Проектирование ТЭЦ с тремя генераторами по 32МВт каждый и четырьмя газовыми котлами

1.  Выбор принципиальной схемы (числа, типа, мощности главных трансформаторов)

1.1.  Исходные данные

Таблица 1.1

Основные параметры проектируемой ТЭЦ

№ Варианта	Генераторы					Котлы		Собственные нужды				Система С-I
	Кол-во	Pном, МВт	Uном, кВ	cosφн	x′′d	Кол-во	топливо	Рмак в % от Руст	Uном,		cosφ	P∑ , МВт	х*с	Аварийный резерв Р, МВт
									кВ	В
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
28	3	32	6,3	0,8	0,143	4	газ	5	6	380	0,85	2000	1,0	160

Продолжение таблицы 1.1

Данные о сети
Uн, кВ	Рмакс, МВт	cosφн	Тип сети	Потребители, %			Uн, кВ	Рмакс, МВт	cosφн	Тип сети	Потребители, %
				1 катег.	2 катег.	3 катег.					1 катег.	2 катег.	3 катег.
16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29
6	34,5	0,8	каб.	30	20	50	–	–	–	–	–	–	–

Продолжение таблицы 1.1

Линии связи с системой			Число отходящих от шин линий				Нагрузка РП, МВт	Минимальное сечение кабеля от Рп до ТП S, мм2	Длина кабеля от шин станции до РП, l, км
Uн, кВ	n, шт	l, км	Uн, кВ	n, шт	Uн, кВ	n, шт
30	31	32	33	34	35	36	37	38	39
110	2	20	–	–	–	–	№1÷3–2,5 МВт №4÷6–5 МВт №7÷9–4 МВт	85 95	2,2 2,2

Графики нагрузок генераторов, собственных нужд и сети 110 кВ

Рис.1.1. Графики нагрузки генераторов: а – в % от Руст; б – в МВт.

Рис.1.2. Графики нагрузки сети 6 кВ: а – в % от Р_нг.max; б – в МВт.

Графики нагрузки собственных нужд построим по выражению:

                           1.1

где Р–нагрузка генератора по графику рис.1.2, а; Р_уст – установленная мощность генераторов (Р_уст = 3∙32=96 МВт); Р_с.н.max – максимальная нагрузка собственных нужд (Р_с.н.max = 0,05∙96=4,8 МВт).

Рис.1.3. Графики нагрузки собственных нужд ТЭЦ

1.2.  Выбор принципиальной схемы (числа, типа, мощности главных трансформаторов)

В данном варианте ТЭЦ применяем схему со сборными шинами генераторного напряжения. Это обусловлено двумя причинами:

1) Мощность генераторов составляет менее 100 МВт. Подключение к сборным шинам генераторного напряжения генераторов 100 МВт и более приводит, как правило, к чрезмерно большим токам КЗ, что делает невозможным выбор соответствующих им коммутационных аппаратов. ТЭЦ с такими агрегатами выполняются в основном по блочному принципу;

2) Мощность нагрузки на генераторном напряжении превышает 30 % мощности генераторов:

Исходя из того, что количество генераторов равно трем и каждый подключен к своей секции сборных шин и руководствуясь соображениями надежности тепло- и электроснабжения местного потребителя, на ТЭЦ устанавливаем два трансформатора связи с системой (ТС). Так как ТС могут работать как в повышающем, так и в реверсивном режиме, то желательна установка трансформаторов с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Наличие в схеме распредустройства одного повышенного напряжения подразумевает использование двухобмоточных трансформаторов.

Рис.1.4. Принципиальная схема ТЭЦ

Для выбора мощности ТС рассмотрим следующие режимы:

а) нормальный режим;

б) аварийное отключение одного генератора;

в) отключение одного ТС.

Нормальный режим

          Определим перетоки мощности через трансформатор в зимний и летний период. Мощность, протекающая через ТС, определяется по формуле:

                      1.2

Рассчитаем, например, мощность для интервала 0-4 ч. в зимний период

Дальнейший расчёт сведем в таблицу:

Таблица 1.2

Перетоки мощности через ТС в нормальном режиме