:}

 

 

_{Переток мощности через автотрансформатор  связи в режиме минимальной нагрузки, формула (1.7), МВА:}

 

 

Переток мощности через автотрансформатор  связи в аварийном режиме (отлючен 1 генератор), с максимальной нагрузкой, формула,(1.9) МВА:

 

 

1.5 Определение потерь энергии в блочных трансформаторах и автотрансформаторах связи.

Потери электроэнергии в  блочных трансформаторах совпадают  с предыдущим вариантом.

Потери в трансформаторах  связи, формула (1.13):

 

Количество активной энергии  переданное за год через обмотки  автотрансформатора, формулы (1.14-1.16):