Проектирование электрической части ТЭЦ с установленной мощностью 400 МВт

генераторов, работающих при напряжении 10,5кВ (ГРУ), принимаем к установке трансформаторы типа ТМНС-6300/10.

Избыточная мощность передаётся в энергосистему через автотрансформаторы связи, которые связывают РУ-330кВ, РУ-220кВ, РУ-10,5кВ. Произведём выбор трансформаторов связи для двух вариантов.

Вариант 1

На станции устанавливаем два автотрансформатора связи. Рассчитаем мощности, которые автотрансформаторы должны пропустить с шин ГРУ-10,5кВ в различных режимах работы РУ:

1) Пропуск в энергосистему избыточной мощности на шинах генераторного напряжения в момент максимальной нагрузки

;              (2.4)

2) Пропуск в энергосистему избыточной мощности на шинах генераторного напряжения в момент максимальной нагрузки и при аварийном отключении одного из двух параллельно работающих трансформаторов или при одновременном отключении одного генератора и одного трансформатора (наложение аварий)

,              (2.5)

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

;                 (2.6)

где Р_г и cosφ_г – номинальная мощность и номинальный коэффициент мощности  генераторов;

Р_{г.н. мин} и cosφ_ср – минимальная нагрузка шин генераторного напряжения и средний коэффициент мощности нагрузки;

Р_с.н. и cosφ_сн  - мощность потребляемая собственными нуждами и коэффициент мощности собственных нужд.

По условию трансформаторного режима мощность автотрансформатора определяется как:

, где К_вг – коэффициент выгодности.

К_вг= ( U_B-U_C ) / U_B = ( 330-220 )/330=0,33

Определяем нагрузку последовательной обмотки в комбинированном режиме передачи мощности:

;

;

Определяем нагрузку общей обмотки автотрансформатора:

;

;

Принимаем к установке два автотрансформатора типа АОДЦТН-133000/330/220

=228/0,33=691МВА                                                     (2.7)

Два автотрансформатора смогут передать 300МВт мощности со стороны ВН на сторону СН при аварийном отключении блочных генератора ТВФ-100 т.к. данные автотрансформаторы однофазные и мощность на одну фазу составляет 133МВА, что больше необходимого.

Мощность блочных трансформаторов принимаем по мощности генераторов.

.                                                     (2.8)

Принимаем трансформатор мощностью 125 МВА. По условию (2.8):

Окончательно принимаем к установке трансформатор типа ТДЦ –125000/220

Параметры трансформаторов сводим в таблицу 2.2, 2.3.

Вариант 2

Выбор автотрансформаторов и блочного трансформатора аналогичен первому варианту. Разница заключается в мощности НН, которая принимается равной мощности генератора ТВФ-60. Т.к. она составляет 75МВА следовательно можно сказать, что выбранные автотрансформаторы проходят и для этого варианта.

Параметры трансформаторов сводим в таблицу 2.2, 2.3.

Выбираем резервный трансформатор собственных нужд. Поскольку точный перечень потребителей с.н. в аварийном  режиме не известен, то мощность резервного трансформатора с.н. выбираем на ступень выше мощности наиболее мощного рабочего трансформатора собственных нужд:

.                                                (2.9)

Принимаем трансформатор типа ТРДН-32000/220, подключаемый с шин ОРУ-220кВ. [4] Каталожные данные по выбранным трансформаторам представлены в таблице 2.2, 2.3.

Каталожные данные выбранных трансформаторов                                   Таблица 2.2

Тип трансформатора	Sном, МВА	Uвн, кВ	Uн-н, кВ	Pх кВт	Pк кВт	Uквн %	Iх %	Цена т.у.е.
ТДНС-16000/20	16	10,5	6,3	17	85	10	0,7	57,4
ТДЦ-125000/220	125	242	10,5	120	380	11	0,55	243
ТРДН-32000/220	32	230	6,3-6,3	45	150	11,5	0,65	130
ТМНС-6300/10	6,3	10,5	6,3	12	60	8	0,75	34

Каталожные данные выбранных трансформаторов                                   Таблица 2.3

Тип автотрансформатора

SНОМ, МВА

UН, кВ

Потери, кВт

Uк, %

Iхх, %

Цена, т.у.е

ХХ

КЗ

ВН

СН

НН

ВС

ВН

СН

ВС

ВН

СН

АОДЦТН-133000/330/220

133

330 √3

220 √3

10,5

50

250

125

105

9

60

48

0,2

370

3 Выбор и технико-экономическое обоснование главной схемы.

Экономически целесообразный вариант определяется минимумом приведенных затрат:

                                                     Зi = р_н∙К_i + И_i +У,,                            (3.1)

где i = 1,2 – номера вариантов;

К_i – капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс. у.е. (для облегчения исключим одинаковые капитальные вложения вариантов);

Р_н – нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений, равный 0,12;

И – годовые эксплуатационные издержки;

У – ущерб от недоотпуска энергии.

Произведем определение числа присоединений в РУ.

Количество отходящих линий определяется исходя из дальности передач и экономически целесообразных величин передаваемых мощностей:

N_лэп >Р_макс / Р_л                                                 (3.1)

где Р_макс – максимальная мощность, выдаваемая на данном классе напряжения, МВт.

Р_л – наибольшая передаваемая мощность на одну цепь, МВт.

Для напряжения 10 кВ:

n_лэп = 49 / 3 =17

Принимаем n_лэп=17. Мощность одной линии составляет-3МВт.

Для напряжения 220 кВ:

n_лэп = 300 / 100 =3

Принимаем n_лэп=3. Мощность одной линии составляет-100МВт.

В РУ 10 кВ станции применяется схема с одиночной секционированной системой шин.

Для ОРУ 220 кВ с число присоединений, которого составляет 7 используем  схему “ двойная система шин с обходной ”.

Проведем технико-экономическое сравнение вариантов.

Сравнение производим с целью выбора главной схемы электрических