Проектирование электрической станции типа ТЭЦ, состоящей из 4 генераторов и 5 котлов, страница 2

Местная нагрузка в МВт
	0-4	4-8	8-12	12-16	16-20	20-24
МВА, зима	16	16	22,4	32	25,6	22,4
МВА, лето	16	16	16	22,4	22,4	16

Рис.2.2. График нагрузки местной сети 10 кВ

Максимальная нагрузка собственных нужд составляет 5% от Р_уст:

 Р_{сн max} = 0,05·120 = 6 МВт

График нагрузки собственных нужд построим по выражению [(5), стр.45]:

, Р – нагрузка генератора по графику

Таблица 2.3.

Суточная мощность собственных нужд ТЭЦ

Собственные нужды
	0-4	4-8	8-12	12-16	16-20	20-24
МВА, зима	3,024	3,024	4,32	4,32	4,32	3,024
МВА, лето	3,024	3,024	3,024	3,024	3,024	3,024

Рис.2.3. График нагрузки собственных нужд

В нормальном режиме работы ТЭЦ через трансформаторы передается мощность определяемая разностью между мощностями, вырабатываемой генераторами ТЭЦ (рис.2.1.), и потребляемой на генераторном напряжении близлежащими к ТЭЦ потребителями (рис.2.2.) и собственными нуждами (рис.2.3.). Наибольшая нагрузка трансформаторов (22.4 МВт) меньше аварийного резерва системы (100 МВт), что допускает установку на ТЭЦ одного трансформатора связи. Однако в случае отключения этого трансформатора турбогенераторы ТЭЦ не смогут работать по теплофикационному графику, а будут работать по вынужденному графику, определяемому графиком нагрузки потребителей 10 кВ и графиком нагрузки собственных нужд. Поэтому мощность, вырабатываемая генераторами, должна быть уменьшена в пределе на 22.4 МВт, что превысит номинальную мощность турбины и приведет к нарушению теплоснабжения потребителей. Кроме того, в этом режиме будут иметь место резкие изменения нагрузки котлов в течение суток, которые вызовут необходимость отключения на ночь одного из котлов. Проиллюстрируем это расчетом.

Наименьшая нагрузка турбоагрегата при отключении трансформатора летом и зимой равна (16 + 3.024)/4 = 4.756 МВт, что составляет 4.756·100/12 = 39.6% номинальной мощности турбины. Эта нагрузка превышает наименьшую допустимую нагрузку турбины (»20%)[5]. Следовательно, турбогенераторы смогут продолжительно работать по графику нагрузки потребителей 10 кВ, однако,  эта нагрузка меньше наименьшей допускаемой нагрузки для котла, которая равна 50 - 65% номинальной мощности ([5], табл. 1.2, для пылеугольных блоков). Поэтому в часы наименьших нагрузок (ночью) один из котлов должен быть отключен, и все турбины будут работать от трех котлов за счет поперечной связи по пару. Наибольшая нагрузка турбогенераторов зимой равна 32 + 4,32 = 36,32 МВт, а летом – 22,4 + 3,024 = 25,424 МВт, поэтому в часы наибольших нагрузок должны работать 4 котла.  Такие остановы и пуски котлов в течение суток недопустимы. По указанным выше причинам на ТЭЦ должно быть установлено два трансформатора.

Учитывая наличие на ТЭЦ четырех генераторов, двух трансформаторов, а также одного высшего напряжения 110 кВ выбираем следующую принципиальную схему [(5), рис.1.19(а), стр.39]:

Рис.2.4. Принципиальная схема ТЭЦ

Для выбора типа и номинальной мощности трансформаторов связи на ТЭЦ рассмотрим перетоки мощности через них для летних и зимних условий в следующих режимах:

1. Нормальный режим, когда в работе все основное электрооборудование.

2. Режим отключения генератора ТЭЦ.

3. Режим отключения одного из трансформаторов связи.

Нормальный режим

Мощность, протекающая через трансформаторы связи, определяется разностью между мощностью, вырабатываемой генераторами ТЭЦ, и мощностью, потребляемой местной нагрузкой и собственными нуждами ТЭЦ: