Выбор структурной схемы электрических соединений ТЭЦ

Постановка задачи

Структурная схема – схема, определяющая составные части электростанции, их назначение и взаимосвязь. Это однолинейная схема, на которой указывается трансформаторные соединения между генераторами и распределительными устройствами. Она предназначена для расчета баланса мощности, выбора числа и мощности трансформаторов и дальнейшей разработки главной схемы электрических соединений.

При указанных в задании на проектирование условиях методом технико-экономического сравнения конкурентоспособных вариантов произведём выбор оптимального варианта структурной схемы.

Оптимальное решение – это решение, удовлетворяющее требованиям к качеству проектируемого объекта при минимально возможных затратах материальных, финансовых и трудовых ресурсов. Оно должно быть получено при комплексном рассмотрении объекта в целом с учетом взаимосвязей между его частями.

В общем случае, процедура поиска оптимальной схемы сводится к последовательному выполнению следующих основных этапов:

1) в соответствии с исходными данными разрабатывается множество технически реализуемых вариантов структурных схем;

2) на основе инженерного анализа отбираются несколько наиболее перспективных вариантов схем;

3) для каждого отобранного варианта определяются возможные перетоки мощности через трансформаторы и автотрансформаторы, исходя из наиболее тяжелых условий работы станции;

4) ориентируясь на величины перетоков мощности, в каждом варианте выбираем подходящие по номинальным значениям типы трансформаторов и автотрансформаторов. Для выбора трансформаторов, связывающих ГРУ и РУ повышенного напряжения ТЭЦ составляют и анализируют предполагаемые графики нагрузки трансформаторов связи а) в нормальном режиме (зимой и летом); б) при отключении одного из работающих генераторов; в) при необходимости мобилизации вращающегося резерва, когда генераторы ТЭЦ увеличивают мощность до номинального значения. При наличии двух РУ повышенного напряжения могут рассматриваться варианты установки автотрансформаторов либо трехобмоточных трансформаторов. Автотрансформаторы имеют ряд преимуществ и недостатков перед трансформаторами;

5) для каждого варианта определяют их технико-экономические показатели – капиталовложения, эксплутационные издержки, ущербы и приведенные затраты;

6) на основании сопоставления приведенных затрат, а также дополнительного технического анализа, окончательно принимают наиболее рациональную структурную схему проектируемой электростанции.

Характеристика схемы присоединения электростанции к электроэнергетической системе

На данном этапе проектирования должны быть произведены следующие действия:

1) выбор уровня напряжения для выдачи мощности электростанции в ЭЭС;

2) определение желательного распределения генерирующих мощностей между распределительными устройствами;

3) выбор числа, направления и пропускной способности ЛЭП каждого напряжения;

4) обеспечение питания электроэнергией местной нагрузки;

5) оценка возможности присоединения части блоков электростанции к распределительному устройству ближайшей подстанции;

6) оценка возможности применения на станции двух распределительных устройств одного напряжения.

Исходной информацией для проектирования в данном разделе являются:

· графики нагрузок генераторов и потребителей;

· величина системных и межсистемных перетоков мощности и их характер;

· уровень токов короткого замыкания от ЭЭС;

· требования по регулированию напряжения в характерных узлах ЭЭС, необходимость установки шунтирующих и дугогасящих реакторов, синхронных компенсаторов, батарей конденсаторов.

При курсовом проектировании задачи выбрать схему присоединения ТЭЦ к энергосистеме не ставится. Характеристика присоединения указана в задании на проектирование. ТЭЦ будет связана с системой двумя воздушными линиями на напряжение 220 кВ длиной 60 км. Сопротивление системы в относительных единицах x_С*= 0, 12. Мощность системы S_С= 1500 МВА. Аварийный резерв в системе составляет 200 МВт.

3.3. Формирование вариантов структурной схемы ТЭЦ

При формировании вариантов структурных схем электростанции необходимо решить следующие задачи:

· распределение генераторов между РУ различного напряжения;

· наличие трансформаторов и автотрансформаторов связи между РУ;

· принцип построения электрической схемы станции (блочность, тип блоков и пр.);

· система резервирования электроснабжения потребителей собственных нужд.

Проектируемая электростанция имеет РУ генераторного напряжения 10 кВ, от которого предполагается питать электрическую подстанцию машиностроительного завода. Максимум нагрузки, потребляемой на генераторном напряжении, приходится на зимний период и составляет 82 МВт. На напряжении 110 кВ от станции будет питаться промышленный район. Максимум нагрузки, выдаваемой в сеть 110 кВ, также приходится на зимний период и составляет 165 МВт. Связь с системой, как уже было указано, будет осуществляться через РУ 220 кВ.

Согласно заданию на проектирование, на станции предполагается установить 6 турбогенератора мощностью по 63 МВт и 1 турбогенератор мощностью 100МВт.

Согласно заданной единичной мощности генераторов, а также напряжения ГРУ, по [11] выбираем турбогенераторы с полным водяным охлаждением типа Т3В-63-2У3 и ТЗВ-110-2У3.

Таблица 1. Параметры выбранного турбогенератора

Тип	Р, МВт	cosj	S_н, МВА	U_н, кВ	КПД, %	Х_d", о.е.	Х_d', о.е.	Х_d, о.е.	Система возбуждения
Т3В-63-2У3		0, 8	78, 75	10, 5	98, 4	0, 203	0, 224	1, 199	параллельное самовозбуждение
Т3В-100-2		0, 8	137, 5	10, 5	98, 6	0, 192	0, 278	1, 907	параслельное самовозбуждение

Рис.3. Система параллельного самовозбуждения

G – генератор;

AVR – автоматический регулятор возбуждения;

KM – контактор начального возбуждения;

QE – автомат гашения поля;

FV – тиристорный разрядник;

UE – устройство начального возбуждения;

ТЕ – выпрямительный трансформатор;

TA, TV – измерительные трансформаторы тока и напряжения генератора.

Учитывая, что напряжение генераторов(10, 5 кВ) совпадает с напряжением собственных нужд, питание будет осуществить через реакторы собственных нужд. Резервный реактор собственных нужд и реакторы собственных нужд будут подключены к шинам ГРУ и реактированной отпайкой от генератора блока 110МВт. Подробнее об источниках питания собственных нужд будет сказано далее.

Принимаем к дальнейшему рассмотрению следующие варианты структурных схем ТЭЦ:

Рис. 4. Вариант 1 структурной схемы ТЭЦ

Рис. 5. Вариант 2 структурной схемы ТЭЦ

Рис. 6. Вариант 3 структурной схемы ТЭЦ

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒