Выбор числа и мощности главных трансформаторов для ТЭЦ

2. Выбор числа и мощности главных трансформаторов.

На данной ТЭЦ мощность нагрузки на генераторном напряжении превышает 30% мощности генераторов:

                                       

Для ТЭЦ с такой мощностью на генераторном напряжении характерна схема со сборными шинами генераторного напряжения [1, с. 38], от которых получают электроэнергию потребители генераторного напряжения. Эти потребители расположены в радиусе нескольких километров от ТЭЦ. Ввиду наличия в заданной схеме одного распределительного устройства высшего напряжения, которым станция связана с системой, устанавливаем двухобмоточные трансформаторы (рис.2.1.). Для выбора числа и мощности трансформаторов исследуем возможные режимы работы станции:

-  Нормальный режим работы электростанции, когда турбогенераторы работают по заданному графику нагрузки.

-  Аварийное отключение одного из работающих турбогенераторов.

-  Авария в системе летом во время производства в ней ремонтных работ.

-  Ремонт и аварийное отключение одного из трансформаторов.

Нормальный режим.

Мощность, передаваемая через трансформаторы связи, при разных коэффициентах мощности генераторов, местной нагрузки и собственных нужд равна [2, с. 61]:

                    2.1.

Используя формулу 2.1., построим графики перетоков мощности через трансформаторы в зимнее и летнее время.

Из графиков на рис. 2.2 . Рассмотрим применение двух  трансформаторов мощностью 63 МВА каждый (ТРДЦН-63000/110). Из графика на рис. 2.2 видно, что один из трансформаторов в летний период работы может быть отключен для снижения потерь при передачи энергии через трансформаторы.

2.1. Аварийное отключение одного из работающих турбогенераторов.

 В этом случае для электро и теплоснабжения потребителей оставшиеся в работе генераторы должны форсировать вырабатываемую мощность до номинальной, но без превышения заданной наименьшей нагрузки в ночное время.

На рис. 2.3. показаны суточные графики перетоков мощности через трансформаторы связи, с учётом форсировки мощности генераторов.

        Аварийное отключение одного из генераторов.

        Нормальный режим работы генераторов

 

При аварийном отключении генератора летом в работе остается только один генератор (третий генератор находится в плановом летнем ремонте).

Во время аварии на генераторе зимой оба оставшихся генератора находятся в работе (если авария произошла днем). При аварии в ночное время необходимо введение в работу ранее отключенного на ночь генератора.

Как видно из рис. 2.3. при аварии на генераторе переток мощности через трансформатор не превышает переток в нормальном режиме.

2.2. Авария в системе летом во время производства в ней ремонтных работ.

  В этом режиме может потребоваться, чтобы генераторы ТЭЦ в дневное и вечернее время работали с нагрузкой, равной номинальной мощности, в ночное время они будут работать по заданному графику.

Мощность, протекающая через один трансформатор, равна (см. рис. 2.4): .                                                        

Найдем коэффициент перегрузки:  - перегрузки нет, трансформатор пригоден для использования в данном режиме.

Однако, летом один из трансформаторов отключен, поэтому необходимо его включить (если это возможно) перед повышением мощности генераторов до номинального уровня.

Помимо этого, хотя рассмотрение аварийных режимов во время плановых ремонтов не производится [1, с.5], проанализируем следующий режим: работа всех трех генераторов на полную мощность летом при аварии в системе и при одном неработающем трансформаторе связи. Сделаем это для выбора некоторых аппаратов в главе 4 и для определения, сможет ли оставшийся в работе трансформатор работать в таких условиях или придется снизить уровень генерируемой генераторами энергии до уровня, приемлемого с точки зрения работы трансформатора связи. Данный анализ не является режимом, влияющим на выбор номинальной мощности трансформаторов связи и приведен в приложении 1.

2.3. Ремонт и аварийное отключение одного из трансформаторов.

Рассмотрим отключение трансформатора в нормальном режиме работы ТЭЦ (аварийные режимы во время плановых ремонтов не рассматриваются [1, с.5]).

Максимальная мощность, протекающая через трансформатор равна . Коэффициент начальной загрузки трансформатора:

 

Коэффициент максимальной загрузки за 12 часов:

                                                      

                                                       

Согласно [3, с.46.], следует принимать в расчёт данные значения .

Из [3, табл. 1.36] , что говорит о возможности использования выбранного трансформатора в данном режиме.

Номинальные данные трансформатора ТРДЦН-63000/110.[5, табл. 6.9]

Трансформатор ТРДЦН-63000/110 имеет: расщепленную обмотку низшего напряжения (Р); принудительную циркуляцию воздуха и масла с ненаправленным потоком масла (ДЦ); систему регулирования напряжения (Н).