Выбор схем распределительных устройств
Вид схем распределительных устройств ТЭЦ определяется функциями станции в энергосистеме и её структурной схемой.
Выбор схемы ГРУ. Согласно нормам технологического проектирования тепловых электрических станций, ГРУ, как правило, выполняется с одной секционированной системой сборных шин. Число секций выбираем равным числу генераторов на ГРУ. Для ограничения токов КЗ в схему устанавливаются секционные реакторы и используются трансформаторы с расщепленной обмоткой. В качестве секционного реактора используются одинарные реакторы, первоначально выбирают их по следующим условиям:
Номинальный ток реактора |
Индуктивное сопротивление реактора, % |
Вид схемы ГРУ |
(0,5-0,7) |
8-12 |
Схема кольца |
Выбор схем ОРУ. К ОРУ повышенного напряжения подключаются потребительские линии, линии связей с системой, трансформаторы связи, блоки, а также резервные трансформаторы собственных нужд.
На выбор схемы ОРУ наибольшие влияние оказывают следующие факторы: общее число присоединений, уровень напряжения, режимы работы связи станции с системой.
Так как в данном проекте должно быть установлено ОРУ-330 кВ, то для этого уровня напряжения будем использовать схемы кольцевого типа 3/2 или 4/3.
Вариант 1. Количество цепей ЛЭП, присоединяемых к шинам станции, определяется по их пропускной способности:
-количество
цепей для связи с энергосистемой
определяется максимумом обменной
мощности станции с системой
и пропускной способностью одной цепи
воздушной линии
при напряжении 330 кВ, по данным приведённым
в [3], для ВЛ 330 кВ принимаем пропускную
способность линии:
-количество цепей для связи с потребителем определяется максимумом мощности этого потребителя:
-общее число присоединений на шины ОРУ:
Изображение главной схемы ТЭЦ для варианта 1 приведено на рис..1.3
Вариант 2.
-количество цепей для связи с энергосистемой:
-количество цепей для связи с потребителем определяется максимумом мощности этого потребителя:
-общее число присоединений на шины ОРУ:
Изображение главной схемы ТЭЦ для варианта 2 приведено на рис.1.3
6.Технико-экономический расчёт структурной схемы
Оптимальным из сравниваемых вариантов считается вариант, обеспечивающий минимум приведённых затрат:
где
-нормативный
коэффициент использования капитальных
затрат (для энергетики
);
К-капиталовложения в установку; И-годовые
издержки на эксплуатацию схемы.
Вариант 1. Расчёт капиталовложений. В капитальных вложениях учитывается только элементы главной схемы: генераторы, трансформаторы связи и блоков, силовые выключатели на 10 кВ и 330 кВ.
Капиталовложения определяются следующим образом:
-стоимость генераторов:
-стоимость трансформаторов:
-стоимость силовых выключателей на 330 кВ
-стоимость выключателей на 10 кВ:
-стоимость оборудования на 330 кВ:
-стоимость оборудования на 10-20 кВ:
Полная стоимость основного оборудования:
Расчёт эксплуатационных издержек. Все виды эксплуатационных издержек определяются на один год эксплуатации установки по формуле:
где
норма амортизационных отчислений (
);
норма отчислений на обслуживание и
ремонт (
для
оборудования 220 кВ и выше,
для
оборудования до 20 кВ);
стоимость потерь электроэнергии (
);
потери электроэнергии в трансформаторах
за год,
где
,
потери холостого хода и короткого
замыкания трансформатора;
число параллельно работающих
трансформаторов;
максимум графика мощности;
номинальная мощность трансформатора;
T=8760
ч
число часов в году;
время наибольших потерь;
продолжительность использования
максимальной нагрузки. Продолжительность
использования максимальной нагрузки
будет определятся по формуле:
где
W=
суточный переток энергии через
трансформаторы.
1. Потери в трансформаторах связи. Расчёт потерь ведём по графику перетока мощности через трансформаторы связи при аварии на ГРУ:
2. Потери в трансформаторе блока. Через этот трансформатор проходит мощность генератора блока, поэтому расчёт потерь ведём по графику нагрузки генератора:
3. Полные потери в трансформаторах станции:
4. Эксплуатационные издержки: τ
Расчёт приведённых затрат.
Вариант 2. Расчёт капиталовложений..
-стоимость генераторов:
-стоимость трансформаторов:
-стоимость силовых выключателей на 330 кВ
-стоимость выключателей на 10 кВ:
-стоимость оборудования на 330 кВ:
-стоимость оборудования на 10-20 кВ:
Полная стоимость основного оборудования:
Расчёт эксплуатационных издержек. Все виды эксплуатационных издержек определяются на один год эксплуатации установки по формуле:
где норма амортизационных отчислений ( ); норма отчислений на обслуживание и ремонт ( для оборудования 220 кВ и выше, для оборудования до 20 кВ); стоимость потерь электроэнергии ( ); потери электроэнергии в трансформаторах за год,
где , потери холостого хода и короткого замыкания трансформатора; число параллельно работающих трансформаторов; максимум графика мощности; номинальная мощность трансформатора; T=8760 ч число часов в году; время наибольших потерь; продолжительность использования максимальной нагрузки. Продолжительность использования максимальной нагрузки будет определятся по формуле:
где W= суточный переток энергии через трансформаторы.
1. Потери в трансформаторах связи. Расчёт потерь ведём по графику перетока мощности через трансформаторы связи при аварии на ГРУ:
2. Потери в трансформаторе блока. Через этот трансформатор проходит мощность генератора блока, поэтому расчёт потерь ведём по графику нагрузки генератора:
3. Полные потери в трансформаторах станции:
4. Эксплуатационные издержки: τ
Расчёт приведённых затрат.
Вывод: Результаты расчётов обоих вариантов схем станции представлены в табл. 6.1. Как следует из этих данных, приведённые затраты на строительство и эксплуатацию схемы ТЭЦ по первому варианту на 29,6 % меньше затрат по второму варианту, поэтому принимаем для дальнейшей проектной разработки схему варианта 1. В табл. 6.2 и 6.3 приведены технические характеристики генераторов и трансформаторов этой схемы.
Таблица 6.1
Данные технико-экономического расчёта вариантов ТЭЦ
-
Схема
К,
И,
З,
Вариант 1
Вариант 2
6799,19
2757,9
3573,8
Таблица 6.2
Каталожные данные генераторов
Место установки |
Тип |
К-во |
|
|
|
|
|
Цена, тыс.руб. |
ГРУ |
ТВФ-63-2У3 |
2 |
78,75 |
63 |
10,5 |
0,8 |
0,153 |
268 |
Блок |
ТВВ-320-2ЕУ3 |
2 |
375 |
320 |
20 |
0,85 |
0,173 |
783,4 |
Блок |
ТВВ-220-2ЕУ3 |
1 |
258,3 |
220 |
15,75 |
0,85 |
0,1906 |
670 |
МВ*А
МВт
кВ
Таблица 6.3
Каталожные данные трансформаторов
Место установки |
Тип |
К-во |
МВ*А |
|
|
|
|
|
Цена, тыс.руб. |
Тр-р связи |
ТРДЦН-63000/330 |
2 |
63 |
330 |
10,5 |
50 |
245 |
10,5 |
215 |
Блок |
ТДЦ-400000/330 |
2 |
400 |
347 |
20 |
300 |
790 |
11,5 |
398,5 |
Блок |
ТДЦ-250000/330 |
1 |
250 |
330 |
10,5 |
200 |
640 |
10,5 |
305,6 |
кВ
кВ
кВт
кВт
%
Список литературы:
1. Блок В.М. и др. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей/ В.М. Блок и др. М.: Высш. Шк. 1981. 304 с.
2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электрических станций и подстанций: Справ. для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат,
1989. 605 с.
3. Идельчик, В.И. Электрические системы и сети / В. И. Идельчик. М.: Энергоатомиздат,
1989-592 с.