Здавалка
Главная | Обратная связь

Выбор числа и мощности трансформаторов связи на ГЭС



ВЫБОР ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ОСНОВАНИИ ТЕХНИКО–ЭКОНОМИЧЕСКОГО СРАВНЕНИЯ ВАРИАНТОВ

Выбор генераторов

Генераторы выбираем в соответствии с заданием на проектирование.

Определяем мощность одного гидроагрегата

 

η, (1.1)

 

где свободного падения, принимаем равным 9,8м/с2

расчетный напор,

расход воды через турбину,

η - кпд турбины;

 

.

 

Паспортные данные генераторов из [2 табл. 2.2] сводится в таблицу 1.1

 

Таблица 1.1 – Паспортные данные гидрогенератора

Тип генератора Номинальная мощность Номинальное напряжение, кВ cos φном Номинальный ток, кА Возбуждение
S, МВА P, МВт
СВ-1490/170-96 УХЛ4 125,88 13,8 0,85 5,27 0.2 ЭМВ

Определение расхода мощности на собственные нужды блока

1.Расход активной мощности на собственные нужды блока (Pс.н ), МВт

; (1.2)

где Рс.н.% - расход активной мощности на собственные нужды, %;

Pуст - установленная активная мощность генератора, МВт.

 

 

2.Расход реактивной мощности на собственные нужды блока (Qс.н),Мвар

 

, (1.3)

 

где cos ᵩcуказывается в задании на проектирование

Мвар.

3.Расход полной мощности на собственные нужды блока (Sс.н ),МВА

 

, (1.4)

 

МВА.

 

(1.5)

Выбор структурной схемы ГЭС

 

Число блоков подключаемых к шинам среднего напряжения (nСН) определяется по формуле

, (1.6)

где max - максимальная активная нагрузка на шинах СН МВт;

Pг – номинальная активная мощность генератора МВт,

 

Рисунок 1.1 – Первый вариант структурной схемы ГЭС(5×45) МВт

 

 

 

Рисунок 1.2 - Второй вариант структурной схемы ГЭС(5×45) МВт

Выбор числа и мощности трансформаторов связи на ГЭС

, (1.7)

где ‑ суммарная активная и реактивная мощности генераторов, присоединенных к сборным шинам ГРУ;

‑ активная и реактивная нагрузки на генераторном напряжении;

‑ суммарное потребление активной и реактивной мощности на собственные нужды.

Расчет мощности, передаваемой через трансформатор связи, необходимо выполнить для четырех режимов:

в нормальном режиме при максимальных нагрузках (зима), подставляем в (1.7) значения и находим ;

в нормальном режиме при минимальных нагрузках (лето), подставляем в (1.7) значения и находим ;

в аварийном режиме (отключение одного генератора, подключенного к шинам ГРУ) при максимальных нагрузках, подставляем в (1.7) и изменяя значения , находим ;

в аварийном режиме при минимальных нагрузках, подставляем в (1.7) и изменяя значения , находим .

Активная мощность одного генератора:

 

Pном г = 107 МВт

 

Реактивная мощность одного генератора:

 

; (1.8)

 

Qном г = Pном г∙tg(arcosφном) = 107∙tg(arcos0.85)= 45∙0.619=66.23 Мвар;

 

Pн max=300 МВт;

Pн min=250МВт;

; (1.9)

 

Qн max = Pн max tg(arcosφнагр)=300∙tg(arcos0,86)=300∙0,539=161,92 Мвар;

 

; (1.10)

 

Qнmin= Pн min tg(arcosφнагр)=250∙tg(arcos0,86)=250∙0,539=134,75 Мвар;

 

, (1.11)

где n – Количество генераторов

 

Pг = 3∙ Pг = 3∙107= 321 МВт;

 

; (1.12)

 

Qг =3∙Qг = 3∙66,23= 198,7 МВт;

 

Переток мощности для первого варианта схемы

 

 

 

;

 

Pг а.р = 2∙Pг =2∙107=214 МВт

 

;

 

Qг а.р = Pг а.р tg φг =214∙0,619= 132,46 Мвар

 

 

 

Переток мощности для второго варианта схемы

 

 

 

;

 

Pг а.р = 4∙Pг =4∙107=428 МВт

 

;

 

Qг а.р = Pг а.р tg φг =428∙0,619= 264,93 Мвар

 

 

 

Все расчеты сводим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Переток мощности через трансформатор связи

Режимы Переток мощности для первого варианта схемы, МВт Переток мощности для второго варианта схемы, МВт
зима лето зима лето
Нормальный 29,66 80,33 46,88 76,62
Аварийный 106,09 50,29 230,87

 

Расчетный переток мощности через трансформатор связи Sрасч принимаем равным максимальному из вычисленных , , ,

 

{ , , , }

 

Мощность трансформатора связи, (Sтр.св), находим из условия:

 

, (1.13)

где kп – коэффициент допустимой перегрузки, учитывающий возможную аварийную перегрузку трансформатора на 40%, = 1.4.

 

4

Sрасч 1 = max{29.66;80.33;106.09;50.29}=106.09

 

Sрасч 2 = max{46.88;76.62;230.87;174}=230.87

 

Выбираем автотрансформатор связи с высшим напряжением 330 кВ типа АТДЦТН-125000/330/110 из [3.табл 3.8]. Данные трансформатора приведены в таблице 1.3

 

 

Таблица 1.3 – Паспортные данные трансформатора связи

Тип Sном, МВА Напряжение обмотки,кВ Потери,кВт
ВН СН НН Px Pk
ВН-СН ВН–НН СН–НН
АОДЦТН–167000/500/220 38,5    

 

Выбор блочного трансформатора

 

Мощность блочного трансформатора зависит от вида генератора и от значения напряжения на шинах ОРУ.

 

Мощность блочного трансформатора выбирается по условию:

 

; (1.14)

 

Таблица 1.4 – Паспортные данные блочного трансформаторов

Тип трансформатора Sном, МВА Напряжение обмотки,кВ Потери,кВт Uк,% Расчетная стоимость, тыс.у.е
    Pх Pк
ТРДН–63000/110 10,5
ТРДЦН–63000/330 10,5 10,5

 

1.5Расчет технико–экономических показателей сравниваемых вариантов

1.Определение капитальных вложений для каждого варианта структурной схемы

При сравнительном анализе технико-экономических показателей раз­личных вариантов структурных схем проектируемой электрической станции учет капиталовложений и годовых эксплуатационных издержек, производится только для тех элементов схем, которыми отличаются сравниваемые варианты. Расчеты сводятся в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 – Капитальные затраты

Оборудование Стоимость еденицы, тыс.у.е Варианты
Первый Второй
Количество еденицы,шт Общая стоимость, тыс.у.е Количество еденицы,шт Общая стоимость, тыс.у.е
Ячейка ОРУ 330        
Блочный тр–р типа ТРДНЦ        
Ячейка ОРУ 110        
Блочный тр–р типа ТРДНЦ        
Итого     К1=496   К2=181

 

2.Определение годовых эксплуатационных издержек для каждого варианта

 

Годовые эксплуатационные издержки (И), тыс.у.е.

 

, (1.15)

где ‑ амортизационные отчисления (отчисления на реновацию и капитальный ремонт), тыс.грн;

‑ издержки от потерь электроэнергии в блочном трансформаторе, которым один из вариантов отличается от другого, автотрансформаторах связи (трансформаторах связи), токоограничивающих реакторах, тыс.у.е;

‑ издержки на обслуживание электроустановки (на текущий ремонт и зарплату персонала), тыс.у.е.

 

И1=115,5+54,43+19,25=189,18;

 

И2=102,45+52,03+17,07=171,55;

 

Амортизационные отчисления (Иа), тыс.у.е

 

, (1.16)

где ‑ отчисления на амортизацию, принимаем =15 %.

 

;

 

;

 

Издержки от потерь электроэнергии , тыс.у.е.

 

, (1.17)

где ‑ стоимость 1кВт·ч потерь электроэнергии, коп/(кВт·ч), в курсовом проектировании принимаем =0,8 коп/(кВт·ч);

‑ суммарные потери электроэнергии, 1 кВт·ч.

 

;

 

;

 

Потери электроэнергии в двухобмоточных трансформаторах, , кВт·ч

 

 

, (1.18)

где ‑ потери мощности холостого хода, кВт;

‑ потери мощности короткого замыкания, кВт;

‑ продолжительность работы трансформатора, принимаем равным 4300ч;

n – число параллельно работающих трансформаторов;

‑ продолжительность максимальных потерь, определяется по кривой

[1 рис.5.6] в зависимости от продолжительности использования максимальной нагрузки, =3000 часов;

‑ расчетная (максимальная) нагрузка трансформатора, МВА;

‑ номинальная мощность трансформатора, МВА.

Для трансформаторов и автотрансформаторов принимается в нормальном режиме.

 

кВт·ч;

 

кВт·ч;

 

Издержки на обслуживание электроустановки, , тыс.у.е.

 

, (1.19)

где ‑ отчисления на обслуживание, принимаем =2,5%.

На основании проведенных расчетов составляется таблица 1.4 годовых эксплуатационных издержек для первого и второго вариантов.

 

 

Таблица 1.6 – Годовые эксплуатационные издержки

Составляющие эксплуатационных издержек Первый вариант, тыс.у.е Второй вариант, тыс.у.е
Амортизационные отчисления, Иа 115,5 27,1
Издержки от потерь э/э, Ипот 73,8
Издержки на обслуживание, Ио 12,4 4,5
Суммарные издержки, И 150,8 109,9

 

Для определения оптимальной структурной схемы из сравниваемых вариантов схем, принимаемой к дальнейшему расчету, составляется итоговая таблица приведенных затрат (таблица 1.6) по формуле:

 

, (1.20)

где ‑ нормативный коэффициент эффективности, принимаем =0,1.

 

 

 

На основании данных, полученных в таблице (1.7). выбирается тот вариант структурной схемы проектируемой электростанции, который имеет меньшие приведенные затраты. Этот вариант и подлежит дальнейшему расчету.

 

 

Таблица 1.7 – Приведенные затраты

 

Слагаемые затрат Первый вариант, тыс.у.е. Второй вариант, тыс.у.е.
Приведенные капиталовложения, 68,3
Суммарные издержки, 189,18 171,75
Приведенные затраты, 266,18 239?85

Вывод: расчеты показали что второй вариант является оптимальным вариантом структурной схемы, т.к. у него наиболее эффективные экономические показатели: приведенные капиталовложения , суммарные издержки И, приведенные затраты З.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.