Выбор мощности силовых трансформаторов. 2.2.1. Выбор трансформаторов

 

2.2.1. Выбор трансформаторов:

Силовые трансформаторы, установленные на электростанции, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое.

Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери на них на 12%-15% ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20-25% меньше, чем в группе однофазных трансформаторов такой же мощности.

Выбор трансформаторов и автотрансформаторов связи включает в себя определение числа, типа и номинальной мощности. При блочной схеме соединения генератора с трансформатором, мощность трансформатора выбирается по формуле:

 

, (2)

 

В нашем проекте примем, что =5%.

Для выбора автотрансформаторов необходимо рассмотреть передачу через него мощности из РУСН в РУВН, для чего рассматривают различные режимы работы трансформаторов:

1) нормальный режим зимой.

2) нормальный режим летом.

3) авария в системе летом.

4) отказ одного генератора зимой.

1.2.1.1) Выбор трансформаторов на 220 кВ:

 

 

Выбираем трансформаторы марки: ТНЦ-1000000/220

1.2.1.2) Выбор трансформаторов на 500 кВ:

 

 

Выбираем трансформаторы марки: ТНЦ-1000000/500

1.2.2. Выбор автотрансформаторов для схемы 1:

 

(3)

 

1) Нормальный режим зимой:

 

 

2) Нормальный режим летом:

 

 

3) Авария в системе летом:

 

 

4) Отключение одного генератора зимой от СН:

 

 

По максимальному перетоку 435, 29  выбираем автотрансформатор типа: АТДЦН-500000/500/220

 

1.2.3. Выбор автотрансформаторов для схемы 2:

1) Нормальный режим зимой:

 

2) Нормальный режим летом:

 

 

3) Авария в системе летом:

 

 

4) Отключение одного генератора зимой от СН:

 

 

По максимальному перетоку 635, 29  выбираем 3 однофазных автотрансформатора типа: АОДЦТН-267000/500/220. Их суммарная мощность равна: 3*267=801 .

Основные параметры трансформаторов приведены в таблице 2.

 

Таблица 2. Основные параметры трансформаторов.

Тип трансформатора	Sном., МВ А	напряжения обм., кВ			Потери, кВт		, %			Iхх, %
		ВН	СН	НН	Рхх	Рк	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
ТНЦ-1000000/500	1000	525	-	24	570	1800	-	14, 5	-	0, 45
ТНЦ-1000000/220	1000	242	-	24	480	2200	-	11, 5	-	0, 4
АОДЦТН-267000/500/220	267			20	105	430	11, 5	37	23	0, 25
АТДЦН-500000/500/220	500	500	-	230	220	1050	-	12	-	0, 3

 

Типы выбранных трансформаторов и автотрансформаторов по вариантам сведем в таблицу 3.

 

Таблица 3. Типы выбранных трансформаторов и автотрансформаторов по вариантам.

	Вариант 1	Вариант 2
ТНЦ-1000000/500	Т3, Т4	Т4
ТНЦ-1000000/220	Т1, Т2	Т1-Т3
АОДЦТН-267000/500/220	-	АТC1, АТC2
АТДЦН-500000/500/220	АТC1, АТC2	-

 

2.2.4. Выбор трансформаторов собственных нужд.

Выбор мощности ТСН определяется по формуле:

 

                                                                                         (4)

 

Для ТГВ—800-2УЗ выбираем трансформаторы собственных нужд марки: ТРДНС-63000/20.

В нашем проекте нет генераторных выключателей, и пускорезервный трансформатор собственных нужд (ПРТСН) выбираем на ступень больше чем ТСН. ПРТСН подключаем к ОРУ-220 кВ. Выбираем ПРТСН марки: ТРДЦН-100000/220.

Основные данные трансформаторов приведены в таблице.

 

Таблица 4. Основные данные трансформаторов с.н.

Тип тр-ра	Sном, МВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Рх, кВт	Рк, кВт	UКвн-нн, %	UКнн1-нн2, %
ТРДЦН	100	230	6, 3	102	340	12, 5	28
ТРДНС	63	24	6, 3	50	250	12, 7	40

2.3. Технико-экономическое сравнение вариантов схем.

Общие положения методики технико-экономического расчета.

Для каждого варианта структурной схемы проектируемой электростанции определяют: капиталовложения в ту часть проектируемого объекта, которая связана с варьируемыми присоединениями структурной схемы; потери энергии в трансформаторах за расчетный год; математическое ожидание недоотпущенной генераторами в систему электроэнергии M(∆ W_г) из-за отказов в элементах структурной схемы и ущерб. Затем на основании этих основных показателей по формуле вычисляют значение целевой функции приведенных затрат З, которая дает комплексную количественную оценку экономичности и надежности сопоставляемых вариантов структурной схемы.

Расчетная стоимость трансформатора характеризует полные капитальные затраты – ее определяют умножением заводской стоимости трансформатора на коэффициент γ, учитывающий дополнительные расходы на его доставку, строительную часть и монтаж. Значение этого коэффициента зависит от уровня высшего напряжения, мощности и исполнения трансформатора и лежит в диапазоне от 1, 3 до 2, 0. В расчетную стоимость ячейки входит не только стоимость электрических аппаратов присоединения (выключателя, разъединителей, трансформатора тока, ошиновки), но и стоимость строительно-монтажных работ.

Надежность сравниваемых вариантов структурной схемы обычно неодинакова. Поэтому приведенные затраты надо рассчитывать по полной форме включая ущерб от ненадежности структурной схемы.

Для каждого варианта структурной схемы районной электростанции рассчитываются недоотпуск электроэнергии в систему и соответствующий ущерб от отказов трансформаторов (автотрансформаторов) блоков. Последствия от нарушения связи между РУ ВН и РУ СН учитывают лишь в тех случаях, когда они выражаются в аварийном снижении мощности энергоблоков или нарушении электроснабжения потребителей сети СН.

Технико-экономический расчет заключается в нахождении расчетных приведенных затрат:

 

З= К+И+У (тыс. руб.)

 

К – капиталовложения в трансформаторы, автотрансформаторы и коммутационные аппараты.

И – издержки.

У – ущерб от недоотпуска электроэнергии.

 

2.3.1.1. Расчет капиталовложений для схемы 1:

Рассчитаем капиталовложения в трансформаторы и в автотрансформаторы:

 

  (5)

 

где, -коэффициент монтажа.

 

 6065000 тыс. руб.

 

Рассчитаем капиталовложения в РУ:

 

 1324400 тыс. руб.                                   (6)

 7389400 тыс. руб.                                                              (7)

1.3.1.2. Расчет издержек для схемы 1:

 

                                                                                  (8)

 

- издержки на обслуживание КЭС.

- амортизационные издержки.

- издержки на потерю электроэнергии в трансформаторах и автотрансформаторах.

 

 147788 тыс. руб.                                                                  (9)

 472921.6 тыс. руб.                                                           (10)

, тыс. руб.                                                                 (11)

 

Рассчитаем для автотрансформаторов:

 

               (12)

 

Рис.6. Суточный график нагрузок трансформаторов Т1-Т4.

 

Рассчитаем для трансформаторов :

 

Рассчитаем для трансформаторов :

 

 

Потери во всех трансформаторах:

 

 

Тогда общие издержки равны:

 

 751183.92 тыс. руб/год.

2.3.1.3. Найдем ущерб от недоотпуска электроэнергии:

 

                                (13)

                                              (14)

 

где:

-число часов установленной мощности генератора.

- вероятность ремонтного состояния блока.

- параметр потока отказов трансформатора.

- среднее время восстановления трансформатора.

- параметр потока отказов генераторного выключателя.

- среднее время восстановления генераторного выключателя.

Для :

 

 8523.45 ч.            (15)

                                                  (16)

 

Для :

 

8523.45ч.

 

Для :

 

  (17)

534 ч.

187.49           (18)

0, 004

 

Тогда:

 

 

2.3.2.1. Расчет капиталовложений для схемы 2

Рассчитаем капиталовложения в трансформаторы и в автотрансформаторы:

 

 7152700 тыс. руб.

 

Рассчитаем капиталовложения в РУ:

 

 1152300 тыс. руб.

 8305000 тыс. руб.

 

2.3.1.2. Расчет издержек для схемы 2:

 

 166100 тыс. руб.

 531520 тыс. руб.

, тыс. руб.

 

Рассчитаем для автотрансформаторов:

 

 

Рассчитаем для трансформаторов :

 

Рассчитаем для трансформатора :

 

 

Потери во всех трансформаторах:

 

 

Тогда общие издержки равны:

 

 847548.04 тыс. руб/год.

 

2.3.1.3. Найдем ущерб от недоотпуска электроэнергии:

Для :

 

 8523.45 ч.

 

Для :

8523.45ч.

 

Для :

 

4160.83 ч.

64.96

0, 004

 

Тогда:

 

 

Таблица 5. Результаты технико-экономического расчета.

	Вариант №1	Вариант №2
Капиталовложения, тыс.руб	7389400	8305000
Ущерб, тыс.руб	40834.67	28507.42
Издержки, тыс.руб/год	751183.92	847548.04
Затраты, тыс.руб/год	1678746.59	1872655.46
Соотношение, %	100	112

 

Вывод: Для дальнейшего расчета выбираем схему 1 т.к она имеет наименьшие приведенные затраты.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: