Выбор схемы выдачи мощности аэс
Так как схема выдачи мощности определяет распределение генераторов между РУ разных напряжений, трансформаторную и автотрансформаторную связь между РУ, способ соединения генераторов с блочными трансформаторами, точки подключения пускорезервных и резервных трансформаторов собственных нужд то:
На первом этапе выбора схемы выдачи мощности намечаем варианты ее исполнения.
Определяем перетоки мощности через АТ связи для каждого варианта, осуществляем выбор АТ, вычисляем потери энергии в блочных трансформаторах и АТ связи, находим капитальные , эксплуатационные и приведенные затраты.
В результате сравнения вариантов схемы выдачи мощности АЭС по критерию минимума приведенных затрат выявляем наиболее рациональный вариант.
Согласно нормам технологического проектирования блоков генератор-трансформатор АЭС мощностью 1000 МВт используя схемы (рис.1) исполнения блоков выбираем:
генератор-трансформатор с генераторным выключателем типа КАГ-24-30/30000
Наличие генераторного выключателя снижает количество операций с выключателями в РУ повышенного напряжения, пуск и останов блока выполняются с помощью рабочего трансформатора собственных нужд и генераторного выключателя, снижаются требования к количеству и мощности резервных трансформаторов собственных нужд.
Так
как максимальная и минимальная мощность,
отдаваемая в энергосистему на напряжении
330кВ соответственно равна
,
то намечаем следующие варианты
распределения энергоблоков на ОРУ-750 и
ОРУ-330:
СХЕМА №1: ОРУ-750 (4 энергоблока), ОРУ-330 (6 энергоблоков)
в систему ВН в систему СН
СХЕМА №2: ОРУ-750 (5 энергоблоков), ОРУ-330 (5 энергоблоков)
в
систему ВН в систему СН
СХЕМА №3: ОРУ-750 (3 энергоблока), ОРУ-330 (7 энергоблоков)
в систему ВН в систему СН
Определим недостающие параметры для расчетов
Выбор автотрансформаторов связи
Выбор мощности блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи в каждом варианте схемы выдачи мощности выполняется по максимальным перетокам мощности с учетом их нагрузочной способности. Максимальные перетоки мощности определяем из условий нормального и аварийного режимов работы станции. В аварийных режимах рассматриваются случаи аварийного отключения одного любого блока.
Схема №1:
- при максимальной нагрузке на шинах РУ СН
- при минимальной нагрузке на шинах РУ СН
- в аварийном режиме
По
устанавливаем две группы автотрансформаторов
связи
типа:
АОДЦТН 333000/750/330; Sном=333 МВА, Px=217кВт, Pк=580 кВт
Коэффициент перегрузки будет равен:
Проверка на необходимость установки резервной фазы:
Схема №2:
- при максимальной нагрузке на шинах РУ СН
- при минимальной нагрузке на шинах РУ СН
- в аварийном режиме
Так
как переток мощности при максимальной
нагрузке на шинах РУ СН СХЕМЫ №2, через
автотрансформатор связи
и составляет соответственно
,
то этот вариант исключается
из дальнейших расчетов.
Схема №3:
- при максимальной нагрузке на шинах РУ СН
- при минимальной нагрузке на шинах РУ СН
- в аварийном режиме
По
устанавливаем одну группу автотрансформаторов
связи
типа:
АОДЦТН 417000/750/330; Sном=417 МВА, Px=125кВт, Pк=570 кВт
Коэффициент перегрузки будет равен:
При установке одной группы автотрансформаторов, устанавливается резервная фаза (один дополнительный автотрансформатор).
Определение потерь активной энергии в блочных трансформаторах АТ связи:
Произведем
выбор блочного трансформатора из условия
,
тогда наиболее рациональным выбором
будет:
ОРЦ-417000/750; Sном=417 МВА, Px=320кВт, Pк=800 кВт (ОРУ 750кВ)
ТЦН-1000000/330; Sном=1000 МВА, Px=480кВт, Pк=2200 кВт (ОРУ 330кВ)
Потери энергии в блочном трансформаторе определяются выражением:
где:
Рх, Рк – потери холостого хода и короткого замыкания соответственно, приведены в каталоге для данного вида трансформатора.
Тр.т. – средняя продолжительность планового ремонта, выбирается по справочнику.
τ – время максимальных потерь, τ = f(Тг. уст)
Потери энергии в АТ связи определяются выражением:
где:
q – количество АТ связи
Рх, Рк – потери холостого хода и короткого замыкания соответственно, приведены в каталоге для данного вида трансформатора.
Рис.1 Зависимость времени максимальных потерь от продолжительности использования максимальной нагрузки
Схема №1:
- потери в блочных трансформаторах
- потери в АТ связи
Суммарные потери:
Схема №3:
- потери в блочных трансформаторах
- потери в АТ связи
Суммарные потери:
Определение капитальных затрат
При расчете капитальных затрат учитывается стоимость блочных трансформаторов, АТ связи, резервных трансформаторов и ячеек ОРУ.
Для 10 энергоблоков необходимо установить 5 пар РТСН, которые подключим следующим образом:
3 пары РТСН к собственному ОРУ СН
1 пара РТСН к линии 330кВ (ЗаТЭС)
1 пара РТСН к линии 150кВ (ЗаТЭС)
Вариант №1 / Таблица 1 /
Наименование оборудования |
Стоимость единицы, тыс. грн |
Кол-во единиц, шт. |
Общая стоимость, тыс. грн |
Блочные тр-ры: |
|
|
|
ОРЦ-417000/750 |
2700 |
3*4 |
32400 |
ТЦН-1000000/330 |
4560 |
6 |
27360 |
АТ связи: |
|
|
|
АОДЦТН-333000/750/330 |
2466 |
6 |
14796 |
РТСН: |
|
|
|
ТРДЦН-63000/330 |
1290 |
4*2 |
10320 |
ТРДН-63000/150 |
612 |
2 |
1224 |
Ячейки ОРУ: |
|
|
|
ВНВ-750Б-40/4000 У1 |
692 |
4+1 |
3460 |
ВНВ-330Б-40/4000 У1 |
620 |
6+3+1 |
6200 |
Суммарная стоимость: |
|
|
95760 |
Вариант №3 / Таблица 2 /
Наименование оборудования |
Стоимость единицы, тыс. грн |
Кол-во единиц, шт. |
Общая стоимость, тыс. грн |
Блочные тр-ры: |
|
|
|
ОРЦ-417000/750 |
2700 |
3*3 |
24300 |
ТЦН-1000000/330 |
4560 |
7 |
31920 |
АТ связи: |
|
|
|
АОДЦТН-417000/750/330 |
2580 |
3+1 |
10320 |
РТСН: |
|
|
|
ТРДЦН-63000/330 |
1290 |
4*2 |
10320 |
ТРДН-63000/150 |
612 |
2 |
1224 |
Ячейки ОРУ: |
|
|
|
ВНВ-750Б-40/4000 У1 |
692 |
3+1 |
2768 |
ВНВ-330Б-40/4000 У1 |
620 |
7+3+1 |
6820 |
Суммарная стоимость: |
|
|
87672 |
Определение эксплуатационных и приведенных затрат
Экономическая целесообразность различных вариантов схемы выдачи мощности определяется минимальными приведенными затратами:
где:
К – капиталовложения
ρн – нормативный коэффициент экономической эффективности,
ρн = 0,12
И – годовые эксплуатационные издержки:
И = (ρа + ρо) / 100% · К + β · Δ WΣ
где:
ρа = 6,4%, ρо = 2% – отчисления на амортизацию и обслуживание,
β = 15 коп / кВт · ч – стоимость 1 кВт · ч потерь электроэнергии.
Схема №1:
Годовые эксплуатационные издержки:
Приведенные затраты:
Схема №3:
Годовые эксплуатационные издержки:
Приведенные затраты:
По минимуму приведенных затрат выбираем вариант исполнения Схема №3.