3.4.1. Первый вариант
3.4.1.1. Осенне-зимний период
Вначале произведём расчёт потоков мощности при всех работающих генераторах и трансформаторах без учёта потерь мощности.
Мощность механизмов собственных нужд согласно заданию на проектирование, составляет 10% от установленной мощности ТЭЦ:
МВА;
Рассчитываем полную мощность для СН от каждого источника. Так как на станции 5 котлов, принимаем что на один котел приходится:
В формулах где упоминается ТСН с расщиплением обмотки НН мощность собственных нужд умножаем на два, где без расщипления, то не умножаем.
В осеннее-зимний период все агрегаты загружены на 100%. Поэтому мощность, вырабатываемая генераторами будет соответствовать их номинальной мощности.
Вначале произведём расчёт потоков в блочной части ТЭЦ:
;
Теперь произведём расчёт перетоков мощности через трех-обмоточные трансформаторы в осенне-зимний период.
Полная мощность нагрузки на ГРУ:
.
Полная мощность, потребляемая нагрузкой промышленного района, питающегося от РУ 35 кВ:
Избыток мощности, выдаваемый с ГРУ на обмотки НН трех-обмоточных трансформаторов:
;
Поток мощности, текущий по обмоткам СН трех-обмоточных трансформаторов к нагрузке на РУ 35 кВ:
По первому закону Кирхгофа находим избыток мощности, выдаваемый трех-обмоточными трансформаторами в систему:
;
Как видим из расчётов, в нормальном режиме наиболее загруженными оказались обмотки НН трех-обмоточных трансформаторов.
Теперь произведём расчёт перетоков мощности в ремонтных и аварийных режимах для осенне-зимнего периода.
Для ТЭЦ проверка перетоков мощности через трех-обмоточные трансформаторы должна осуществляться при следующих режимах:
при отключении одного из параллельно работающих трех-обмоточных трансформаторов связи;
при отключении блока в блочной части ТЭЦ;
при отключении генератора, работающего на ГРУ.
Совпадение во времени вышеуказанных событий маловероятно, поэтому потоки рассчитываются для каждого из них в отдельности.
При выходе из строя одного трех-обмоточного трансформатора потокораспределение в остальной части схемы не изменится, поскольку потери в её элементах при выборе структурной схемы не учитываются. По этой причине потоки, приходящиеся на один оставшийся в работе трех-обмоточный трансформатор, будут в два раза больше, чем те же потоки в нормальном режиме.
Рассчитаем потоки при отключении генератора блока 63 МВт, подключенного к РУ 35 кВ. Учтём, что питание механизмов собственных нужд с отключенным генератором будет сохраняться.
;
;
В данном режиме наиболее загруженными оказались обмотки НН трех-обмоточных трансформаторов.
Произведём расчёт потоков мощности при отключении одного генератора, работающего на ГРУ.
;
;
В данном режиме наиболее загруженными вновь оказались обмотки НН трех-обмоточных трансформаторов.
3.4.1.2. Весенне-летний период
В соответствии с заданием на курсовое проектирование в весенне-летний период генераторы загружены на 40% от своей номинальной мощности. Суточные графики нагрузок на ГРУ и на РУ 35 кВ являются одноступенчатыми, величина потребляемой мощности составляет 67,5 и 90 МВт соответственно. Коэффициенты мощности нагрузок и генераторов примем теми же, что и для осенне-зимнего периода, и неизменными в течение суток.
Вначале так же, как и в предыдущем пункте, произведём расчёт потоков в блочной части ТЭЦ.
Блок 63 МВт.
.
Генератор 63 МВт
;
СН.
;
Полная мощность нагрузки на ГРУ в весенне-летний период:
.
Полная мощность, потребляемая нагрузкой промышленного района:
;
;
Как видим из расчётов, в нормальном режиме наиболее загруженными оказались обмотки СН трех-обмоточных трансформаторов.
Теперь произведём расчёт перетоков мощности в ремонтных и аварийных режимах для весенне-летнего периода.
Теперь рассчитаем потоки при отключении генератора блока 63 МВт, работающего на РУ 35 кВ.
;
;
В данном режиме наиболее загруженными оказались обмотки СН трех-обмоточных трансформаторов. Произведём расчёт потоков мощности при отключении одного генератора, работающего на ГРУ.
;
;
В данном режиме наиболее загруженными оказались обмотки ВН трех-обмоточных трансформаторов.
Изменения частоты в данном варианте не происходит из за диффицита мощности, поскольку мощность, потребляемая из системы, меньше мощности аварийного резерва, а именно:
Следовательно:
