Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Выбор силовых трансформаторов





Введение

 

В настоящее время энергетика Российской Федерации, имея мощные электростанции и развитую систему линий электропередачи, достаточно надежно обеспечивает народное хозяйство электрической и тепловой энергией. В отрасли за многие годы был создан значительный научно-технический потенциал, благодаря которому электроэнергетика обходится исключительно отечественными технологиями и разработками оборудования независимо от иностранных фирм. Развитие энергетики постоянно сопровождается совершенствованием научно-технических достижений. Так основные параметры и единичная мощность основного генерирующего оборудования и линий электропередачи, используемых в отрасли, находятся на уровне развитых стран мира.

Энергетическая политика Российской Федерации в сфере энергетики, исходит из следующих приоритетов:

устойчивое обеспечение страны энергоносителями;

повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов и создание необходимых условий для перевода экономики страны на энергосберегающий путь развития;

создание надежной сырьевой базы и обеспечение устойчивого развития топливно-энергетического комплекса в условиях формирования рыночных отношений;

уменьшение негативного воздействия энергетики на окружающую природную среду:

поддержание экспортного потенциала топливно-энергетического комплекса и расширение экспорта его продукции;

сохранение энергетической независимости и обеспечение безопасности Российской Федерации.

Основной задачей энергетической политики Российской Федерации на этапе до 2010 г. является структурная перестройка отраслей топливно-энергетического комплекса, предусматривающая:

увеличение доли природного газа в суммарном производстве энергетических ресурсов и расширение его использования в экологически неблагополучных промышленных центрах и для газификации села;

дальнейшее развитие электрификации, в том числе за счет экономически и экологически обоснованного использования атомных и гидроэлектростанций, нетрадиционных возобновляемых источников энергии;



стабилизацию добычи нефти в Западной Сибири и других регионах, создание условий для формирования новых нефтегазодобывающих регионов;

увеличение производства высококачественных светлых нефтепродуктов за счет повышения эффективности переработки нефти:

обеспечение необходимых объемов добычи угля с учетом экономических, социальных и экологических факторов, дальнейшее развитие углеобогащения и комплексной переработки угля с целью получения экологически приемлемых и конкурентоспособных продуктов, в том числе высококачественного бытового топлива;

расширение использования местных топливно-энергетических ресурсов, включая нетрадиционные возобновляемые источники энергии:

реализацию потенциала энергосбережения за счет создания и внедрения высокоэффективного топливо и энергопотребляющего оборудования, теплоизоляционных материалов и строительных конструкций.

В научно-технической сфере энергетическая политика Российской Федерации предусматривает:

разработку технологий, обеспечивающих ускоренное техническое перевооружение действующих и создание новых объектов энергетики;

обеспечение безопасности действующих атомных станций, создание нового поколения безопасных ядерных энергетических установок в целях развития атомной энергетики в экономически целесообразных масштабах;

создание и организацию серийного производства установок малой энергетики, в том числе с использованием гидроэнергетических ресурсов: солнечной, ветровой, геотермальной энергии и других нетрадиционных источников энергии;

повышение эффективности работ по поиску разведке и разработке месторождений топливно-энергетических ресурсов с учетом экологических требований;

глубокую переработку и комплексное использование топливно-энергетических ресурсов. [10.c. 17]

Проектируемая электростанция ГРЭС играет важную роль в энергетике Р.Ф. В качестве топлива используется уголь. Выдача мощности осуществляется на напряжение 110 кВ, связь с энергосистемой осуществляется на напряжении 330 кВ. Мощность проектируемой электростанции 2110 МВт.

 

 


Выбор генераторов

 

Исходя из установленной мощности станции ГРЭС – 2110 МВт, принимаем к установке четыре генератора типа ТГВ-500 и один генератор типа ТВФ-110–2. Паспортные данные генераторов заносим в таблицу.

 

Тип турбогенератора nном., об./мин. Sном., МВ.А Iном., kA Uном., кВ cos н Система возбуждения
ТВФ-110–2 3000 137,5 7,56 10,5 0,8 0,189 ВЧ
ТГВ-500–2 3000 588 17 20 0,85 0,243 ИП

 

2. Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции

 

Намечаю структурные схемы: первый вариант и второй вариант (рис. 3.2). В первом варианте схемы четыре генератора ТГВ-500 устанавливаем на стороне ВН-330 кВ и один генератор ТВФ-110–2 на стороне СН-110 кВ. Во втором варианте схемы все пять генераторов устанавливаем на стороне ВН-330 кВ.

 


Так, как дополнительные связи между ВН и СН отсутствуют, то ориентируемся на установку двух автотрансформаторов в обоих вариантах.

 

Выбор силовых трансформаторов

 

Выбираем трансформатор связи для первого варианта рис. 2.1.

Подсчитываем реактивные составляющие мощностей:

 

 

Расход на собственные нужды принимаем равным 5% установленной мощности.

 

 

Определяем расчетную нагрузку автотрансформаторов:

Выбор осуществляется по перетоку мощности в трех режимах: максимальном, минимальном и аварийном. Расчет производим по формуле:

 

 

1. Максимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения максимальна.


 

2. Минимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения минимальна.

 

 

3. Аварийный режим – нагрузка на шинах среднего напряжения максимальная, выведен из строя наиболее мощный генератор, подключенный к шинам РУ – 220 кВ.

 

 

Самым тяжелым является аварийный режим, по нему и выбираем мощность автотрансформатора:

 

 

Выбираем два автотрансформатора по 167МВּА, принимаем 6ЧАОДЦТН-167000/500/220.

Выбираем блочные трансформаторы:

 

 [1.с. 390, 5.1 (5.4)].

 

Принимаем блочный трансформатор ТНЦ-1000000/500

 

 

Принимаем блочный трансформатор ТДЦ-250000/220.

 

Тип автотрансформатора

Sном

мВА

Uобм. кВ

Uк.з%

Потери

ВН   СН   НН   ВН-СН ВН-НН СН-НН Pхх   Pкз  
ТДЦ-250000/220 250 242 13,8 11 207 600
ТНЦ-1000000/500 1000 525 24 14,5 570 1800
АОДЦТН-1000000/500/220 167 500/√3 230/√3 13,8 11 35 21,5 90 315

 

Выбираем трансформатор связи для второго варианта рис. 2.2.

Подсчитываем реактивные составляющие мощностей:

 

 

Расход на собственные нужды принимаем равным 5% установленной мощности. [1.с. 445 (т. 5.2.)]

 

Определяем расчетную нагрузку автотрансформаторов:

Выбор осуществляется по перетоку мощности в трех режимах: максимальном, минимальном и аварийном. Расчет производим по формуле:

 

 

4. Максимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения максимальна.

 

 

5. Минимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения минимальна.

 

 

6. Аварийный режим – нагрузка на шинах среднего напряжения максимальная, выведен из строя наиболее мощный генератор, подключенный к шинам РУ – 220 кВ.

 

 

Самым тяжелым является аварийный режим, по нему и выбираем мощность автотрансформатора:

 

Выбираем два автотрансформатора по 500МВּА, принимаем 2ЧАТДЦН-500000/500/220.

Выбираем блочные трансформаторы:

 

 [1.с. 390, 5.1 (5.4)].

 

Принимаем блочный трансформатор ТНЦ-630000/500

 

 

Принимаем блочный трансформатор ТДЦ-250000/220.


 

Тип автотрансформатора

Sном

мВА

Uобм. кВ

Uк.з%

Потери

ВН СН НН ВН-СН ВН-НН СН-НН Pхх Pкз
ТДЦ-250000/220 250 242 13,8 11 207 600
ТЦ-630000/500 630 525 15,75 14 420 1210
АТДЦН-500000/500/220 500 500 230 1050 220

 

 

Выбираем блочные трансформаторы:

4 ТЦ – 630000/330, и ТДЦ – 200000/110 для первого варианта схемы;

4 ТЦ – 630000/330, и ТДЦ – 200000/330 для второго варианта схемы

Выбираем автотрансформаторы связи по перетокам мощности в трех режимах по формуле:

 

7. Максимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения максимальна.

 

 

8. Минимальный режим – все оборудование в работе нагрузка на шинах среднего напряжения минимальна.

 

 


9. Аварийный режим – нагрузка на шинах среднего напряжения максимальная, выведен из строя наиболее мощный генератор, подключенный к шинам РУ – 110 кВ.

 

 

Максимальный и аварийный режимы во втором варианте будут соответствовать аварийному режиму первого варианта.

При минимальном режиме во втором варианте переток равен:

 

 

В обоих вариантах наиболее тяжелым является аварийный режим.

 

Для обоих вариантов структурных схем принимаем два автотрансформатора связи типа АТДЦТН-200000/330/110.

Данные трансформаторов заносим в таблицу.

 

Тип

Sном.,

МВ.А

Uобмоток

Потери

Uк.з%

ВН-НН

Iхх.,

%

ВН НН Px.x Pк.з
ТЦ-630000/330 630 347 20 405 1300 11 0,3
ТДЦ-200000/330 200 347 13,8 220 560 11 0,45
ТДЦ – 200000/110 200 121 13,8 170 550 10,5 0,5

 


 

Тип автотрансформатора

Sном

мВА

Uобм. кВ

Uк.з%

Потери

ВН СН НН 0,5 80 СН-НН Pхх Pкз
АТДЦТН-200000/330/110 200 330 115 38,5 10 34 22,5 180 560/ 320/210

 

5. Технико-экономическое сравнение вариантов схем проектируемой электростанции

 

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными приведенными затратами:

 

 

где К – капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс. руб.;

рн – нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12;

И – годовые эксплуатационные издержки, тыс. руб./год.

Капиталовложения К при выборе оптимальных схем выдачи электроэнергии и выборе трансформаторов определяют по укрупненным показателям стоимости элементов схем. Вторая составляющая расчетных затрат – годовые эксплуатационные издержки – определяют по формуле:

 

 

где ра, ро – отчисления на амортизацию и обслуживание. -потери электроэнергии, кВт/час; -стоимость 1кВт ч потерь электроэнергии, коп/кВт ч. Определим продолжительность использования максимальной нагрузки по годовому графику.


 

Оборудование

Стоимость единицы, тыс. руб.

Варианты

Первый

Второй

Количество единиц, шт. Общая стоимость, тыс. руб. 14 Количество единиц, шт. Общая стоимость, тыс. руб. 14
ТДЦ-200000/330 310 - - 1 310
ТДЦ-200000/110 210 1 210 - -
Ячейки ОРУ: 110 кВ   32   1   32   -   -
330 кВ 170 - - 1 170
ИТОГО с учетом     5324 тыс. руб.   10560 тыс. руб.

 

По условию задания основной нагрузкой электростанции является предприятие цветной металлургии.

 


Продолжительность нагрузок определяем по формуле:

 

 

Где Pi-мощность i-ой ступени графика.

Ti – продолжительность ступени.

 

 

Находим продолжительность использования максимальной нагрузки.

 

Определим потери энергии в блочном трансформаторе, для первого варианта схем

 

 

Определяем продолжительность максимальных потерь :

 

 

Для первого варианта определяем потери в блочных трансформаторах:

 

 

Определяем потери в автотрансформаторах по формуле:

 

 

Максимальная нагрузка на обмотках высшего и среднего напряжения:


;

 

Для второго варианта определяем потери в блочных трансформаторах:

 

 

Определяем потери в автотрансформаторах по формуле:

 

 

Максимальная нагрузка на обмотках высшего и среднего напряжения:

 

;

 

Определяем суммарные годовые потери для первого варианта:

 


Определяем суммарные годовые потери для второго варианта:

 

 

Годовые эксплуатационные издержки:

 

 

Первый вариант экономичнее второго на

 

 

Принимаем первый вариант.

 

 

Определим потери в блочном трансформаторе, для второго варианта схем

 


 

Определяем суммарные потери в блочном трансформаторе для первого и второго вариантов схем.

 

 

Годовые эксплуатационные издержки:

 

 

Первый вариант экономичнее второго на

 

 

Принимаем первый вариант.

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2020 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.