- •Содержание:
- •Введение
- •1. Выбор площадки и компоновка тэц
- •2. Выбор главной схемы электрических соединений тэц
- •2.1 Постановка задачи
- •2.2 Характеристика схемы присоединения электростанции к электроэнергетической системе
- •2.3 Формирование вариантов структурной схемы тэц
- •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
- •3.4.1.2. Весенне-летний период
- •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
- •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
- •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 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. Источники оперативного тока
- •I – цепи управления и сигнализации;
- •II – аварийное освещение и электродвигатели;
- •III – электромагниты включения.
- •Заключение
- •Библиографический список
3.5.3. Расчёт составляющей ущерба из-за отказа основного оборудования
При проектировании структурной схемы варьируемыми элементами являются только автотрансформаторы связи и трансформаторы блока между РУ. Поэтому рассматривают отказы этих элементов и их расчетные последствия. На данном этапе принимают, что схемы всех РУ одинаковы. Так как число элементов структурной схемы относительно невелико, то таблицу расчетных связей можно не составлять.
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 блока. Соответственно среднегодовой недоотпуск электроэнергии в систему из-за отказов трансформатора единичного блока определяют следующим образом (если нет генераторного выключателя):
,
где:
- отношение числа часов использования установленной мощности к продолжительности года, учитывающее график работы генератора;
,- частота отказов и среднее время восстановления трансформатора (автотрансформатора);
- вероятность ремонтного состояния блока, определяемая следующим выражением:
,
где:
,,,- показатели ремонтируемого элемента.
Если генераторный выключатель есть, среднегодовой недоотпуск электроэнергии определяется, как:
,
где:
и- частота отказов и среднее время восстановления генераторного выключателя.
По [16], стр. 487-499:
Таблица 5. Показатели надёжности трансформатора
Оборудование |
, |
, |
, |
, |
Трансформаторы с Uном= 110 кВ с Sномдо 80 МВА включительно |
0,014 |
70 |
0,75 |
28 |
Трансформаторы с Uном= 110 кВ с Sном>80 МВА |
0,075 |
95 |
1,0 |
30 |
Трансформаторы с Uном= 220 кВ с Sном>80 МВА |
0,025 |
60 |
1,0 |
30 |
Маломасляные выключатели 6-10 кВ |
0,009 |
20 |
0,14 |
10 |
Произведём расчёт ущерба из-за отказа оборудования для каждого варианта.
Вариант 1
При выборе автотрансформаторов связи было проверено, что выход из строя одного автотрансформатора не приведет к нарушению связи между РУ и вся необходимая мощность может быть передана на РУ 110 кВ. Таким образом, отказ одного автотрансформатора не вызовет потери генерирующей мощности и недоотпуска электроэнергии.
При всех вариантах потери генерирующей мощности дефицит мощности на шинах связи с системой не будет превышать величины аварийного резерва в 200 МВт. По этой причине ущерб от изменения частоты равен нулю. Энергоснабжение потребителей промышленного района на РУ 110 кВ и потребителей на ГРУ очень надежно, поскольку во всех аварийных и ремонтных режимах передается достаточное количество электроэнергии. Таким образом, математическим ожиданием недоотпуска электроэнергии местной нагрузке можно пренебречь.
За счёт отказа выключателей возможна потеря цепи в двухцепных линиях. Однако каждая цепь рассчитывается на передачу в послеаварийном режиме мощности, приходящейся на обе цепи в нормальном режиме. Поэтому недоотпуска электроэнергии потребителю не будет. При передаче электроэнергии по одной цепи вместо двух увеличиваются потери мощности и напряжения, однако этими факторами в курсовом проектировании пренебрегают.
Вероятность ремонтных режимов трансформатора ТДЦ-125000/110:
.
Среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа блока 110 МВт, подключенных к РУ 110 кВ:
.
Тогда среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа выключателя генератора 63 МВт, работающего на ГРУ:
.
Определим суммарный среднегодовой недоотпуск электрической энергии для варианта 2:
.
Вариант 2
Определим вероятность ремонтных режимов трансформатора ТДЦ-125000/220:
.
Среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа каждого из блоков 110 МВт, подключенных к РУ 220 кВ:
.
Среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа блока с автотрансформатором, будет той же, что для блока с двухобмоточным трансформатором.
Вероятность ремонтных режимов автотрансформатора блока АТДЦТН-63000/220/110:
.
Среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа блока 63 МВт, подключенного к РУ 220 кВ:
.
Определим суммарный среднегодовой недоотпуск электрической энергии для варианта 2:
.
Приняв по [17], стр. 97 удельный ущерб , определим среднегодовой ущерб. Ущерб будет только от потери генерирующей мощности, так как ущерб потребителям (промышленному району на РУ 110 кВ и промышленному предприятию на ГРУ) равен нулю, ущерб от изменения частоты также равен нулю, а косвенный ущерб (экологический, социальный и т. п.) в учебном проектировании не учитывается.
Для варианта 1:
.
Для варианта 2:
.