Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Выбор и обоснование упрощённых схем РУ разных напряжений.



Выбор генераторов.

Согласно заданию на курсовой проект для ТЭЦ-320 МВт заданы генераторы 2х100 МВт и 1x120 МВт. Выбираем типы генераторов из табл. П2.1 [1] и заносим их номинальные параметры в таблицу 1

Таблица 1. Выбор генераторов.

Тип турбоге-нератора n, об/мин Номинальное значение X”d, отн.ед. Система возбуж-дения Охлаждение обмоток
S, МВ*А cos φ I стато-ра, кА U статора, кВ КПД, % Стато-ра Рото-ра
ТВФ-100-2 117, 5 0, 85 6, 475 10, 5 98, 7 0, 183 М КВР НВР
ТВФ-120-2 0, 8 6, 875 10, 5 98, 4 0, 192 ВЧ КВР НВР

 

ТВФ – генератор с косвенным охлаждением статора и непосредственным охлаждением ротора водородом.

 

 

3. Выбор двух вариантов схем проектируемой электростанции.

Согласно заданию на курсовой проект связь с энергосистемой осуществляется на высшем напряжении

220 кВ.

В первом варианте потребители получают питание с РУ 35 кВ и от комплектного РУ. Генератор ТВФ-120-2 подключается к шинам РУ 110 кВ и два генератора ТВФ-100-2 – к обмоткам низкого напряжения трехобмоточных трансформаторов. Во втором варианте потребители получают питание с шин РУ 35 кВ и от генераторного РУ 10 кВ. Генератор ТВФ-120-2 подключается к шинам РУ 110 кВ и два генератора ТВФ-100-2 – к шинам ГРУ.

Два варианта схем выдачи мощности приведены на рисунке 1.

Рис.1 (а). Вариант I.

Рис. 1 (б). Вариант II.

4. Выбор трансформаторов на проектируемой электростанции.

Расход на собственные нужды (с.н.) принимаем равным 10% от установленной мощности, коэффициент спроса Kс=0, 8 по табл. 5.2.[ 1].

Мощность блочных трансформаторов выбираем по формуле:

Sбл ≥ Sг - Sс.н., где Sг – номинальная мощность генераторов (МВ*А), Sс.н. – нагрузка на собственные нужды (МВ*А).

Для генераторов 100 МВт:

Sс.н. = Pс.н.% * Pном.г * Kс = * * 0, 8 = 10 МВ*А
cos φ   0, 8

 

Sбл ≥ Pном.г - Sс.н. = - 10 = 115 МВ*А
cos φ   0, 8

 

Для первого и второго вариантов выбираем два трансформатора ТДЦ-125000/110 кВ. Номинальные параметры трансформаторов заносим в таблицу 2.

Таблица 2. Номинальные параметры блочных трансформаторов.

Тип трансформатора Sном, МВ*А Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uк, % Iх, %
ВН НН
ТДЦ-125000/110 10, 5 10, 5 0, 55

 

Для варианта 1 выбираем трансформаторы связи по формуле Sт ≥ |Sнб| / 1, 4:

SКРУmax = Pmax * nлэп = 4, 2 * 8 = 40 МВ*А
cos φ   0, 84

 

SКРУmin = Pmin * nлэп = 3, 8 * 8 = 36 МВ*А
cos φ   0, 84

 

S35ьax = Pmax * nлэп = 4 * 12 = 58, 5 МВ*А
cos φ   0, 82

 

S35min = Pmin * nлэп = 4 * 10 = 48, 7 МВ*А
cos φ   0, 82

Smax = nг * Sг – nг * Sс.н. – SКРУmax – S35max = 2 * 117, 5 – 2 * 9, 4 – 40 – 58, 5 = 117, 7 МВ*А

Smin = nг * Sг – nг * Sс.н. – SКРУmin – S35min = 2 * 117, 5 – 2 * 9, 4 – 36 – 48? 7 = 131, 5 МВ*А

Sав = (nг – 1)* Sг – (nг – 1) * Sс.н. – SКРУmax – S35max = 1 * 117, 5 – 1 * 9, 4 – 40 – 58, 5 = 9, 6 МВ*А

Sнб = Smin = 131, 5 МВ*А

Sт ≥ |Sнб| / 1, 4 = 131, 5 / 1, 4 = 93, 9 МВ*А

Выбираем два трансформатора ТДТН-110000/110.

Номинальные параметры этих трансформаторов заносим в таблицу 3.

Таблица 3, Номинальные параметры трансформаторов.

Тип трансформатора Sном, МВ*А Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uк, % Iх, %
ВН СН НН ВН-СН ВН-НН СН-НН
ТДТН-110000/110 38, 5 18, 5 0, 5

Для второго варианта выбираем трансформаторы связи.

Sт = nдэп * Pmax = 4 * 12 = 41, 8 МВ*А
cos φ * 1, 4   0, 82 * 1, 4

Выбираем два трансформатора ТДН-63000/110.

Номинальные параметры трансформаторов заносим в таблицу 4.

Таблица 4. Номинальные параметры автотрансформаторов.

Тип трансформатора Sном, МВ*А Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uк, % Iх, %
ВН НН
ТДН-63000/110 3, 5 10, 5 0, 5

 

Для варианта 2 выбираем трансформаторы связи по формуле:

Sт = Sг – Sс.н. – ½ * SКРУ
1, 4  

 

Sг = = = 117, 6 МВ*А
cos φ   0, 85

 

Sс.н. = Pс.н.% * Pном.г = * = 11, 7 МВ*А
cos φ   0, 85

 

SКРУ = nдэп * Pmax = 8 * 4, 2 = 40 МВ*А
cos φ   0, 85

 

Sт = 117, 6 – 11, 7 – ½ * 40 = 61, 3
1, 4  

 

Выбираем два трансформатора ТРДН-63000/110.

Номинальные параметры этих трансформаторов заносим в таблицу 5.

Таблица 5, Номинальные параметры трансформаторов.

Тип трансформатора Sном, МВ*А Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uк, % Iх, %
ВН НН
ТРДН-63000/110 10, 5 10, 5 0, 5

 

5.Технико-экономическое сравнение вариантов схем проектируемой электростанции.

Экономически целесообразный вариант определяется минимумом приведенных затрат:

3 = рн * К + И = min, где рн=0, 12 - нормативный коэффициент экономической эффективности; K – капитальные затраты на сооружение электроустановки, И – годовые эксплуатационные расходы.

 

Наименование оборудования Стоимость у.е. I вариант II вариант
Кол-во Общая стоимость, у.е. Кол-во Общая стоимость, у.е.
ТДТН-110000/110 --- ---
ТРДН-63000/110 --- ---
ТДН-63000/110 --- ---
Ячейка РУ 110 кВ
Итого: KI =584 у.е. KII = 800 у.е.

 

Tmax = 4900ч.

Определяем продолжительность максимальных потерь по формуле:

τ = (0, 124 + Tм * 10-4)2 * 8760 = (0, 124 + 4900 * 10-4)2 * 8760 = 3302 ч.

 

Определяем потери энергии в трансформаторах:

а) для трансформатора ТДТН-110000/110

По каталожным данным:

Pх = 64 кВт, Pк = 365 кВт

Δ Wт = Pх * Т + Pк * (Sнб / Sном)2 * τ = 64 * 8760 + 365 * (93, 9 / 110)2 * 3302 = 1439 МВт*ч

Δ W = 2 * Δ Wт = 2 * 1439 = 2878 МВт*ч.

 

б) для трансформатора ТДН-63000/110

По каталожным данным:

Pх = 50 кВт, Pк = 245 кВт

Δ Wт = Pх * Т + Pк * (Sнб / Sном)2 * τ = 50 * 8760 + 245 * (41, 8 / 63)2 * 3302 = 794 МВт*ч

Δ W = 2 * Δ Wт = 2 * 794 = 1588 МВт*ч.

 

в) для трансформатора ТРДН-63000/110

По каталожным данным:

Pх = 50 кВт, Pк = 245 кВт

Δ Wт = Pх * Т + Pк * (Sнб / Sном)2 * τ = 50 * 8760 + 245 * (93, 9 / 110)2 * 3302 = 794 МВт*ч

Δ W = 2 * Δ Wт = 2 * 794 = 1588 МВт*ч.

 

Общие потери в трансформаторах для первого и второго вариантов:

Δ WI = 2878 МВт*ч

Δ WII = 1588 + 1588 = 3176 МВт*ч

Определяем годовые эксплуатационные расходы и приведенные затраты:

ИI = α а + α р * K + Δ WтI * β * 10-5 = 0, 094 * 584 + 2878 * 1, 2 * 10-5 = 54, 9 тыс у.е./год

ЗI = рн * К + ИI = 0, 12 * 584 + 54, 9 = 124, 98 тыс у.е/год

ИII = α а + α р * K + Δ WтII * β * 10-5 = 0, 094 * 800 + 3176 * 1, 2 * 10-5 = 75, 2 тыс у.е./год

ЗII = рн * К + ИII = 0, 12 * 800 + 75, 2 = 171, 2 тыс у.е/год

 

 

ЗII - ЗI * 100 % = 171, 2 – 124, 98 * 100% = 27 %
ЗII 171, 2

 

Т.к. ЗII больше ЗI на 27 %, то выбираем первый вариант и используем его в дальнейших расчетах.

 

Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей для заданных цепей.

Выбор токоведущих частей.

Выбор сборных шин 110 кВ.

Imax = = 125 * 103 = 627 А
√ 3 * Uср √ 3 * 115

Принимаем провод марки АС–300/66: qфазы = 300 мм2, d = 24, 5 мм, Iдоп = 620А; фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами Дср = 378 см.

Проверка на термическое действие тока к.з. не производится, т.к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Т.к. Iпо, к1 = 10, 58 кА < 20 кА, то шины на схлестывание не проверяем.

Проверка по условиям коронирования:

Начальная критическая напряженность:

Ео = 30, 03 * m * (1 + 0, 299 ), где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода
√ rо

(в данном случае m = 0, 82), rо – радиус провода.

rо = d / 2 = 24, 5 / 2 = 12, 25 мм = 1, 225 см

Ео = 30, 03 * 0, 82 * (1 + 0, 299 ) = 32, 5 кВ/см
√ 1, 225

Напряженность вокруг провода:

E = 0, 354 * U = 0, 354 * 115 = 14, 5 кВ/см
ro * lg (Дср / rо) 1, 225 * lg (378 / 1, 225)

 

1, 07 * Е ≤ 0, 9 * Ео

1, 07 * Е = 1, 07 * 14, 5 = 15, 5 кВ/см

0, 9 * Ео = 0, 9 * 32, 5 = 29, 25 кВ/см

15, 5 кВ/см < 29, 25 кВ/см – условие выполняется.

Таким образом, выбранные провода по условиям короны проходит.

 

Выбор шин 35 кВ.

Imax = Sнагр = 110 * 103 = 1540 А
√ 3 * Uср √ 3 * 37

Принимаем два провода марки АС–400/22: qфазы = 400 мм2, d = 26, 6 мм, Iдоп = 2 * 830 = 1660 А; фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами Дср = 189 см.

Проверка на термическое действие тока к.з. не производится, т.к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Т.к. Iпо, к2 = 18, 83 кА < 20 кА, то шины на схлестывание не проверяем.

Проверка по условиям коронирования:

Начальная критическая напряженность:

Ео = 30, 03 * m * (1 + 0, 299 ), где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода
√ rо

(в данном случае m = 0, 82), rо – радиус провода.

rо = d / 2 = 26, 6 / 2 = 13, 3 мм = 1, 33 см

Ео = 30, 03 * 0, 82 * (1 + 0, 299 ) = 32, 3 кВ/см
√ 1, 33

Напряженность вокруг провода:

E = К * 0, 354 * U = 1, 133 * 0, 354 * 38, 5 = 3, 7 кВ/см
n * ro * lg (Дср / rэк) 2 * 1, 33 * lg (129 / 5, 15)

K = 1 + 2 * √ 3 * rо / a = 1 + 2 * √ 3 * 1, 33 / 20 = 1, 133, где a = 20 см;

rэк = 3√ rо * a2 = 3√ 1, 33 * 202 = 8, 1 см

 

1, 07 * Е ≤ 0, 9 * Ео

1, 07 * Е = 1, 07 * 14, 5 = 15, 5 кВ/см

0, 9 * Ео = 0, 9 * 32, 5 = 29, 25 кВ/см

15, 5 кВ/см < 29, 25 кВ/см – условие выполняется.

Таким образом, выбранные провода по условиям короны проходит.

 

Выбор генераторов.

Согласно заданию на курсовой проект для ТЭЦ-320 МВт заданы генераторы 2х100 МВт и 1x120 МВт. Выбираем типы генераторов из табл. П2.1 [1] и заносим их номинальные параметры в таблицу 1

Таблица 1. Выбор генераторов.

Тип турбоге-нератора n, об/мин Номинальное значение X”d, отн.ед. Система возбуж-дения Охлаждение обмоток
S, МВ*А cos φ I стато-ра, кА U статора, кВ КПД, % Стато-ра Рото-ра
ТВФ-100-2 117, 5 0, 85 6, 475 10, 5 98, 7 0, 183 М КВР НВР
ТВФ-120-2 0, 8 6, 875 10, 5 98, 4 0, 192 ВЧ КВР НВР

 

ТВФ – генератор с косвенным охлаждением статора и непосредственным охлаждением ротора водородом.

 

 

3. Выбор двух вариантов схем проектируемой электростанции.

Согласно заданию на курсовой проект связь с энергосистемой осуществляется на высшем напряжении

220 кВ.

В первом варианте потребители получают питание с РУ 35 кВ и от комплектного РУ. Генератор ТВФ-120-2 подключается к шинам РУ 110 кВ и два генератора ТВФ-100-2 – к обмоткам низкого напряжения трехобмоточных трансформаторов. Во втором варианте потребители получают питание с шин РУ 35 кВ и от генераторного РУ 10 кВ. Генератор ТВФ-120-2 подключается к шинам РУ 110 кВ и два генератора ТВФ-100-2 – к шинам ГРУ.

Два варианта схем выдачи мощности приведены на рисунке 1.

Рис.1 (а). Вариант I.

Рис. 1 (б). Вариант II.

4. Выбор трансформаторов на проектируемой электростанции.

Расход на собственные нужды (с.н.) принимаем равным 10% от установленной мощности, коэффициент спроса Kс=0, 8 по табл. 5.2.[ 1].

Мощность блочных трансформаторов выбираем по формуле:

Sбл ≥ Sг - Sс.н., где Sг – номинальная мощность генераторов (МВ*А), Sс.н. – нагрузка на собственные нужды (МВ*А).

Для генераторов 100 МВт:

Sс.н. = Pс.н.% * Pном.г * Kс = * * 0, 8 = 10 МВ*А
cos φ   0, 8

 

Sбл ≥ Pном.г - Sс.н. = - 10 = 115 МВ*А
cos φ   0, 8

 

Для первого и второго вариантов выбираем два трансформатора ТДЦ-125000/110 кВ. Номинальные параметры трансформаторов заносим в таблицу 2.

Таблица 2. Номинальные параметры блочных трансформаторов.

Тип трансформатора Sном, МВ*А Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uк, % Iх, %
ВН НН
ТДЦ-125000/110 10, 5 10, 5 0, 55

 

Для варианта 1 выбираем трансформаторы связи по формуле Sт ≥ |Sнб| / 1, 4:

SКРУmax = Pmax * nлэп = 4, 2 * 8 = 40 МВ*А
cos φ   0, 84

 

SКРУmin = Pmin * nлэп = 3, 8 * 8 = 36 МВ*А
cos φ   0, 84

 

S35ьax = Pmax * nлэп = 4 * 12 = 58, 5 МВ*А
cos φ   0, 82

 

S35min = Pmin * nлэп = 4 * 10 = 48, 7 МВ*А
cos φ   0, 82

Smax = nг * Sг – nг * Sс.н. – SКРУmax – S35max = 2 * 117, 5 – 2 * 9, 4 – 40 – 58, 5 = 117, 7 МВ*А

Smin = nг * Sг – nг * Sс.н. – SКРУmin – S35min = 2 * 117, 5 – 2 * 9, 4 – 36 – 48? 7 = 131, 5 МВ*А

Sав = (nг – 1)* Sг – (nг – 1) * Sс.н. – SКРУmax – S35max = 1 * 117, 5 – 1 * 9, 4 – 40 – 58, 5 = 9, 6 МВ*А

Sнб = Smin = 131, 5 МВ*А

Sт ≥ |Sнб| / 1, 4 = 131, 5 / 1, 4 = 93, 9 МВ*А

Выбираем два трансформатора ТДТН-110000/110.

Номинальные параметры этих трансформаторов заносим в таблицу 3.

Таблица 3, Номинальные параметры трансформаторов.

Тип трансформатора Sном, МВ*А Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uк, % Iх, %
ВН СН НН ВН-СН ВН-НН СН-НН
ТДТН-110000/110 38, 5 18, 5 0, 5

Для второго варианта выбираем трансформаторы связи.

Sт = nдэп * Pmax = 4 * 12 = 41, 8 МВ*А
cos φ * 1, 4   0, 82 * 1, 4

Выбираем два трансформатора ТДН-63000/110.

Номинальные параметры трансформаторов заносим в таблицу 4.

Таблица 4. Номинальные параметры автотрансформаторов.

Тип трансформатора Sном, МВ*А Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uк, % Iх, %
ВН НН
ТДН-63000/110 3, 5 10, 5 0, 5

 

Для варианта 2 выбираем трансформаторы связи по формуле:

Sт = Sг – Sс.н. – ½ * SКРУ
1, 4  

 

Sг = = = 117, 6 МВ*А
cos φ   0, 85

 

Sс.н. = Pс.н.% * Pном.г = * = 11, 7 МВ*А
cos φ   0, 85

 

SКРУ = nдэп * Pmax = 8 * 4, 2 = 40 МВ*А
cos φ   0, 85

 

Sт = 117, 6 – 11, 7 – ½ * 40 = 61, 3
1, 4  

 

Выбираем два трансформатора ТРДН-63000/110.

Номинальные параметры этих трансформаторов заносим в таблицу 5.

Таблица 5, Номинальные параметры трансформаторов.

Тип трансформатора Sном, МВ*А Напряжение обмотки, кВ Потери, кВт Uк, % Iх, %
ВН НН
ТРДН-63000/110 10, 5 10, 5 0, 5

 

5.Технико-экономическое сравнение вариантов схем проектируемой электростанции.

Экономически целесообразный вариант определяется минимумом приведенных затрат:

3 = рн * К + И = min, где рн=0, 12 - нормативный коэффициент экономической эффективности; K – капитальные затраты на сооружение электроустановки, И – годовые эксплуатационные расходы.

 

Наименование оборудования Стоимость у.е. I вариант II вариант
Кол-во Общая стоимость, у.е. Кол-во Общая стоимость, у.е.
ТДТН-110000/110 --- ---
ТРДН-63000/110 --- ---
ТДН-63000/110 --- ---
Ячейка РУ 110 кВ
Итого: KI =584 у.е. KII = 800 у.е.

 

Tmax = 4900ч.

Определяем продолжительность максимальных потерь по формуле:

τ = (0, 124 + Tм * 10-4)2 * 8760 = (0, 124 + 4900 * 10-4)2 * 8760 = 3302 ч.

 

Определяем потери энергии в трансформаторах:

а) для трансформатора ТДТН-110000/110

По каталожным данным:

Pх = 64 кВт, Pк = 365 кВт

Δ Wт = Pх * Т + Pк * (Sнб / Sном)2 * τ = 64 * 8760 + 365 * (93, 9 / 110)2 * 3302 = 1439 МВт*ч

Δ W = 2 * Δ Wт = 2 * 1439 = 2878 МВт*ч.

 

б) для трансформатора ТДН-63000/110

По каталожным данным:

Pх = 50 кВт, Pк = 245 кВт

Δ Wт = Pх * Т + Pк * (Sнб / Sном)2 * τ = 50 * 8760 + 245 * (41, 8 / 63)2 * 3302 = 794 МВт*ч

Δ W = 2 * Δ Wт = 2 * 794 = 1588 МВт*ч.

 

в) для трансформатора ТРДН-63000/110

По каталожным данным:

Pх = 50 кВт, Pк = 245 кВт

Δ Wт = Pх * Т + Pк * (Sнб / Sном)2 * τ = 50 * 8760 + 245 * (93, 9 / 110)2 * 3302 = 794 МВт*ч

Δ W = 2 * Δ Wт = 2 * 794 = 1588 МВт*ч.

 

Общие потери в трансформаторах для первого и второго вариантов:

Δ WI = 2878 МВт*ч

Δ WII = 1588 + 1588 = 3176 МВт*ч

Определяем годовые эксплуатационные расходы и приведенные затраты:

ИI = α а + α р * K + Δ WтI * β * 10-5 = 0, 094 * 584 + 2878 * 1, 2 * 10-5 = 54, 9 тыс у.е./год

ЗI = рн * К + ИI = 0, 12 * 584 + 54, 9 = 124, 98 тыс у.е/год

ИII = α а + α р * K + Δ WтII * β * 10-5 = 0, 094 * 800 + 3176 * 1, 2 * 10-5 = 75, 2 тыс у.е./год

ЗII = рн * К + ИII = 0, 12 * 800 + 75, 2 = 171, 2 тыс у.е/год

 

 

ЗII - ЗI * 100 % = 171, 2 – 124, 98 * 100% = 27 %
ЗII 171, 2

 

Т.к. ЗII больше ЗI на 27 %, то выбираем первый вариант и используем его в дальнейших расчетах.

 

Выбор и обоснование упрощённых схем РУ разных напряжений.

Для выбранного варианта выбираем схемы РУ. Подсчитываем количество присоединений в РУ 110 кВ и РУ 35 кВ.

110 Кв: 4 ЛЭП + 3 Т = 7

35 Кв: 4 ЛЭП + 2 Т = 6

 

Для схемы РУ 110кВ применяют схему с двумя рабочими и одной обходной системами шин. В данной схеме при к.з. на одной из систем шин присоединения отключаются только на время перевода на рабочую систему шин. Для повышения надежности электроснабжения применяют секционирование рабочих шин.

Для схемы РУ 35 принимаем одиночную секционированную схему. Данная схема простая, гибкая и экономичная, разъединители используются только для ремонтных работ.


Рис. 2 (а).Вариант I.

 

 

Рис. 2 (б).Вариант II.

 

 


Поделиться:



Популярное:

  1. A.16.14.5. Экран выбора веса поезда
  2. C. Библейское обоснование позиции Претрибулационизма
  3. H) Такая фаза круговорота, где устанавливаются количественные соотношения, прежде всего при производстве разных благ в соответствии с видами человеческих потребностей.
  4. I этап. Определение стратегических целей компании и выбор структуры управления
  5. I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
  6. II. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ШКОЛЬНИКОВ.
  7. VIII. Стратегия выбора профессии
  8. А. В. Петровский разработал следующую схему развития групп. Он утверждает, что существует пять уровней развития групп: диффузная группа, ассоциация, кооперация, корпорация и коллектив.
  9. Аксонометрическая схема стояка водоотведения и выпуска
  10. Анализ годового режима работы СКВ и выбор контуров регулирования
  11. Анализ кулинарного использования говядины в разных странах Европы
  12. Анализ состояния оборудования, эффективности работы элементов технологической схемы


Последнее изменение этой страницы: 2016-07-13; Просмотров: 834; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.098 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь