4.4 Примеры расчетов

4.4.1 Пример выбора трансформаторов связи ТЭЦ

1. Представим исходные данные для примера расчета в форме таблицы 4.5, приняв, что топливо, используемое на ТЭЦ, пылеугольное.

2. По данным таблицы 4.5 и рисунка 4.1 составим структурную схему ТЭЦ смешанного типа (рисунок 4. 3). На рисунке 4.3 три генератора мощностью 100 МВт подключены к шинам ГРУ, а один генератор мощностью 100 МВт подключен к шинам РУ ВН по блочной схеме.

Т а б л и ц а 4.5  Исходные данные для ТЭЦ

Вариант	Генераторы ТЭЦ			Потребители на генераторном напряжении			Система
	число	единич- ная мощ- ность, МВт	номи- нальное напряже- ние, кВ	cosН	макси-мальная нагрузка, МВт	число кабельных линий	напряжение, кВ	число линий связи с системой
11	4	100	10,5	0,8	150	20	110	6

Рисунок 4.3  Структурная схема ТЭЦ (вариант 11)

3. По формуле (4.3) определим полную нагрузку собственных нужд для генераторов G1, G2, G3, подключенных к ГРУ (блочная часть имеет свою систему собственных нужд):

S_CH  k_C  Р_УСТ (Р_сн,max/Р_УСТ)/100 = 0,8100310/100 = 24 МВА,

где k_C  коэффициент спроса, по данным таблицы 2.2 для пылеугольного

топлива на ТЭЦ k_C = 0,8;

Р_УСТ  установленная активная мощность ТЭЦ, МВт; по данным

таблицы 2.3 Р_УСТ = 1003 = 300 МВт;

Р_сн,max/Р_УСТ = 814 % (таблица 4.2); примем Р_сн,max/Р_УСТ = 10 %.

Для cos_Н = 0,8 (таблица 4.5) sin_Н = 0,6; tg_Н = 0,75.

Активная нагрузка собственных нужд:

Р_CH = S_CH  cos_Н = 240,8 = 19,2 МВт.

Реактивная нагрузка собственных нужд:

Q_CH  S_CH  sin_Н =240,6 = 14,4 Мвар.

4. Построим графики активной, реактивной и полной мощности, передаваемой в систему, используя данные таблицы 4.1 и результаты расчетов по п. 3. Составим поясняющие таблицы (таблицы 4.6-4.8). При заполнении таблиц используем формулу (4.2).

Т а б л и ц а 4.6  Параметры графика активной мощности, передаваемой

в систему, для ГРУ ТЭЦ

Время суток, ч	Активная нагрузка генераторов ТЭЦ РГ, МВт	Активная нагрузка собственных нужд ТЭЦ РСН, МВт	Активная нагрузка потребителей ГРУ ТЭЦ РН, МВт	Расчетная активная мощность, передавае- мая в систему РРАСЧ, МВт
0  6	3000,8 = 240	19,2	1500,7 = 105	24019,2105 = 115,8

Окончание таблицы 4.6

Время суток, ч	Активная нагрузка генераторов ТЭЦ РГ, МВт	Активная нагрузка собственных нужд ТЭЦ РСН, МВт	Активная нагрузка потребителей ГРУ ТЭЦ РН, МВт	Расчетная активная мощность, передавае- мая в систему РРАСЧ, МВт
6  12	3001,0 = 300	19,2	1501,0 = 150	30019,2150 = 130,8
12  18	3000,8 = 240	19,2	1501,0 = 150	24019,2150 = 70,8
18  24	3000,8 = 240	19,2	1500,7 = 105	24019,2105 = 115,8

Т а б л и ц а 4.7  Параметры графика реактивной мощности, передаваемой в систему, для ГРУ ТЭЦ

Время суток, ч	Реактивная нагрузка генераторов ТЭЦ QГ, Мвар	Реактивная нагрузка собственных нужд ТЭЦ QСН, Мвар	Реактивная нагрузка по- требителей ГРУ ТЭЦ QН, Мвар	Расчетная реактивная мощность, передавае- мая в систему QРАСЧ, Мвар
0  6	2400,75 = 180	14,4	1050,75 = 78,8	18014,478,8 = 86,8
6  12	3000,75 = 225	14,4	1500,75 = 112,5	22514,4112,5 = 98,1
12  18	2400,75 = 180	14,4	1500,75 = 112,5	18014,4112,5 = 53,1
18  24	2400,75 = 180	14,4	1050,75 = 78,8	18014,478,8 = 86,8

Т а б л и ц а 4.8  Параметры графика полной мощности, передаваемой

в систему, для ГРУ ТЭЦ

Время суток, ч	Расчетная полная мощность, передаваемая в систему SРАСЧ, МВА
0  6
6  12
12  18
18  24

5. Определим мощность трансформаторов связи.

При установке двух трансформаторов связи для данных таблицы 4.8 и рисунка 4.4 по условию (4.4) получим

Из [14, с. 150] с учетом требований таблицы 4.5 по ближайшему большему значению номинальной мощности выбираем силовой трансформатор типа ТРДЦН-125000/110 с номинальным напряжением обмотки низшего напряжения 10,5 кВ [14, с. 114]. При выборе типа трансформатора учтено, что все трансформаторы связи должны иметь устройство РПН.

Рисунок 4.4  График полной мощности,

передаваемой в систему, для ГРУ ТЭЦ

4.4.2 Пример выбора автотрансформаторов связи КЭС

1. Представим исходные данные для примера расчета в форме таблицы 4.9, приняв, что топливо, используемое на КЭС, газомазутное.

2. По данным таблицы 4.9 и рисунка 4.2 составим структурную схему КЭС (рисунок 4.5). На рисунке 4.5 три генератора мощностью 200 МВт подключены к шинам РУ ВН, а один генератор мощностью 200 МВт подключен к шинам РУ СН по блочной схеме.

Т а б л и ц а 4.9  Исходные данные для КЭС

Вариант	Генераторы КЭС				Потребители			Система
	число	единичная мощность, МВт	номинальное напряжение, кВ	cosН	число отходящих линий/суммарная номинальная нагрузка, МВт			напря-жение, кВ	число линий связи с системой
					напряжение, кВ
					35	110	220
12	4	200	15,75	0,85	-	4/300	-	330	4

Рисунок 4.5  Структурная схема КЭС (вариант 12)

3. По формуле (4.3) определим полную нагрузку собственных нужд для генератора G4, подключенного к РУ СН (среднего напряжения):

S_CH  k_C  Р_УСТ (Р_сн,max/Р_УСТ)/100 = 0,92004/100 = 7,2 МВА,

где k_C  коэффициент спроса, по данным таблицы 4.2 для газомазутного

топлива на КЭС k_C = 0,850,9, примем k_C = 0,9;

Р_УСТ  установленная активная мощность генератора G4, МВт;

по данным таблицы 4.9 Р_УСТ = 200 МВт;

Р_сн,max/Р_УСТ = 35 % (таблица 4.2); примем Р_сн,max/Р_УСТ = 4 %.

Для cos_Н = 0,85 (таблица 4.9) sin_Н = 0,53; tg_Н = 0,62.

Активная нагрузка собственных нужд:

Р_CH = S_CH  cos_Н = 7,20,85 = 6,1 МВт.

Реактивная нагрузка собственных нужд:

Q_CH  S_CH  sin_Н =7,20,53 = 3,8 Мвар.

4. Построим графики активной, реактивной и полной мощности, передаваемой через автотрансформаторы связи, используя данные таблицы 4.1 и результаты расчетов по п. 3. Составим поясняющие таблицы (таблицы 4.10-4.12). При заполнении таблиц используем формулу (4.5).

5. Определим мощность автотрансформаторов связи.

При установке двух автотрансформаторов связи, с учетом отсутствия нагрузки на обмотке НН, для данных таблицы 4.12 и рисунка 4.6 по условию (4.4) получим

Из [14, с. 157] с учетом данных таблицы 4.9 по ближайшему большему значению номинальной мощности выбираем силовой трансформатор типа АТДЦТН-200000/330/110 (автотрансформатор трехфазный, с системой охлаждения ДЦ  принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла, трехобмоточный, с регулированием под напряжением [14, с. 114], мощностью 200000 кВА, с высшим напряжением 330 кВ, средним напряжением 115 кВ). При выборе типа трансформатора учтено, что все автотрансформаторы связи должны иметь устройство РПН.

Т а б л и ц а 4.10  Параметры графика активной мощности, передаваемой через автотрансформаторы связи

Время суток, ч	Активная мощность генераторов, присоединенных к шинам среднего напряжения РГ, МВт	Активная нагрузка собственных нужд блоков, присоединенных к шинам среднего напряжения РСН, МВт	Активная нагрузка на шинах среднего напряжения РН, МВт	Расчетная активная мощность, передавае- мая через автотранс- форматоры связи РРАСЧ, МВт
0  6	2000,75 = 150	6,1	3000,7 = 210	1506,1210 = 66,1
6  12	2001,00 = 200	6,1	3001,0 = 300	2006,1300 = 106,1
12  18	2000,75 = 150	6,1	3001,0 = 300	1506,1300 = 156,1
18  24	2000,75 = 150	6,1	3000,7 = 210	1506,1210 = 66,1

Т а б л и ц а 4.11  Параметры графика реактивной мощности, передаваемой через автотрансформаторы связи

Время суток, ч	Реактивная мощность генераторов, присоединенных к шинам среднего напряжения QГ, Мвар	Реактивная нагрузка собственных нужд блоков, присоединенных к шинам среднего напряжения QСН, Мвар	Реактивная нагрузка на шинах сред- него напря- жения QН, Мвар	Расчетная активная мощность, переда- ваемая через авто- трансформаторы связи QРАСЧ, Мвар
0  6	1500,62 = 93	3,8	2100,62= 130,2	933,8130,2 = 41,0
6  12	2000,62 = 124	3,8	3000,62= 186,0	1243,8186,0 = 65,8
12  18	1500,62 = 93	3,8	3000,62= 186,0	933,8186,0 = 96,8
18  24	1500,62 = 93	3,8	2100,62= 130,2	933,8130,2 = 41,0

Т а б л и ц а 4.12  Параметры графика полной мощности, передаваемой через автотрансформаторы связи

Время суток, ч	Расчетная полная мощность, передаваемая через автотрансформаторы связи SРАСЧ, МВА
0  6

Окончание таблицы 4.12

Время суток, ч	Расчетная полная мощность, передаваемая через автотрансформаторы связи SРАСЧ, МВА
6  12
12  18
18  24

Рисунок 4.6  График полной мощности,

передаваемой через автотрансформаторы связи

4.4.3 Пример выбора блочного трансформатора

Для турбогенератора ТВФ-63 мощностью 78,75 МВА с номинальным напряжением 10,5 кВ [14, с. 76], работающим в блоке с трансформатором на сборные шины 110 кВ, по условию (4.1) из [14, с. 146] выбираем силовой трансформатор типа ТДЦ-80000/110 (трансформатор трехфазный, система охлаждения ДЦ, 80000 кВА, 121/10,5 кВ).