24

Кафедра электрических систем Практические занятия

по дисциплине:

«Проектирование электрических станций».

для студентов

направления 140400.62 – Электроэнергетика и электротехника, профиль «Электрические станции»

МГОУ, 2014

Практическое занятие 1.

Выбор структурной схемы станции типа КЭС.

Методика обоснования и выбора структурной схемы электростанции типа КЭС.

1. Задаются исходные данные по электростанции:

- кол-во и номинальная мощность генераторов (Р_НОМ,Г; cosφ_Г)

- графики нагрузки генераторов и потребителей местного района для зимнего и летнего периодов (Р_НОМ,Г = f(t); Р_Р-НА = f(t))

- номинальное напряжение сети РУ повышенных напряжений

- мощность собственных нужд генератора (Р_СН).

2. Распределяются генераторы между РУ повышенных напряжений.

3. Выбираются трансформаторы. Включает в себя определение числа, типа и номинальной мощности трансформаторов структурной схемы.

Выбирается мощность блочных повышающих трансформаторов. В общем случае она должна быть достаточной для выдачи всей располагаемой мощности генерирующих агрегатов с учетом допустимой систематической перегрузки.

Мощность турбогенераторов и блочных повышающих трансформаторов согласована. Например, соотношения мощностей турбогенераторов (МВТ) и блочных трансформаторов (МВА) составляют:

32/40; 63/80; 100/125; 200/250; 300/400; 500/630; 800/1000; 1000,1250; 1200/1600.

Для связи между РУ повышенных напряжений рекомендуется применять трехфазные трансформаторы (АТ), и только при невозможности изготовления трехфазных трансформаторов допускается применение групп однофазных трансформаторов. Резервный однофазный трансформатор предусматривается :

- при установке девять и более однофазных единиц;

- при выполнении связи между РУ ВН и РУ СН одной автотрансформаторной группы.

Все трансформаторы (АТ), кроме включенных в блоки с генераторами должны иметь устройства РПН.

При выборе АТС принимают во внимание продолжительные нормальный и ремонтный режимы с учетом допустимой систематической перегрузки.

Количество АТС. Если в нормальном режиме переток мощности направлен от РУ ВН к РУ СН, то установка одного АТС недопустима с точки зрения обеспечения полного электроснабжения потребителей в ремонтных режимах. Если при нарушении связи между РУ минимальная нагрузка сети СН ниже технологического минимума мощности отделившихся блоков то устанавливают два трансформатора связи.

Если переток мощности в нормальном режиме имеет противоположное направление, то допустимость ограничения мощности в ремонтных режимах оценивается по критерию резервной мощности энергосистемы. Допустимое значение дефицита мощности обычно невелико, поэтому используется условие о выдаче всей располагаемой мощности станции в систему в ремонтных режимах, что обеспечивается установкой двух трансформаторов связи.

4. Выбирается мощность АТС (АТБ).

Строятся для нормального режима графики перетока мощности через АТС (АТБ): S_ПЕР = S_Г – S_СН – S_Р-НА . По графикам нагрузки определяется наибольшее значение перетока S_НБ.

5. Намечается предварительное значение номинальной мощности трехфазного АТС из условия S_НОМ,Т ≥ S_НБ /2.

При использовании группы из трех однофазных АТ с резервной фазой номинальная мощность группы S_НОМ = S_НБ.

6. Анализируется нормальный режим, в котором АТС включены. В нем должны обеспечиваться выдача мощности электростанции в систему и электроснабжение потребителей с учетом допустимой систематической перегрузки АТС:

S_{НОМ, Т} ≥ S_НБ / К_{П, СИСТ}, где К_{П, СИСТ} - допустимый коэффициент систематических перегрузок, который определяется по графикам нагрузочной способности трансформаторов согласно ГОСТ.

7. Рассматриваются ремонтные режимы летнего и зимнего графиков нагрузки:

- плановый ремонт АТС связи

- плановый ремонт блока, подключенного к РУ СН.

В этих режимах должны обеспечиваться выдача мощности электростанции в систему и электроснабжение потребителей с учетом допустимой систематической перегрузки АТС. При выполнении этого условия выбор АТС и структурной схемы закончен.

8. Анализируются послеаварийные режимы, связанные с единичными отказами АТС связи и энергоблоков, подключенных к РУ СН.

В этих режимах должны обеспечиваться выдача мощности электростанции в систему и электроснабжение потребителей с учетом допустимой аварийной перегрузки АТС. При выполнении этого условия выбор АТС и структурной схемы закончен.

Выбор оптимального варианта структурной схемы станции по минимуму приведенных затрат.

Эффективность капвложений в электростанцию закладывается на стадии проектирования и обеспечивается тем, что каждое проектное техническое решение должно иметь технико-экономическое обеспечение. Для этого необходима сравнительная оценка намеченных вариантов с целью выбора оптимального.

Мы будем использовать метод однокритериальной оптимизации, ведя расчет по минимуму приведенных затрат (З).

З = Е_Н К + И + У, руб (2.8)

где Е_Н – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (0,12-0,15), 1/год; К – капитальные вложения, руб; И – годовые издержки, руб; У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, руб. В данном случае капитальные вложения рассматриваются как единовременные однократные затраты, а издержки производства – как ежегодные расходы.

Пример. 1.