- •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
- •3.4.2. Второй вариант
- •3.4.3. Третий вариант
- •3.4.4. Выбор источников питания собственных нужд
- •3.4.4 Выбор трансформаторов 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
3.5.3. Расчёт составляющей ущерба из-за отказа основного оборудования
При проектировании структурной схемы варьируемыми элементами являются только трансформаторы (автотрансформаторы) блоков и связей 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 6. Показатели надёжности трансформаторов и выключателей
Оборудование |
, |
, |
, |
, |
Трансформаторы с Uном = 35 кВ с Sном до 80 МВА включительно |
0,012 |
70 |
0,75 |
26 |
Трансформаторы с Uном = 110 кВ с Sном до80 МВА |
0,014 |
70 |
0,75 |
28 |
Маломасляные выключатели 6-10 кВ |
0,009 |
20 |
0,14 |
10 |
Произведём расчёт ущерба из-за отказа оборудования для каждого варианта.
Определим вероятность ремонтных режимов трансформатора ТРДНС-32000/35:
.
Среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа каждого из блоков 63 МВт, подключенных к РУ 35 кВ:
.
Определим вероятность ремонтных режимов генераторного выключателя:
.
Тогда среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа выключателя генератора 63 МВт, работающего на ГРУ:
.
При выборе трехобмоточного трансформатора связи было проверено, что выход из строя одного трехобмоточного трансформатора не приведет к нарушению связи между РУ и вся необходимая мощность может быть передана на РУ 35 кВ. Таким образом, отказ одного трехобмоточного трансформатора 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 35 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.
Определим суммарный среднегодовой недоотпуск электрической энергии для варианта 1:
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 35 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:
.