2. Определение перетоков мощности через блочные трансформаторы и автотрансформаторы связи и их выбор

Выбор мощности блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи в каждом варианте схемы выдачи мощности выполняется по максимальным перетокам мощности с учетом их нагрузочной способности. На рисунках 2, 3 и 4 приведены три варианта структурных схем выдачи мощности АЭС с различным числом блоков и двумя РУ. При дальнейшем расчете из них будет выбран наиболее целесообразный вариант.

Максимальные перетоки мощности определяются из условий нормального и аварийного режимов работы станции. В аварийных режимах рассматриваются случаи аварийного отключения одного любого блока и одного автотрансформатора связи. Наложение отказа одного автотрансформатора связи на ремонт другого учитывается только в случае подключения к третичным обмоткам автотрансформаторов одного или двух генераторов. Расчет перетоков мощности ведется с нахождением активных, реактивных и полных мощностей. При задании исходных нагрузок параметрами, характеризующими график нагрузки, нахождение перетоков мощности в схеме станции осуществляется в аналитической форме.

Перетоки мощности через блочные трансформаторы определяются по выражению:

,

где Р_с.н., Q_с.н. – активная и реактивная мощность, потребляемая на собственные нужды.

отсюда = 0,484

отсюда = 0,593

Для блоков ВВЭР-1000:

;

;

При работе электростанции в базовой части графика нагрузки энергосистемы мощность блочного трансформатора выбирается из условия

Выбираем для ОРУ-220 трехфазные трансформаторы типа ТНЦ-1000000/220, а для ОРУ-500 трехфазные трансформаторы типа ТНЦ-1000000/500.Все выбранные трансформаторы соответствуют условию выбора.

Перетоки мощности через обмотки СH и ВH автотрансформаторов связи определяем по следующим выражениям:

а) для первого варианта (рисунок 2).

РУ ВН 500 кВ

РУ СН 220 кВ

Рисунок 2 - Структурная схема выдачи мощности первого варианта

- при максимальной нагрузке на шинах РУ СH:

,

где: -число блоков генератор-трансформатор, подключенных к РУ СН;

, - номинальная активная и реактивная мощности генераторов, подключенных к РУ СН;

-активная мощность нагрузки, отдаваемая с РУ СН в систему;

- реактивная мощность нагрузки, отдаваемая с РУ СН в систему;

- при минимальной нагрузке на шинах РУ СH:

,

где -число блоков генератор-трансформатор, подключенных к РУ СН;

, -номинальная активная и реактивная мощности генераторов, подключенных к РУ СН;

=4600 -активная мощность нагрузки, отдаваемая с РУ СН в систему;

- реактивная мощность нагрузки, отдаваемая с РУ СН в систему

- в аварийном режиме (отключение одного блока, подключенного к шинам РУ СH)

б) для второго варианта (рисунок 3).

РУ ВН 500 кВ

РУ СН 220 кВ

Рисунок 3 - Структурная схема выдачи мощности второго варианта

- при максимальной нагрузке на шинах РУ СH:

- при минимальной нагрузке на шинах РУ СH:

- в аварийном режиме (отключение одного блока, подключенного к шинам РУ СH)

б) для третьего варианта (рисунок 4).

- при максимальной нагрузке на шинах РУ СH:

.

РУ ВН 500 кВ

РУ СН 220 кВ

Рисунок 4 - Структурная схема выдачи мощности третьего варианта

- при минимальной нагрузке на шинах РУ СH (к РУ СН присоединены 4 блока):

- в аварийном режиме (отключение одного блока, подключенного к шинам РУ СH)

Так как перетоки мощности через автотрансформатор связи не должны превышать мощность блока более чем в 1.5 раза, что не выполняется у S₂ первого варианта, далее эта схема рассматриваться не будет.

Полная мощность блока:

Исходя из найденных значений перетоков мощности, определяются максимальные и минимальные мощности, передаваемые по обмоткам автотрансформаторов связи, приведенные в таблице 1:

Таблица 1 – Перетоки мощности рассматриваемы вариантов

для второго варианта:	для третьего варианта
S1=571,5 МВА	S1=1188 МВА
S2=820 МВА	S2=612,5 МВА
Sавар=1188 МВА	Sавар=2116 МВА

Ориентировочно мощность автотрансформаторов связи выбирается по максимальной мощности, полученной в результате расчета нормальных режимов эксплуатации.

Затем по справочным материалам предварительно выбираются автотрансформаторы связи.

Для второго варианта: при минимальной нагрузке на шинах РУ СH выбираем группу из двух трехфазных автотрансформаторов типа АТДЦН 500000/500/220.

S_ат=500 МВА; Р_к= 1050 кВт; Р_х= 220 кВт;

S₂=820 МВА – максимальное значение перетока мощности в рабочих режимах.

820 МВА ≤ 500∙2 = 1000 МВА- условие выполняется.

В связи с тем, что мощность автотрансформатора меньше мощности перетока в аварийном режиме, то его необходимо проверить по перегрузочной способности в аварийном режиме:

Где - мощность автотрансформатора по каталожным данным;

- максимальная расчетная мощность автотрансформатора в аварийном режиме.

Перегрузка меньше, чем допустимая. Условие выполняется.

Вывод: выбранный автотрансформатор связи удовлетворяет требованиям по перегрузочной способности в аварийном режиме.

Для третьего варианта: при максимальной нагрузке на шинах РУ СН выбираем группу из трех трехфазных автотрансформаторов типа АТДЦН 500000/500/220.

S_ат=500 МВА; Р_к= 1050 кВт; Р_х= 220 кВт;

S₁=1477,1 МВА – максимальное значение перетока мощности в рабочих режимах.

1477,1МВА ≤ 500∙3=1500 МВА- условие выполняется.

Перегрузка меньше, чем допустимая. Условие выполняется.

Вывод: выбранный автотрансформатор связи удовлетворяет требованиям по перегрузочной способности в аварийном режиме.