3. Выбор силовых трансформаторов

3.1 Выбор блочных трансформаторов

Осуществляется по типу (двухобмоточный) по напряжению =110 кВ,=10,5 кВ и по мощности исходя из условияРасход на собственные нужды для газомазутной ТЭЦ составляет 5-7% [1.с 20], коэффициент спроса 0,8. Выбираем блочный трансформатор для блока генератор – трансформатор с турбинойP-50

и с турбиной Т 110 /120

Выбираем трансформатор ТДЦ – 80000/110 по условию 8066,35 и трансформатор ТДЦ-125000/110 по условию 125117,5 [1. с 164].

Производим расчет мощности, проходящей по блочным трансформаторам в течение суток для зимнего и летнего сезона (210, 155).

Зима Т-110/120

Зима Р-50

Лето Т-110/120

Лето Р-50

3.2 Выбор трансформаторов связи

Производится исходя из четырех режимов:

1 режим: нормальный режим - зима

2 режим: нормальный режим - лето

3 режим: аварийный режим в энергетической системе – лето (все генераторы работают с максимальной нагрузкой)

4 режим: аварийный режим на станции – зима (отключение одного генератора в связи с аварией)

Расчет производится по условию

=

1 режим – зима

2 режим – лето

3 режим

4 режим

Расчетным режимом для выбора трансформаторов связи является аварийный режим летом . Условие выбораВыбираем трансформатор связи ТДЦН – 125000/110.

3.3 Выбор блочных трансформаторов с генераторной нагрузкой

Условие выбора: тип,

Расчет производится по двум режимам:

1 режим

2 режим

Расчетным режимом для выбора блочных трансформаторов с генераторной нагрузкой является нормальный режим зимой . Условие выбора.

Выбираем блочный трансформатор с генераторной нагрузкой ТДН - 80000/110.

Данные приводим в табл.2

Табл.2

Трансформатор	Первый вариант схемы	Второй вариант схемы
	ТДЦН – 125000/110	ТДН - 80000/110
	ТДЦН – 125000/110	ТДН - 80000/110
	ТДЦ – 80000/110	ТДЦ – 80000/110
	ТДЦ-125000/110	ТДЦ-125000/110

Табл.3. [1] с.618.

Тип трансформатора	S, МВА	, кВ		Потери, кВт			, %
		ВН	НН
ТДЦ-125000/110	125	121	10,5	120	400	10,5
ТДЦН-125000/110	125	121	10,5	120	400	10,5
ТДН-80000/110	80	115	38,5	58	310	10,5
ТДЦ-80000/110	80	121	10,5	85	310	10,5

4. Технико-экономическое сравнение вариантов схем

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными приведенными затратами:

,

Где - нормальный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12; К- капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс.р. ; И -годовые эксплуатационные издержки, тыс.р./год; У- ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс.р./год.

Капиталовложения К при выборе оптимальных схем выдачи электроэнергии и выборе трансформаторов определяют по укрупненным показателям стоимости элементов схемы.

Вторая составляющая расчетных затрат- годовые эксплуатационные издержки- определяются по формуле

Где ,- отчисления на амортизацию и обслуживание, %;потерь электроэнергии, коп./(кВт);- потери электроэнергии, кВт·ч.

Потери электроэнергии в двухобмоточном трансформаторе определяют по формуле, кВт·ч,

3. 

Где - потери мощности холостого хода, кВт;T- продолжительность работы трансформатора (обычно принимают T=8760 ч); - потери мощности короткого замыкания, кВт;- расчетная (максимальная) нагрузка трансформатора, МВ·А;- продолжительность максимальных потерь.

Первый вариант схемы.

кВ

кВ

кВ

кВ

Стоимость потерь в силовых трансформаторах для первой схемы:

руб/кВт·ч;

Стоимость потерь в силовых трансформаторах для второй схемы:

руб/кВт·ч.

Ущерб от недоотпуска электроэнергии рассчитывается, тыс. руб.

,

Где тыс. руб./кВт·ч;– суммарный недоотпуск в электрической схеме.

Частота отказов , 1/год, оценивается средним числом отказов на единицу изделия в единицу времени (принимается равной 1 году). Среднее время восстановления , ч/1 – это среднее время, необходимое для восстановления работоспособности элемента:

, ,

где m – число отказов за Т лет наблюдений; n – число наблюдаемых единиц оборудования данного вида; t_i – время, затраченное на восстановление работоспособности элемента после его i-го отказа.

Для оценки ремонтных состояний схемы необходимо знать показатели плановых ремонтов ее элементов. Такими показателями являются частота плановых ремонтов , 1/год, и средняя продолжительность планового ремонта Т_р, ч/1.

Показатели надежности основных элементов схем, учитываемых при расчете, приведены в [1], с. 487.

Отказ трансформатора блока приводит к аварийной потере мощности генератора на время восстановительного ремонта трансформатора. Такие последствия будут иметь место при всех состояниях структурной схемы, за исключением ремонтного состояния данного блока.

Соответственно среднегодовой недоотпуск электроэнергии в систему из-за отказов трансформатора единичного блока и генераторного выключателя определяются следующим образом:

;

,

где - мощность выработки генератором.

;

;

Среднегодовой недоотпуск электроэнергии в систему из-за отказов трансформатора связи определяется по следующим формулам:

,

где ,

Определяем суммарный среднегодовой недоотпуск электроэнергии в систему для каждого варианта структурных схем.

Для блока с генератором ТВФ-120:

кВт

кВ

кВ

Для блока с генератором ТВФ-60:

кВ

кВ

кВ

кВ

Для трансформатора связи недоотпуск составит:

кВ

кВ

кВ

Для первого варианта ущерб составит:

т. руб.

Для трансформатораТДН-80000/110

кВ

кВ

кВ

Ущерб от недоотпуска электроэнергии для второго варианта составит:

т. руб.

Табл.4

Тип оборудования	Расчетная стоимость единицы, в тыс. руб.	Варианты схем
		Первый вариант			Второй вариант
		Количество		Общая стоимость	Количество		Общая стоимость
ТДЦ-80000/110	123	1		123	1		123
ТДЦ-125000/110	180	1		180	1		180
ТДЦН-80000/110	219	2		438	-		-
ТДН-8000/110	141	-		-	2		282
Ячейки ОРУ 100	32	1		32	1		32
Ячейки ЗРУ Генераторный выключатель	15	4		60	4		60
Выключатель трансформатора связи	15	2		30	-		-
Соединительный выключатель с реактором	21	1		21	-		-
Линейный реактор	4,35	2		8,7	2		8,7
Капитальные затраты К с учетом инфляции ;			89270			68570
Отчисления на амортизацию и обслуживание, т.руб. %			8391			6446
Стоимость потерь в силовых трансформаторах, т.руб.			13251,9			13790,39
Ущерб от недоотпуска электроэнергии			0,48			0,49
Расчетные затраты			32355,8 113,67%			28465,3 100%

Разница в приведенных затратах между первым и вторым вариантом составила 13,67%. Для дальнейшего рассмотрения принимаем вариант №2, как более экономичный (разница более 5%).