2. 3. Выбор трансформаторов для 2-ух вариантов схем выдачи электроэнергии.

На электростанциях, имеющих шины генераторного напряжения, предусматривается установка трансформаторов для связи этих шин с РУ повышенного напряжения. Такая связь необходима для выдачи избыточной мощности в энергосистему в нормальном режиме, когда работают все генераторы, и для резервирования питания нагрузок на напряжении 6-10 кВ (35 кВ) при плановом или аварийном отключении одного из генераторов.

Число трансформаторов связи обычно не превышает 2-ух и выбирается из следующих соображений:

1) при трех или более секциях сборных шин ГРУ использование 2-ух трансформаторов связи позволяет создать симметричную схему и уменьшить перетоки между секциями при отключении одного из генераторов;

2) при выдаче в энергосистему от ТЭЦ значительной мощности, соизмеримой с величиной вращающегося резерва системы, наличие 2-ух трансформаторов обеспечивает надежный резерв для энергосистемы на случай аварийного отключения одного из трансформаторов.

В остальных случаях, когда ГРУ состоит из одной-двух секций, выдаваемая мощность не велика, допустима установка одного трансформатора связи, но обычно на ТЭЦ устанавливается 2 трансформатора связи, которые выбираются, исходя из условия

, (2. 1)

где S_{пер.макс} – наибольшая из мощностей, которая может протекать по одному из трансформаторов при отключенном втором, вычисляемая по формулам 2. 2 и 2. 3, МВА.

Для выбора мощности трансформаторов связи на ТЭЦ необходимо рассмотреть следующие режимы работы:

1) выдача избыточной мощности в энергосистему в период минимума нагрузки на шинах генераторного напряжения:

, (2. 2)

где Р_г и соsφ_г – номинальная мощность (МВт) и номинальный коэффициент мощности генераторов;

Р_{г.н мин} – минимальная нагрузка шин генераторного напряжения, МВт ;

cosφ_cp – средний коэффициент мощности нагрузки, принимаемый 0,8-0,9 [3, стр. 12];

Р_сн – мощность потребляемая собственными нуждами, МВт;

cosφ_cн – коэффициент мощности собственных нужд, принимаемый равным 0,8 [3, стр.12].

2) пропуск от энергосистемы недостающей мощности на шинах генераторного напряжения в момент максимальной нагрузки и при отключении одного из наиболее мощных генераторов определяется:

, (2. 3)

где Р_{г.н. макс} и cosφ_ср – максимальная нагрузка (МВт) шин генераторного напряжения и средний коэффициент мощности нагрузки;

Р_{с макс} и cosφ_c – максимальная нагрузка (МВт) и коэффициент мощности потребителей на среднем напряжении (для U_c=35 кВ сosφ_с принимается равным 0,9).

Для первой схемы на основании выражений 2. 1- 2. 3 будем иметь следующее:

1)Рассчитаем мощность блочных трансформаторов Т3 и Т4 :

Где

Выбираем блочные трансформаторы ТДЦ-200000/110 [2, стр. 155] параметры которого сведем в таблицу 2.3.1

2) Определим расчетную нагрузку на автотрансформаторы связи Т1 и Т2 :

Расчетная нагрузка в режиме максимальной мощности :

Где реактивная нагрузка на средней стороне (110 кВ) в режиме максимальной мощности :

Расчетная нагрузка в режиме минимальной мощности :

Где реактивная нагрузка на средней стороне (110 кВ) в режиме минимальной мощности :

Расчетная нагрузка в аварийном режиме :

По наибольшей расчетной мощности выбираем номинальую мощность трансформаторов с учетом перегрузки

Где Кп принят равным 1,4 , так как график нагрузки и условия работы автотрансформаторов неизвестны. Выбираем два автотрансформатора АТДЦТН-160000/330/110 [2, стр. 157] параметры которого сведем в таблицу 2. 3. 1.

Проверяем загрузку обмоток автотрансформатора в комбинированном режиме передачи мощности из обмотки НН в обмотку ВН и одновременно из обмотки СН в обмотку ВН . Тогда в режиме минимальной загрузки загрузка последовательных обмоток автотрансформаторов :

Что меньше чем ,т.е. выбранные автотрансформаторы в этом режиме работать могут .

Проверяем загрузку обмоток автотрансформаторов при отключении одного из энергоблоков .В таком трансформаторном режиме загрузка обмотки автотрансформатора не должна превышать типовую мощность :

Что меньше чем следовательно этот режим допустим .

Таблица 2. 3. 1. Параметры трансформаторов для структурной схемы выдачи электрической энергии, изображенной на рис. 2. 1. 1., а.

Тип трансформатора	Sном, МВА	Напряжение обмотки, кВ				Потери, кВт		иk, %			Ix, %
		ВН	СН		НН	Рх­	Рк	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
ТДЦ-200000/110	200	121		-	18	130	660	10,5	-	-	0,5
АТДЦТН-160000/330/110	160	330		115	20,0	145	475	11	32	20	0,45

Для второй структурной схемы выдачи электрической энергии выбираем 1 трансформатор связи, как в предыдущем случае, и 4 трансформатора для блока генератор-трансформатор, т. е. для второй структурной схемы выдачи электрической энергии будем иметь следующее:

1)Рассчитаем мощность блочных трансформаторов Т3 и Т4 :

Выбираем блочные трансформаторы ТДЦ-160000/110 [2, стр. 155] параметры которого сведем в таблицу 2.3.2

2)Выберем блочный трансформатор на потребительское КРУ с учетом перегрузки :

Выбираем блочные трансформаторы ТРДНС-40000/110 [2, стр. 135] параметры которого сведем в таблицу 2.3.2

3)Выберем мощность автотрансформатора связи :

Расчетная нагрузка в режиме максимальной мощности :

Где реактивная нагрузка на низкой стороне (10 кВ) в режиме максимальной мощности :

Расчетная нагрузка в режиме минимальной мощности :

Где реактивная нагрузка на низкой стороне (10 кВ) в режиме минимальной мощности :

Расчетная нагрузка в аварийном режиме :

По наибольшей расчетной мощности выбираем номинальую мощность трансформаторов без учета перегрузки .

Выбираем автотрансформатор АТДЦТН-160000/330/110 [2, стр. 157] параметры которого сведем в таблицу 2. 3. 2.

Таблица 2. 3. 2. Параметры трансформаторов для структурной схемы выдачи электрической энергии, изображенной на рис. 2. 1. 1., б .

Тип трансформатора	Sном, МВА	Напряжение обмотки, кВ				Потери, кВт		иk, %			Ix, %
		ВН	СН		НН	Рх­	Рк	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
ТДЦ-160000/110	160	115		-	18	120	635	-	11	-	0,6
ТРДНС-40000/110	40	121		-	18,0	170	550	-	12,7	-	0,5
АТДЦТН-160000/330/110	160	330		115	20	145	475	11	32	20	0,45

8