1 ВЫБОР ГЕНЕРАТОРОВ

 

  Для выработки  электроэнергии на электростанциях  устанавливаются синхронные генераторы переменного тока.

   Выбор генераторов  производится по его мощности.

   Таблица 1 [10] с. 610

 

   Охлаждение  обмоток статора

   КВ з – косвенное воздушное охлаждение

   Охлаждение  обмоток ротора

   НВз –  непосредственное воздушное охлаждение

   Охлаждение  стали статора

   Вз –  воздушноее охлаждение  

   Схема возбуждения  БЩ – бесщеточное возбуждение                                                                    

Рис.1 

      В генераторах серии ТФ применяется  бесщеточное возбуждение.

      Возбудитель GE выполнен по типу обратимых машин, т. е. обмотка переменного тока расположена на вращающейся части, а обмотка возбуждения неподвижна. Таким образом обмотка переменного тока возбудителя, выпрямитель VD и обмотка возбуждения основного генератора LG находятся на одном валу и вращаются с одинаковой скоростью. Поэтому их легко можно соединить между собой жестким токопроводом без контактных колец и щеток.

      Для совершения форсировки необходимо изменить ток в обмотке возбуждения  возбудителя.

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ  ДВУХ ВАРИАНТОВ  СХЕМ ПРОЕКТИРУЕМОЙ  ЭЛЕКТРОСАНЦИИ

                                        

Вариант 1 

 

Рис.2  

      На  станции установлены 4 генератора типа ТФ-100-2 мощностью по 100 МВт. Генератор  G3 и G4 соединены в блок с повышающими трансформаторами Т3 и Т4, подключенным к шинам высокого напряжения. Генераторы G1 и G2 подключены к шинам ГРУ 10кВ. Нагрузка получает питание с шин ГРУ. Связь с системой осуществляется по воздушным линиям 220кВ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вариант 2 

 

Рис.3 

В отличии  от первого варианта станция построена  по блочному принципу, нагрузка получает питании отпайкой от блоков G1, G2, G3, G4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 ВЫБОР СИЛОВЫХ  ТРАНСФОРМАТОРОВ

 

Вариант 1 

3.1 Выбор блочных  трансформаторов

     Мощность блочных трансформаторов  определяется по мощности генератора  за вычетом мощности собственных  нужд. 

    (1) 

где: P_G и Q_G - активная и реактивная мощность генератора

       P_с.н. и Q _с.н. - активная и реактивная мощность собственных нужд

 S_с.н.= ·P_G·К_с,  МВА                                                  (2)

где: n% - расход электроэнергии на собственные нужды

       P_G - активная мощность генератора

       К_с - коэффициент спроса

По формуле (2)

S_с.н. = ·100·0,8= 5,6 МВА

tg G = 0,75

tg _с.н.=0,75

Q_G= P_G· tg _G =100·0,75=75  Мвар

P_с.н.= =5,6·0,8=4,48 МВт

Q _с.н.= P_с.н. · tg _с.н =4,48·0,75=3,36 Мвар

По формуле (1)

 

К установке  принимаем трансформатор типа:

ТДЦ – 125/110/10  
 

3.2 Выбор трансформаторов  связи

     Выбор трансформаторов связи  производится по наибольшему  перетоку мощности между распределительными  устройствами 220кВ и 10кВ в трёх  режимах работы. 
 

3.2.1 Режим максимальной  нагрузки

МВА     (3)

Где:

- активная и реактивная мощность  генератора.

- активная и реактивная мощность  нагрузки в максимальном режиме.

- активная и реактивная мощность  собственных нужд.

- число блоков подключенных  к ГРУ.

где:

- максимальная мощность ВЛ.

- минимальная мощность ВЛ.

- число ВЛ.

- активная максимальная мощность  всех ВЛ.

- активная минимальная мощность  всех ВЛ.

 

  

где:

- реактивная минимальная мощность  всех ВЛ.

- реактивная максимальная мощность  всех ВЛ.

              

             

По формуле (3)

3.2.2 Режим минимальной  нагрузки 

 МВА       (4)

По формуле  (4)

3.2.3 Аварийный режим  один блок отключен

 МВА (5)

По формуле (5)

                           (6)

где:

- наибольшая мощность из трех  режимов.

- коэффициент учитывающий допустимую  аварийную перегрузку на 40%.  

К установке  принимаем трансформаторы типа:

ТРДЦН – 160000/220/10-10 

 Вариант 2 

3.3 Выбор блочных  трансформаторов

     Мощность блочного трансформатора  определяется по мощности генератора  за вычетом мощности собственных  нужд.

_{По  формуле  (1)}

К установке  принимаем трансформатор типа:

ТДЦ – 125/110/10,5

3.4 Выбор трансформаторов  Т1, Т2

                               (7)

     

К установке  принимаем трансформатор типа:

ТРДЦН – 100000/220/10-10  

                                                                                        

Таблица 2[7] c.618-620

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ  СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ  СХЕМ ПРОЕКТИРУЕМОЙ  ЭЛЕКТРОСАНЦИИ

 
 

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными приведёнными затратами.

 тыс. руб./год   (8)

 

Где:

К –капиталовложения  на сооружение электроустановки, тыс. руб.;

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

И – годовые  эксплуатационные издержки, тыс. руб./год;  

У – ущерб  от недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год. 

 Капиталовложения  К при выборе оптимальных схем  выдачи электроэнергии и выборе  трансформаторов определяют по  укрупнённым показателям стоимости  элементов схем

тыс. руб./год    (9)

где:

РА = 6,4 % и РО = 3 % - отчисления на амортизацию и обслуживание;

W – потери электроэнергии  в трансформаторе, кВт.ч;

- Стоимость 1кВт/ч потерь электроэнергии ( =3 руб/кВт*ч)

КИ  = 80  коэффициент инфляции. 

Вариант 1

4.1 Расчёт потерь  электроэнергии в  двухобмоточных трансформаторе  Т3,Т4. 

   (10)          

где:

Р_х – потери мощности холостого хода, кВт·ч;

Р_к – потери короткого замыкания, кВт·ч;

S_max – расчётная (максимальная) мощность трансформатора, МВА;

Т – продолжительность  работы трансформатора, ч (обычно 8760);

τ – продолжительность  максимальных потерь.

, ч   (11)

По формуле (11)

_{По  формуле (10)}

4.2 Расчёт потерь  электроэнергии в  трансформаторах  связи Т1, Т2.

По формуле (11)

_{По  формуле (10)}

4.3 Определяем общие  потери для первого  варианта.

 

Вариант 2

4. Расчёт потерь в трансформаторах Т1, Т2.

По формуле (10)

 

4.5 Потерь электроэнергии в двухобмоточных трансформаторе Т3,Т4 определяются также как в первом варианте.

 

Таблица технико-экономического сравнения двух вариантов  схем проектируемой  электростанции.

 Таблица  3[7] c.637 

 

На основании  технико-экономического сравнения  двух вариантов проектируемой станции. Первый вариант более экономичен, в дальнейшем принимаем его в расчётах