Определение количества блоков, необходимых для установки на РУ 220 кВ. Выбор основного оборудования электрической части КЭС

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1. Исходные данные

Тип ведущего механизма собственных нужд и его параметры:

Задан двигатель для циркуляционного насоса  

Двигатель  типа:                                                                4АЗМ-2000/6000-УХЛ4            

1.  Составление структурных схем электростанции.

    Схему трансформаторных соединений между генераторами и РУ основных напряжений  называют структурной электрической схемой.

Структурные схемы КЭС строятся по блочному принципу: единичный блок генератор-трансформатор. Мощность блока не должна превышать допустимого по системным требованиям значения, равного аварийному резерву мощности в системе.

Определим количество блоков, которое необходимо установить на РУ 220 кВ. Количество энергоблоков, устанавливаемых на РУ 220 кВ должно примерно соответствовать максимальной мощности нагрузки, присоединенной к этим шинам.

Определим максимальную мощность нагрузки в соответствии с исходными данными, учитывая коэффициент одновременности k₀:

МВт.

Мощность собственных нужд энергоблока:

МВт.

Соответственно количество энергоблоков РУ 220 кВ:

, т.е. на РУ 220 кВ для обеспечения максимальной мощности нагрузки нужно установить не менее 3 блоков.

Для дальнейшей разработки структурной схемы выберем основное оборудование проектируемой станции.

2.ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КЭС.

2.1 Выбор генераторов.

Т3В-220-2У3

                =15.75

              кА

2.2 Выбор трансформаторов блоков на РУСН и РУВН.

,                   

где  МВт

 МВА

На напряжение 220 кВ выбираем трансформаторы:

ТДЦ-250000/220, которыеимеют следующие характеристики:

 кВ               кВт                 МВА

 кВ             %

На напряжение 500 кВ выбираем трансформаторы:

 ТДЦ-250000/500, которыеимеют следующие характеристики:

 кВ           кВт                 МВА

 кВ         %

2.3 Выбор трансформаторов собственных нужд первой ступени. 

ТРДНС – 25000/15.75, которые имеют следующие характеристики:

кВ           кВт               МВА  

 кВ               %

Резервные трансформаторы собственных нужд устанавливаются на шины РУ  220 кВ. ТРДНС – 25000/15.75

2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд второй ступени. 

Мощность ТСН-2 выберем равной 1000 кВА (ТСЗС-1000/10).    /1, табл.3.3 /

= 6.3 кВ          = 3 кВт                               = 1000 кВА               

 = 0.4 кВ         = 12 кВт                      =  8 %        

ТСН-2 устанавливается максимально приближенным к шинам 0.4 кВ нагрузки.

Суммарная мощность всех ТСН-2, подключенных к ТСН-1, составляет 10 %. Коэффициент загрузки ТСН-2 принимается равным 0.7

Количество ТСН второй ступени рассчитывается по нижеприведенной формуле

 и округляется в большую сторону.

Принимаем   

Согласно СП (своду правил), как правило, на станциях устанавливают два АТС (автотрансформатора связи) или два АТБ (автотрансформатора блока). Установка одного или более двух автотрансформаторов требует специального обоснования. Следовательно, во всех вариантах структурных схем КЭС связь между РУ 220 кВ и РУ 500 кВ осуществляется 2 автотрансформаторами.

3.Рассмотрим несколько вариантов структурной схемы и из этих вариантов выберем окончательный вариант схемы.

а) Схема двух генераторов блочных повышающих автотрансформаторов (АТБ), которые одновременно обеспечивают связь между РУ двух напряжений.

В схеме с блочной связью применяются автотрансформаторы, у которых к обмотке низшего напряжения подключается генератор. При этом мощность обмотки низшего напряжения автотрансформатора должна соответствовать полной мощности генератора, в первом приближении    должна быть в два раза больше мощности генератора. 

В данном случае мощность генератора МВА и автотрансформатор, у которого выполнялось бы выше указанное неравенство на класс напряжения 220/500 кВ, нет. Поэтому вариант с двумя блоками Г-АТ не подходит.

б) Структурная схема с отдельными автотрансформаторами между РУВН и РУСН.

Выбор количества блоков на СН производится на основании баланса мощностей.                               

В случае неравенства предпочтение следует отдавать.

Рассмотрим 4 варианта:

рис.1 Схема структурная, первый вариант

рис.2 Схема структурная, второй вариант

рис.3 Схема структурная, третий вариант

рис.4 Схема структурная, четвертый вариант

Минимальная нагрузка КЭС составляет 0,7 от максимальной нагрузки

,           

Максимальная и минимальная активные мощности нагрузки:  

Реактивная мощность генератора:

Полная и реактивная мощность собственных нужд:

Максимальная и минимальная реактивная мощность нагрузки:

3.1 Расчет перетоков мощности и выбор автотрансформаторов связи

3.1.1 Три блока подключены на РУ 220 кВ и четыре на РУ 500 кВ

Для первого варианта схемы:

Нормальный режим при Р.нг.мин:

         Режим с аварией одного блока при Р.нг.макс:

Для выбора автотрансформатора необходимо учесть следующие условия:

а) Нормальный режим работы

б) Аварийный режим работы при отключении одного АТ связи   

в) Аварийный режим работы при отключении одного блока на РУСН

Для первого варианта схемы, можно выбрать автотрансформаторы                2*3*АОРЦТ - 135000/500/220 – 78У1 

рис.5 Схема структурная для расчёта перетоков мощности, первый вариант

3.1.2 Четыре блока подключены на РУ 220 кВ и три на РУ 500 кВ

Для второго варианта схемы:

Нормальный режим при Р.нг.мин:

Режим с аварией одного блока при Р.нг.макс:

Для выбора автотрансформатора необходимо учесть следующие условия:

а) Нормальный режим работы

б) Аварийный режим работы при отключении одного АТ связи   

в) Аварийный режим работы при отключении одного блока на РУСН