Определение суммарной мощности потребителей и распределение мощностей между РУ ТЭЦ

составляет не менее 50 % установленной мощности, а мощность агрегатов 30-60 МВт, то принимаем структурную схему ТЭЦ из ряда стандартных.

Число и мощность генераторов на ТЭЦ выбирают в зависимости от характера тепловых и электрических нагрузок. При этом стремятся установить однотипные турбогенераторы или, в крайнем случаи, двух типов. Мощность агрегатов ТЭЦ рекомендуется из следующего ряда: 6-12-30-60-100-135(165)-175(200)-250(300) МВт.

При выборе числа и мощности генераторов, присоединенных к шинам генераторного напряжения, руководствуются следующим:

1.  Число генераторов, присоединенных к ГРУ, не должно быть меньше двух и больше четырех.

2.  Суммарная мощность генераторов, присоединенных к ГРУ, должна несколько превышать мощность, выдаваемую с этих шин потребителям ( включая собственные нужды Р_сн ).

    Согласно исходным данным мощность ТЭЦ P_ТЭЦ =120 МВт, следовательно выбреем генераторы для двух вариантов главной схемы ТЭЦ.   

Таблица 1 Паспортные данные генераторов

Для выбора мощности трансформаторов, связывающих РУ генераторного и повышенного напряжения ТЭЦ, необходимо рассмотреть следующий режим работы:

Выдача избыточной мощности в энергосистему в период минимума нагрузки на шинах генераторного напряжения:

 , МВА,                                   (1.1)

где Р_г и  – номинальная мощность и коэффициент мощности                                                                     генераторов;

1-й вариант:

, МВА

, МВА

2-й вариант:

, МВА

, МВА

  2 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ И ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

На генераторном напряжении электростанций, отдающих часть электроэнергии близко расположенным потребителям, возможно применение схемы с одной системой шин, соединенной в кольцо. Сборные шины разделены на секции по числу генераторов. Секции соеди­няются между собой с помощью секционных выключателей и сек­ционных реакторов, которые служат для ограничения тока КЗ на шинах.

Число трансформаторов выбирается в зависимости от мощности и ответственности потребителей.    Так как от подстанции  питаются потребители всех трех категорий, и питание от системы подводится лишь со стороны ВН, то по условию надежности требуется установка двух трансформаторов.

          При установке на подстанции более одного трансформатора расчетным является случай отказа одного из трансформаторов, когда оставшийся в работе трансформатор с учетом аварийной перегрузки должен передать всю необходимую мощность:

 , МВА,                                            (2.1)

где S_расч – расчетная мощность трансформатора;

      S_max – максимальная нагрузка наиболее загруженной обмотки                    трансформатора, МВА;

       k_ав – коэффициент аварийной перегрузки;

      n – количество трансформаторов.

1-й вариант:

 МВА.

2-й вариант:

 МВА.

1)   2∙ТРДН-  63000/110/10.

2)   2∙TРДН – 80000/110/10

Определяем коэффициенты загрузки и аварийной перегрузки по формулам:

 _,                                                                 (2.2)

                                                         (2.3)

Расчет и его результаты сведем в таблицу:

Таблица2.1 -  Выбор трансформаторов

Выберем схемы главных соединение:

Схема 1. Главная схема электрических соединений ТЭЦ 1,2-й вариант

Схема 2. Главная схема электрических соединений ТЭЦ 3,4-й вариант

Технико-экономическое сравнение выбранного оборудования

Таблица 2.2 Капитальные затраты

В настоящее время ведут расчет по минимуму приведенных  затрат З, руб. год, которые определяются из выражения:

З = p×K + И_г,                                                       (2.4)

где  р - нормативный коэффициент эффективности, 1/год, принимаемый в расчетах 0,12;

       К - капиталовложения, руб.;

      И_г - годовые издержки, руб.год.

Годовые эксплуатационные издержки складываются из четырёх составляющих:

                                              (2.5)

где  - амортизационные отчисления, тыс. руб.,

;                                                             (2.6)

где а - норма амортизационных отчислений, для силового оборудования     равна 6,4%;

 - издержки на обслуживание электроустановки,

,                                                              (2.7)

где b - норма отчислений на обслуживание, равна 2 %;

   - издержки, обусловленные потерями энергии в проектируемой установке,

,                                                               (2.8)

где b - удельные затраты на возмещение потерь, принимаются равными 0.8 коп/кВт×ч;

          - потери электроэнергии, кВт×ч/год,

,             (2.9)

где n - количество трансформаторов;

Р_хх - потери холостого хода, кВт;

К_з – коэффициент загрузки в нормальном режиме;

Р_КЗ – потери короткого замыкания, кВт;

t_СТ - время максимальных потерь, ч,

,ч                             (2.10)

где Т_М - продолжительность использования максимальной нагрузки, ч.;

      У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс.руб;

У=у_о·                                                        (2.11)

Таблица 1.2 - Каталожные данные трансформаторов

1)  Первый вариант с трансформаторами 2×ТРДН-80000/110/10

Амортизационные отчисления по (2.3):

Издержки на обслуживание по (2.4):

 тыс. у.е.

Потери электроэнергии по (2.6):

ч

Издержки, обусловленные потерями энергии:

 тыс у.е.

Суммарные годовые эксплуатационные издержки составят:

.

2)  Второй вариант с трансформаторами 2×ТРДН-63000/110/10

Амортизационные отчисления по (2.3):

Издержки на обслуживание по (2.4):

.

Потери электроэнергии по (2.6):

ч

Ущерб от недоотпуска электроэнергий

У=2*0,7*5000/8760*0,035*60*1,04=2,35

Издержки, обусловленные потерями энергии:

Суммарные годовые эксплуатационные издержки составят:

.

Сравним приведенные затраты по двум вариантам:

1-й вариант: (схема 1 генератор 2*ТВФ-63, ТРДН-80000/110/10)

2-й вариант: (схема 1 генератор 2*ТВФ-63, ТРДН-63000/110/10)

3-й вариант: (схема 2 генератор 4* ТВС-32-У3, ТРДН-80000/110/10)

4-й вариант: (схема 2 генератор 4* ТВС-32-У3 ТРДН-63000/110/10)

Как видно из результатов расчёта, использование ТЭЦ 2-го варианта экономически выгоднее поэтому последующие расчёты будем выполнять