2 Разработка вариантов схем выдачи энергии и выбор основного электротехнического оборудования

2.1 Выбор единичной мощности агрегатов

К основному электрическому оборудованию электростанций относятся генераторы и трансформаторы. Количество агрегатов и их параметры выбираются в зависимости от типа, мощности и схемы станции, мощности энергосистемы и других условий.

Поскольку мощность проектируемой КЭС – 1600 МВт, выбираем пять турбогенераторов мощностью по 320 МВт марки ТВВ-320-2.

Параметры генераторов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Основные параметры генераторов

Тип генераторов	S, МВА	Uн, кВ	Iн, кА	nном, об/мин	cosφ	Xd˝
ТВВ-320-2	353	20	10,2	3000	0,85	0,173

Число и мощность трансформаторов на электростанциях зависят от их назначения, схемы энергосистемы, схемы включения генераторов, количества РУ и режимов энергопотребления на каждом напряжении. Выбираем блочные трансформаторы для обоих вариантов. Мощности двухобмоточного трансформатора, работающего в блоке с генератором, принимается равной мощности генератора в МВА (при номинальном коэффициенте мощности).

Вариант первый.

Структурная схема первого варианта представляем на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Структурная схема выдачи энергии вариант 1

Для связи с распределительными устройствами повышенного напряжения принимаем автотрансформаторы связи. Выбор автотрансформаторов осуществляем по перетокам мощности через них. Для этого рассмотрим три режима работы схемы: максимальных нагрузок, аварийных и минимальных нагрузок.

Расчетная мощность автотрансформаторов АТ1 и АТ2 для первого варианта. В режиме минимальных нагрузок на стороне среднего напряжения:

(2.1)

где Р_г – номинальная мощность одного генератора;

cosφ_г – номинальный коэффициент мощности генератора;

– минимальная нагрузка на шинах 110 кВ;

cosφ_ср – средний коэффициент мощности нагрузки;

P_сн – мощность, потребляемая собственными нуждами генераторов;

cosφ_сн – коэффициент мощности собственных нужд.

Режим максимальных нагрузок:

(2.2)

где – минимальная нагрузка на шинах 110 кВ.

Аварийный режим:

Мощность автотрансформатора связи по наибольшей расчетной нагрузке с учетом того что, S_{расч наиб} = S_1ав = 376,47 МВ·А:

где k_пг – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора.

Выбираем два автотрансформатора АТДЦТН–400000/330/150.

Мощность трансформаторов, работающих в блоке с генератором.

(2.3)

Принимаем трансформаторы ТДЦ-400000/110 и ТДЦ-400000/330.

Выбираем трансформаторы собственных нужд.

Для генератора ТВВ-320-2:

(2.4)

где P_{c.н max} – мощность собственных нужд;

k_c – коэффициент спроса определяемый по [1, таблица 5.1].

Выбираем трансформаторы ТРДНС-25000/35.

Выбираем мощность двух резервных трансформаторов по наибольшей мощности трансформаторов собственных нужд. Параметры трансформаторов приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2  Параметры трансформаторов

Тип трансформатора	Sном, МВА	Рх, кВт	Рк, кВт			uк, %
			вн-сн	вн-нн	сн-нн	вн-сн	вн-нн	сн-нн
АТДЦТН-400000/330/150	400	180	720	–	–	10,5	54	42
ТДЦ-400000/330	400	300	–	790	–	–	11,5	–
ТДЦ-400000/110	400	320	–	900	–	–	10,5	–
ТРДНС-25000/35	25	25	–	115	–	–	10,5	30
ТРДН-25000/110	25	25	–	120	–	–	10,5	–

Вариант второй.

Структурная схема второго варианта представляем на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Структурные схема выдачи энергии вариант 2

Расчетная мощность автотрансформаторов АТ1 и АТ2 для второго варианта. В режиме минимальных нагрузок на стороне среднего напряжения:

Режим максимальных нагрузок:

Аварийный режим:

Мощность автотрансформатора связи по наибольшей расчетной нагрузке с учетом того что, S_{расч наиб} = = 376,47 МВ·А:

Выбираем два автотрансформатора АТДЦТН-400000/330/150.

Мощность трансформаторов, работающих в блоке с генератором по формуле (2.3):

Принимаем трансформаторы ТДЦ-400000/330.

Выбираем трансформаторы собственных нужд.

Для генератора ТВВ-320-2 по формуле (2.4):

Выбираем трансформаторы ТРДНС-25000/35.

Выбираем мощность двух резервных трансформаторов по наибольшей мощности трансформаторов собственных нужд. Параметры трансформаторов приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3  Параметры трансформаторов

Тип трансформатора	Sном, МВА	Рх, кВт	Рк, кВт			uк, %
			вн-сн	вн-нн	сн-нн	вн-сн	вн-нн	сн-нн
АТДЦТН-400000/330/150	400	180	720	–	–	10,5	54	42
ТДЦ-400000/330	400	300	–	790	–	–	11,5	–
ТРДНС-25000/35	25	25	–	115	–	–	10,5	30
ТРДН-25000/110	25	25	–	120	–	–	10,5	–