- •Проект электрической части тэц 250 мВт
- •4. Расчёт токов короткого замыкания 49
- •5. Выбор электрических аппаратов и проводников 64
- •6. Выбор схемы собственных нужд тэц 93
- •1. Введение
- •2. Обоснование выбора площадки для тэц и её компоновки
- •3. Выбор структурной схемы электрических соединений тэц
- •3.1. Постановка задачи
- •3.2. Характеристика схемы присоединения электростанции к электроэнергетической системе
- •3.3. Формирование вариантов структурной схемы тэц
- •3.4. Выбор количества, типа и мощности трансформаторов и автотрансформаторов структурных схем
- •3.4.1. Первый вариант
- •3.4.1.1. Осенне-зимний период
- •3.4.1.2. Весенне-летний период
- •3.4.1.3. Выбор трансформаторов и автотрансформаторов
- •3.4.2. Второй вариант
- •3.4.3. Третий вариант
- •3.4.5. Выбор источников питания собственных нужд
- •3.5. Технико-экономическое сравнение вариантов структурной схемы тэц
- •3.5.1. Расчёт капиталовложений
- •3.5.2. Расчёт ежегодных расходов
- •3.5.3. Расчёт составляющей ущерба из-за отказа основного оборудования
- •3.5.4. Определение оптимального варианта структурной схемы тэц
- •3.6. Выбор схем распределительных устройств тэц с учётом ущерба от перерыва в электроснабжении и потери генерирующей мощности
- •3.6.1. Выбор схемы ру 110 кВ
- •Расчёт ущерба
- •Расчёт капиталовложений
- •Расчет издержек
- •Расчёт приведённых затрат
- •3.6.2. Выбор схемы ру 220 кВ
- •3.6.3. Выбор схемы гру 10 кВ
- •4. Расчёт токов короткого замыкания
- •4.1. Постановка задачи (цель и объём расчёта, вид кз)
- •4.2. Составление расчётной схемы сети
- •4.3. Составление схемы замещения
- •Расчёт эдс
- •Расчёт сопротивлений
- •4.4. Расчёт параметров токов короткого замыкания (Iп0, Iпτ, iу, iаτ) для точки k-1
- •4.5. Расчёт параметров токов короткого замыкания для последующих точек кз
- •4.6. Составление сводной таблицы результатов расчёта токов короткого замыкания
- •5. Выбор электрических аппаратов и проводников
- •5.1. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 220 кВ
- •5.1.1. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.1.2. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.1.3. Выбор токоведущих частей
- •5.2. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 110 кВ
- •5.2.1. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.2.2. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.2.3. Выбор токоведущих частей
- •5.3. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 6-10 кВ
- •5.3.1. Выбор токоограничивающих реакторов
- •5.3.2. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.3.3. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.3.4. Выбор токоведущих частей
- •6. Выбор схемы собственных нужд тэц
- •6.1. Характеристика систем потребителей собственных нужд тэц
- •6.2. Выбор схемы рабочего и резервного питания собственных нужд
- •6.3. Выбор количества и мощности источников рабочего и резервного питания собственных нужд
- •7. Выбор средств ограничения тока короткого замыкания до заданного уровня в схеме проектируемой тэц
- •8. Источники оперативного тока
- •I – цепи управления и сигнализации; II – аварийное освещение и электродвигатели;
- •III – электромагниты включения.
- •9. Высокочастотные заградители
- •10. Современные средства защиты от перенапряжений
- •11. Заключение
- •Библиографический список
3.4.5. Выбор источников питания собственных нужд
Поскольку согласно заданию на проектирование напряжение системы собственных нужд на ТЭЦ составляет 6,3 кВ, то для питания механизмов собственных нужд предлагается использовать трансформаторные отпайки от генераторов 63 МВт,либо с шин ГРУ, имеющих номинальное напряжение 10,5 кВ.
Резервный трансформатор (РТСН) может быть подключен к шинам ГРУ. В этом случае он будет работать как понижающий с 10 кВ на 6 кВ.
Мощность резервного трансформатора собственных нужд должна быть выбрана из условия замены наиболее мощного из рабочих источников. Мощность, приходящаяся на каждый рабочий источник собственных нужд:
.
Следовательно, по [16], стр. 130 выбираем резервный трансформатор собственных нужд ТДНС-16000/10.
Тип трансформатора собственных нужд принимаем аналогично РТСН, т.к мощность приходящаяся на каждый источник собственных нужд равна мощности приходящейся на РТСН.
3.5. Технико-экономическое сравнение вариантов структурной схемы тэц
Для каждого варианта структурной схемы проектируемой электростанции (подстанции) определяют:
капиталовложения, ;
годовые издержки, ;
математическое ожидание ущерба или.
Затем на основании этих основных показателей вычисляют значение целевой функции приведенных затрат , которая дает комплексную количественную оценку экономичности и надежности сопоставляемых вариантов структурной схемы.
Если разница в вариантах менее 5%, то окончательный выбор производится по таким критериям, которые сложно оценить с точки зрения надежности и экономичности: возможность дальнейшего расширения, удобство эксплуатации и т. п.
3.5.1. Расчёт капиталовложений
Капиталовложения складываются из двух составляющих:
,
где:
- суммарная расчетная стоимость трансформаторов;
- суммарная расчетная стоимость ячеек выключателей.
Разброс цен на современное электрооборудование довольно большой, поэтому сколько-либо точно определить капиталовложения будет весьма сложно, если брать за основу цены разных производителей. Поэтому технико-экономическое сравнение будем вести, используя укрупнённые показатели стоимости из [16] на 1982 год. Выключатели также будут выбираться из каталогов на 1982 год, поскольку целью технико-экономического сравнения является не разработка конкурентноспособных на настоящий момент вариантов, а сравнение стоимостных показателей вариантов и выбор наиболее оптимального с точки зрения капиталовложений, годовых издержек и показателей надёжности.
При необходимости получить капиталовложения в ценах, соответствующих нынешнему уровню, нужно капиталовложения, рассчитанные по показателям стоимости на 1981 год, умножить на коэффициент удорожания.
Для перехода к расчетной стоимости трансформатора надо заводскую стоимость умножить на коэффициент a, учитывающий затраты на доставку, строительную часть и монтажные работы от заводской стоимости трансформатора
По [16], стр. 550 определяем коэффициент a для каждого типа трансформатора и умножаем его на заводскую стоимость из [16], стр. 146-161.
Поскольку выбор выключателей можно сделать лишь на основании расчётов токов короткого замыкания, что значительно увеличило бы трудозатраты на этапе технико-экономического сравнения, то в учебном проектировании допускается выбирать выключатели лишь по номинальным параметрам. Учитывая, что стоимость выключателя мало зависит от номинального тока, можем во всех вариантах при выборе выключателей руководствоваться лишь номинальным напряжением установки. Стоимость ячеек выбираем по [16], стр. 583.
Расчёт капиталовложений будем вести только для отличающихся частей вариантов структурной схемы. Так, например, в капиталовложениях не учитываем стоимость генераторов, реакторов и резервного трансформатора для питания собственных нужд трансформатора для питания собственных нужд, поскольку они одинаковы во всех вариантах схем.
Расчёт капиталовложений представим в виде таблицы:
Таблица 4. Расчёт капиталовложений
Наименование оборудования |
Цена за единицу с учётом коэффициента а, тыс. руб. |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 | ||||
Количество, шт. |
Стоимость, тыс. руб. |
Количество, шт. |
Стоимость, тыс. руб. |
Количество, шт. |
Стоимость, тыс. руб. | |||
ТДН-63000/110 |
110·1,5 = 165 |
0 |
0 |
1 |
165 |
2 |
330 | |
АТДЦТН-200000/220/110 |
270·1,3 = 351 |
3 |
1053 |
2 |
702 |
2 |
702 | |
Ячейка выключателя ВВУ-110-40/2000У1 |
64,1 |
3 |
192,3 |
3 |
192,3 |
4 |
256,4 | |
Ячейка выключателя ВВБ-220Б-40/2000У1
|
82,4 |
3 |
247,2 |
2 |
164,8 |
2 |
164,8 | |
Ячейка выключателя 6-10 кВ |
17,6 |
3 |
52,8 |
2 |
35,2 |
2 |
35,2 | |
K, тыс. руб. |
- |
- |
1545,3 |
- |
1259,3 |
- |
1488,4 |
.
Хотя разница между вариантами с наибольшими и наименьшими капиталовложениями составляет более 5%, для дальнейшего сравнения выбираем варианты 1, 2 и 3.