2. Выбор генераторов

На проектируемой ТЭЦ устанавливаем 3 генератора мощностью 100 МВт исходя из условий задания.

Номинальные параметры данных генераторов сводим в таблицу 2.1. из [1. П2, с.610] и [2.табл.2.1., с.16].

Таблица 2.1

Тип генератора	Sном, МВА	Uном, кВ	cos	хd''	Iном, кА	Охлаждение
						статора	ротора
ТВФ-100-2	117,5	10,5	0,85	0,183	6,475	КВР	НВР

3. Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции

Составляем два варианта структурной схемы выдачи электроэнергии на ТЭЦ.

В первом варианте все генераторы включены блочно с трансформаторами к распределительному устройству 220 кВ. Питание нагрзки на напряжении 10 кВ производится реактированными отпайками от двух генераторов мощностью 100 МВт. Структурная схема приведена на рис. 3.1.

Во втором варианте также все генераторы включены блочно с трансформаторами. Однако генераторы G1 и G2 включены через автотрансформаторы, а питание резервного трансформатора производится от АТ на напряжении 110 кВ (рис.3.2.).

 

4. Выбор силовых трансформаторов Вариант 1

4.1. Выбор трансформаторов связи

В первом варианте примененна блочная схема. Мощность блочных трансформаторов:

МВА,

где МВт

МВА

По [1. т П2.7, с 617] выбираем трансформатор ТДЦ-125000/220. Данные трансформатора приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Тип трансформатора	Sном, МВА	Uномвн, кВ	Uнсн,нн кВ	Потери, кВт		Uк%	Цена, тыс.руб
				Рхх	Ркз
ТДЦ-125000/220	125	242	10,5	120	380	11	243

Мощность блочного транформатора Т3:

МВА

По [1, т.П2.7, с 617] выбираем трансформатор ТДЦ-125000/220. Данные трансформатора приведены в таблице 4.1

Вариант 2

4.2. Выбор автотрансформаторовс связи ат1 и ат2

МВА

где

По [1, т.П2.10] выбираем автотрансформаторы АТДЦТН-200000/220/110. Данные автотрансформатора сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

Тип трансформатора	Sном, МВА	Uном.вн кВ	Uном.нн кВ	Потери, кВт				Uк%			Цена тыс.руб
				Рхх	Ркз			В-С	В-Н	С-Н
					В-С	В-Н	С-Н
АТДЦТН-200000/220/10	200	230	10,5	120	500	410	400	11	32	20	316

Блочный трансформатор Т3 выбираем такой же мощности, что и в варианте 1.

5. Технико-экономическое сравнение вариантов схем проектируемой электростанции

Оптимальный вариант выбираем на основании технико-экономического сравнения вариантов схем проектируемой станции. Экономически целесообразный вариант определяется по минимуму приведеных затрат:

[3, с 246]

где К – капиталовложения в сооружение установок, тыс.руб;

р_н – нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12;

И – годовые эксплуатационные издержки.

Для определения капиталовложений составляем таблицу укрупненных показателей стоимости элементов схем для обоих вариантов. Из расчетов исключаем те капиталовложения, которые являются одинаковыми для обоих вариантов.

Расчеты сводим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Оборудование	Стоимость единицы, тыс.руб	1 вариант		2 вариант
		Кол-во единиц	Общая стоимость	Кол-во единиц	Общая стоимость
Трансформатор ТДЦ-125000/220	243	3	729	1	243
Автотрансформатор АТДЦТН-200000/220	316	-	-	2	632
Ячейка выключателя 220 кВ	70	9	630	8	560
Ячейка выключателя 110 кВ	32	-	-	1	32
Трансформатор ТРДНС-25000/110	92	-	-	1	92
Трансформатор ТРДНС-32000/220	130	1	130	-	-
Итого			1489		1559

Данные стоимости электрооборудования определены по [1, П5, с 636] (Цены соответствуют справочным данным 1987 года).

Годовые эксплуатационные издержки складываются из ежегодных эксплуатационных расходов на амортизацию оборудования и на расходы, связанные с потерями энергии в трансформаторах.

, тыс.руб [1, с 395],

где Ра+Ро – отчисления на амортизацию и обслуживание, %

Ра=6,4%; Ро=2%.

β – стоимость 1 кВтч потеренной энергии, равная 1коп/кВтч

∆W – потери энергии, кВтч;

, [1, с 395]

где Sномт – номинальная мощность трансформатора;

Smax – максимальная мощность трансформатора;

Т – число часов работы трансформатора, принято 8760ч;

 - число часов максимальных потерь:

ч

Исходя из данных трансформаторов и режимов их работы определяем ∆W, кВтч.

Вариант 1

Потери в блочных трансформаторах Т1 и Т2 равны

кВтч

Потери в блочном трансформаторе Т3

кВтч

Полные потери в трансформаторах первого варианта

кВтч

Вариант 2

Потери в блочном трансформаторе Т3

кВтч

Потери в автотрансформаторах связи АТ1 и АТ2:

где

Полные потери в трансформаторах во втором варианте

тыс.руб.

Затраты по вариантам:

Первый вариант экономичнее на 4,3%.

6. Разработка схем распределительных устройств

6.1. Распределительное устройство 220 кВ

Число присоединений к РУ-220кВ

где n_св – число линий связи (по заданию)

n_т – число трансформаторов, присоединенных к РУ-220 кВ

Исходя из числа присоединений и напряжения согласно нормам технического проектирования, принимаем схему РУ-220кВ с двумя рабочими системами шин и обходной. Эта схема обеспечивает вывод в ремонт любого выключателмя без отключения присоединений.

6.2. Распределительное устройство 10 кВ

Так как на станции принята блочная схема, то питание потребителей на напряжение 10кВ будет осуществляться отпайкой от блоков через реактор и КРУ-10 кВ. При этом число отходящих кабельных линий от КРУ составляет 12 кабельных ЛЭП.

Для повышения надежности электроснабжения произведем секционирование КРУ на две секции рис.3.1.

7. Выбор схемы собственных нужд ТЭЦ, типа и мощности рабочих и резерзвных трансформаторов

Так как на станции принята блочная схема, то согласно НТП устанавливаем 3 рабочих трансформатора (по числу блоков) и один резервный трансформатор. Рабочие трансформаторы запитываются отпайкой от генераторов, а резервный от РУ-220 кВ.

Мощность рабочих трансформаторов определяем исходя из процентного расхода на собственные нужды для ТЭЦ

Принимаем к установке трансформаторы типа ТДНС-16000/10,5 [1, тП2.4, с.614]

Для резервирования рабочих ТСН, согласно НТП, устанавливаем один резервный трансформатор мощностью, необходимой для пуска или останова блока и замену рабочего трансформатора. Практически мощность резервного трансформатора принимаем на ступень больше рабочего ТСН. По [1, т. П2.7, с 617] выбираем трансформатор ТРДНС-32000/220.

Данные трансформаторов сводим в таблицу 7.1.

Таблица 7.1.        

Тип трансформатора	Sном, МВА	Uномвн, кВ	Uн,нн кВ	Потери, кВт		Uк%
				Рхх	Ркз
ТДНС-16000/20	16	10,5	6,3	17	85	10
ТРДНС-32000/220	32	230	6,3-6,3	45	150	11,5

Схема собственных нужд приведена на рис.7.1.