РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра ЭСС и С

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Электрические станции»

Принял:

Дуйсенова Ш.Т.

«__» _________ 2009

Выполнил:

ст.группы БЭ-06-3

Пак В.

Вариант №18

Алматы 2009

Задачи работы:

• Выбор числа и мощности трансформаторов (автотрансформаторов) связи;

• Технико-экономическое сравнение вариантов структурных схем и выбор целесообразного варианта;

• Выбор электрических схем распределительных;

• Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей по номинальным параметрам;

• Принципиальная схема электрических соединений.

Таблица 1 – Исходные данные к выполнению работы

Теплоэлектроцентраль
Тип топлива	Газ
Число и мощность генераторов, МВт	4/32
Количество и мощность линий нагрузки на генераторном напряжении, МВт	8/2
Расход на с.н., % от Руст. Ген	5
Номинальное напряжение РУСН, кВт	35
Количество линий и мощность нагрузок РУСН, МВт	2/5
Продолжит. нагрузок, зима – лето	170/195
Номинальное напряжение линий связи с системой, кВ	110
Количество линий и их длина, км	2/30

В соответствии с исходными данными принимаются к установке турбогенераторы:

ТВС-32У3 – турбогенератор с водородным охлаждением специального исполнения, номинальной мощностью 32 МВт, для работы в районах с умеренным климатом в закрытых помещениях естественной вентиляцией.

Таблица 2 – основные технические данные турбогенератора

тип турбогенератора

частота вращения, об/мин

номинальное значение

сверхпереходное индуктивное сопротивление х"d, отн. ед.

система возбуждения

охлаждение обмоток

масса, т

мощности, МВ∙А

cos φ

тока статора, кА

напряжения статора, кВ

КПД, %

статора

ротора

общая

ротора

ТВС-32У3

3000

40

0,8

2,2

10,5

98,3

0,153

ТС

КВ

НВ

78,4

16,2

Рисунок1-Вариант 1

Таблица 1 – Баланс мощностей для варианта 1

Определяемый параметр	Период года/часы	0-8	8-18	18-24
1 Выработка мощности Г-1и Г-2 МВт	зима лето	57,6 44,8	64 51,2	57,6 44,8
2 Нагрузка с.н. Г-1и Г-2 МВт	зима лето	3 2,6	3,2 2,82	3 2,6
3 Нагрузка с.н.каждого из ген-в Г3 и Г-4, МВт	зима лето	1,5 1,3	1,6 1,41	1,5 1,3
4 Нагрузка на 10 кВ, МВт	зима лето	16 11,2	16 11,2	16 11,2
5 Загрузка трансформаторов (суммарная) Т1, Т2, МВт	зима лето	41,6 31	44,8 37,18	41,6 31
6 Загрузка каждого из тр-ров Т-1 и Т-2, МВт	зима лето	20,8 15,5	22,4 18,59	20,8 15,5
7 Нагрузка на 35 кВ, МВт	зима лето	8 6	10 7	8 6
8 Загрузка обмоток 10 кВ Т-3 и Т-4, МВт	зима лето	30,5 30,7	30,4 30,59	30,5 30,7
9 Загрузка обмоток 35 кВ Т-3 и Т-4, МВт	зима лето	-16,8 -12,5	-17,4 -15,09	-16,8 -12,5
10 Загрузка обмоток 110 кВ Т-3 и Т-4, МВт	зима лето	47,3 43,2	47,8 45,68	47,3 43,2

Рисунок 2 – Вариант 2

Таблица 2 – Баланс мощностей для варианта 2

Определяемый параметр	Период года/часы	0-8	8-18	18-24
1 Выработка мощности Г-1и Г-2 МВт	зима лето	57,6 44,8	64 51,2	57,6 44,8
2 Нагрузка с.н. Г-1и Г-2 МВт	зима лето	3 2,6	3,2 2,82	3 2,6
3 Нагрузка с.н.каждого из ген-в Г3 и Г-4, МВт	зима лето	1,5 1,3	1,6 1,41	1,5 1,3
4 Нагрузка на 10 кВ, МВт	зима лето	16 11,2	16 11,2	16 11,2
5 Загрузка трансформаторов (суммарная) Т1, Т2, МВт	зима лето	41,6 31	44,8 37,18	41,6 31
6 Загрузка каждого из тр-ров Т-1 и Т-2, МВт	зима лето	20,8 15,5	22,4 18,59	20,8 15,5
7 Нагрузка на 35 кВ, МВт	зима лето	8 6	10 7	8 6
8 Загрузка обмоток 35 кВ Т-1 и Т-2, МВт	зима лето	30,5 30,7	30,4 30,59	30,5 30,7
9 Загрузка обмоток 110 кВ Т-1 и Т-2, МВт	зима лето	16,8 12,5	17,4 15,09	16,8 12,5

Выбор трансформаторов на электростанции

Номинальная мощность трансформатора

Номинальная мощность автотрансформатора блока

На электростанции со сборными шинами генераторного напряжения суммарная мощность трансформаторов в нормальном режиме с учетом определяется из выражения

,

Учет аварийных перегрузок дает следующее выражение для определения мощности трансформаторов

В работе принять .

Число трансформаторов связи на ТЭЦ со сборными шинами генераторного напряжения обычно не превышает двух. При блочных схемах число трансформаторов соответствует числу генераторов.

Технико-экономическое сравнение структурных схем электростанций

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными затратами

,

К – капиталовложение на сооружение электроустановки, у.е;

= 0,12 – нормативный коэффициент экономической эффективности;

И – годовые эксплуатационные издержки, у.е/год;

У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, у.е/год;

Стоимость трансформаторов можно определить по выражению

Годовые эксплуатационные издержки определяются по формуле

где - издержки на амортизацию и обслуживание

,

где стоимость 1кВт*ч потерь электроэнергии, у.е/кВт*ч;

- потери электроэнергии в элементах схемы, кВт*ч

При выполнении работы допускается принять у.е/кВт*ч в соответствии с данными.

Аварийные режимы

Расчёт для варианта 1

1. Отключение Т-1 в зимний максимум

В этом случае через Т-2 будет передаваться максимальная мощность 81,66 МВт.

2. Отключение Г-1 в зимний максимум

Через Т-1 и Т-2 будет передаваться мощность для снабжения потребителей

3.Режимы выдачи наибольшей мощности генераторов

а) В период летнего минимума нагрузок (такой режим может возникнуть по заданию диспетчера энергосистемы) нагрузка на Т-1 и Т-2 составит:

Суммарная передаваемая мощность 44,8 МВт. Мощность, передаваемая через обмотку 35 кВт трансформатора Т-3 в сеть 110 кВ, составит

В этом режиме загрузка обмоток 110 кВ трансформатора

Выбор трансформаторов для варианта 1

Трансформаторы Т-1 и Т-2 и Т-3 по условию нормального режима

В режиме передачи наибольшей мощности с учетом 40% перегрузки

Принимаем к установке три трансформатора типа ТРДН-63000/35.

Мощность трансформатора Т-3, Т-4 определяется из условий нормального и наиболее загруженного режимов:

Приняты к установке трансформаторы типа ТДТН-63000/110.

Расчет для варианта 2

Расчет нормального режима для варианта 2 соответствует балансу мощностей для варианта 2.

Аварийные режимы

1.Отключение Т-1 в зимний максимум.

При этом загрузка обмоток 10 кВ Т-2 составит

А загрузка обмотки 110 кВ составит:

Загрузка обмотки 35кВ Т-2 составит 10 МВт.

2. Отключение Г-1 в зимний максимум

Обмотка 10 кВ каждого из трансформаторов Т-1 и Т-2 будет загружена мощностью:

Определение режима выдачи наибольшей мощности Г-1 и Г-2 и Г-3 в период летнего минимума нагрузок

В этом случае нагрузки на 10 кВ Т-1 и Т-2 составит

Нагрузка обмоток 35 кВ Т-1 и Т-2 составит

.

Нагрузка обмоток каждого из Т-1 и Т-2

.