4.3. Cхемы электрических соединений кэс (грэс)

Как уже отмечалось, схемы выдачи электроэнергии на КЭС характеризуются блочным соединением генераторов с трансформаторами.

В соответствии с НТП, в блоке между генератором и двухобмо-точным повышающим трансформатором, как правило, должен устанавливаться генераторный выключатель. При отсутствии выключателя на соответствующий ток отключения допускается применение выключателя нагрузки, что характерно для блоков 800 – 1200 МВт.

На современных мощных КЭС выдача электроэнергии произво-дится на напряжении 220 кВ и выше (в курсовом проекте может быть 110–35 кВ).

Принцип, предложенный для выбора числа генераторов, подключенных к шинам ГРУ ТЭЦ, можно использовать и для определения оптимального числа блоков «генератор – двухобмоточный трансформатор», присоединенных к шинам РУ СН, не имеющих связи с системой.

Типовые схемы КЭС приведены на рис. 4.6–4.8. В случае, когда сеть среднего напряжения не заземлена или заземлена через дугогасящий реактор или резистор (U_СН = 35 кВ), вместо автотрансформаторов применяют трехобмоточные трансформаторы.

Рис. 4.6. Принципиальная схема КЭС с двумя автотрансформаторными блоками

Для исключения двойной трансформации электроэнергии при компоновке схем КЭС по рис. 4.7 с автотрансформаторами связи суммарная мощность блоков, присоединенная к РУ СН, должна примерно соответствовать мощности, выдаваемой в сеть СН

(4.4)

где – нагрузка потребителей, присоединенных к шинам СН; – суммарная мощность блоков генератор – двухобмоточный трансформатор, присоединенных к шинам СН; – расход мощности на собственные нужды блоков.

Рис. 4.7. Принципиальная схема КЭС с двумя автотрансформаторами связи

Схему с повышающими блочными автотрансформаторами (рис. 4.6) составляют таким образом, чтобы в РУ СН имел место некоторый избыток генерирующей мощности. Эта рекомендация обусловлена тем обстоятельством, что повышающий автотрансформатор по условию загрузки общей обмотки (при номинальной нагрузке третичной обмотки (НН)) допускает передачу дополнительной мощности со стороны СН на сторону ВН, но не в обратном направлении [26].

Рис. 4.8. Принципиальная схема КЭС с одним РУ ВН

При компоновке схемы КЭС по рис. 4.7 невозможно избежать двойной трансформации электроэнергии. В этом случае схема составляется таким образом, чтобы достигнуть наименьшего перетока мощности через автотрансформаторы связи Т2 и Т3 в нормальном режиме.

После составления двух-трех вариантов схем электрических соединений станций, удовлетворяющих основным требованиям, следует перейти к выбору трансформаторов (автотрансформаторов).

4.4. Определение суммарных мощностей на каждом напряжении подстанции

Суммарная активная мощность на стороне среднего напряжения (СН)

(4.5)

где n_сн, P_СН, K_МП – параметры потребителей на стороне подстанции, соответственно число и мощность линий, коэффициент несовпадения максимумов нагрузки потребителей.

Полная мощность на стороне СН

(4.6)

где cosφ – коэффициент мощности потребителя СН.

Реактивная мощность на стороне СН

(4.7)

Аналогично по формулам (4.5) и (4.7) определяются суммарные мощности на стороне низкого напряжения (НН) подстанции.

Суммарная мощность на стороне ВН

(4.8)

Выбор типа подстанции. Выбор схемы подстанции в первую очередь зависит от способа присоединения подстанции к питающей сети. По способу присоединения к сети все подстанции можно разделить на тупиковые, ответвительные, проходные, узловые [2, 4, 16].

При курсовом проектировании выбор главной схемы подстанции должен быть обоснован технико-экономическим расчетом.

Рис.4.9. Варианты структурных схем подстанций

Для этого необходимо наметить два варианта электрических схем соединений подстанций, произвести выбор числа и мощности трансформаторов и выбрать оптимальный вариант.

В качестве сравниваемых вариантов могут приниматься:

- одно- и двухтрансформаторная подстанции;

- две двухтрансформаторные подстанции с завышенной трансформаторной мощностью на одной из них (с учетом перспективы расширения, т.е. увеличения максимальной нагрузки через 5 – 7 лет);

- двух- и четырехтрансформаторная подстанции;

- подстанции с разными схемами электрических соединений распредустройств высокого (среднего) напряжения.

На понижающих подстанциях возможна установка одного, двух и более трансформаторов [6]. Наиболее часто на подстанциях устанавливают два трансформатора или автотрансформатора. Варианты структурных схем подстанций [2, 19, 20] приведены на рис. 4.9.

После составления двух вариантов структурных схем проектируемой подстанции определяется мощность силовых трансформаторов (автотрансформаторов) в каждом намеченном варианте. Выбор номинальной мощности трансформаторов и автотрансформаторов на подстанциях изложен в [2, 19, 26].