Выбор структурной схемы ТЭЦ с агрегатами мощностью до 60 МВт

3. ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ТЭЦ

Для ТЭЦ с агрегатами мощностью до 60 МВт характерна схема со сборными шинами генераторного напряжения, от которых получают электроэнергию мест­ные потребители. Мощность, вырабатываемая генераторами, подключенными к ГРУ, как правило, больше мощности нагрузки потребителей на генераторном на­пряжении. Однако в некоторых режимах работы ТЭЦ мощность, вырабатываемая генераторами, может быть меньше нагрузки на генераторном напряжении, т.е. возможен реверсивный режим работы трансформаторов связи. Такая ситуация может возникнуть при бы­стром незапланированном росте нагрузки на генераторном напряжении. [3]

На электростанциях первого типа, когда в энергосисте­му выдается избыточная мощность, принципиально воз­можна установка одного трансформатора связи с системой, если предельная выдаваемая мощность не превышает ре­зервную мощность в системе и если отказ трансформатора не приводит к ограничению отпуска пара тепловым потре­бителям из-за возможного несоответствия местной электри­ческой нагрузки и выработки электроэнергии на тепловом потреблении. На ТЭЦ, как правило, устанавливают два трансформатора. Суммарную мощность трансформаторов выбирают по условию:

где — установленная мощность генераторов, MBА; — нагрузка собственных нужд при максимальной нагрузке генераторов, MBA; — минимальная (по суточному графику) нагрузка потребителей генераторного напряжения, MBА.

При выборе мощности трансформаторов учитывают следующее [5, 9]:

а)          трансформаторы, как правило, не должны перегружаться при нормальном режиме работы по диспетчерскому (т. е. заданному диспетчером системы)  графику нагрузки;

б)          при выходе из строя одного трансформатора  (отказ, ревизия, ремонт) второй длительно не должен перегружать­ся, для чего возможны снижение выдачи мощности ТЭЦ в систему вплоть до мощности, вырабатываемой на тепловом потреблении, и мобилизация диспетчером системы мощности на других электростанциях;

в)          трансформаторы связи должны быть рассчитаны на
режим бесперебойного питания нагрузки генераторного на­пряжения при выходе из строя наиболее мощного генератора;

г)          конкретная энергосистема, в которую будет входить ТЭЦ, с учетом местных условий и наличия резерва мощности на других электростанциях может снять жесткое требование о выдаче всей избыточной мощности во время минимума нагрузки (ночные часы), оставив требование выдачи всей избыточной мощности только в дневные и вечерние часы (утренний и вечерний максимумы нагрузки энергосистемы).

На станциях второго типа  (с частичным питанием нагрузки генераторного напряжения от энергосистемы) обыч­но устанавливают два трансформатора связи. Мощность трансформаторов выбирают из условий их работы без пе­регрузки в нормальном режиме и работы с допустимой аварийной перегрузкой при отказе одного наиболее мощно­го генератора или одного трансформатора связи. Последнее условие можно выразить так:

где — наибольший расчетный дефицит мощности ТЭЦ при максимуме нагрузки на генераторном напряже­нии и отказе одного из генераторов или трансформаторов; — коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформаторов.

Поэтому жела­тельна установка трансформаторов с РПН.

Структурная схема проектируемой ТЭЦ приведена на рис. 3.1.

 

Рис. 3.1. Структурная схема ТЭЦ

Графики нагрузок генераторов, потребителей 10 кВ и собственных нужд ТЭЦ приведены на рис. 3.2 – 3.4.

Р_Г = 63 МВт;

Р_{НАГР. МАКС} = 60 МВт.

	Р, МВт		Р, МВт

	t,час		t,час

а) зимой                                                         б) летом

Р, МВт

Р, МВт

Рис. 3.2 Суточные графики нагрузок генераторов ТЭЦ

			t,час
	t,час

 

                        а) зимой                                                     б) летом

Рис. 3.3 Суточные графики нагрузок потребителей собственных нужд ТЭЦ

			Р, МВт				Р, МВт
					t,час				t,час
	t,час

 

                        а) зимой                                                                     б) летом

Рис. 3.4 Суточные графики нагрузок потребителей 6 кВ ТЭЦ

3.1. Выбор генератора

В соответствии с исходными данными, выбираем генератор

t,час

 ТВФ – 63 -2У3. Таких генераторов устанавливаем два. Номинальные данные генератора [5]:

Р_Г = 63 МВт; cos(φ_Г) = 0,8; U_НОМ = 10,5 кВ; Х^``d = 0.153 о.е.

3.2. Выбор числа и мощности трансформаторов связи ТЭЦ с системой

Для выбора мощности трансформаторов на основании заданных графиков на­грузок генераторов и потребителей 6 кВ, а также максимальной мощности собст­венных нужд определим перетоки мощности через трансформаторы в нормаль­ном режиме работы, при аварийном отключении одного из генераторов и при аварийном отключении одного из трансформаторов.

Нормальный режим работы электростанции: