Рсчет електричної частини станції ГРЭС

1. ВИБІР СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ СТАНЦИИ.

1. Розрахунок перетоків потужності структурної схеме.

Знайдемо перетікання потужності схемою 1 (малюнок 1).

[pic].

Малюнок 1 — Структурна схема ГРЕС (варіант № 1).

Визначимо потужність яка через блоковий трансформатор

[pic] де [pic] - активна і реактивна потужності турбогенератора; [pic] - активна і реактивна потужності власних нужд.

Таблиця 1.1 — Довідкові дані турбогенератора.

|Тип |Номінальна потужність |[pic] |[pic] |[pic] | |турбогенератора | | | | | | |[pic] |[pic] | | | | |ТВВ-160−2ЕУ3 |188 |160 |18 |0.85 |0.213 |.

[pic] Підставивши значення формулу (1.1), одержимо [pic]. З умови [pic], вибираємо блочні трансформатори, дані яких зведені в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2 — Дані трансформатора.

|[pic] |Тип |[pic] |Втрати, кВ |[pic] |Ціна, | | |трансформатора | | | |тис. крб.| | | | |[pic]|[pic]| | | |110 |ТДЦ 200 000/110 |200 |170 |550 |10.5 |222 | |220 |ТДЦ 200 000/220 |200 |130 |660 |11 |253 |.

Зробимо розрахунок перетікання за максимальної потужності навантаження [pic], одержимо [pic]где [pic] - кількість блоків на середньому напрузі; [pic] - реактивна потужність навантаження. [pic] Підставивши значення формулу (1.2), одержимо [pic]. Зробимо розрахунок перетікання при мінімальної потужності навантаження [pic], одержимо [pic]где [pic] - реактивна потужність навантаження. [pic] Підставивши значення формулу (1.3), одержимо [pic]. Зробимо розрахунок перетікання в аварійний режим за максимальної потужності навантаження [pic], одержимо [pic]Подставив значення формулу (1.4), одержимо [pic]. Оскільки [pic] в аварійний режим за максимальної потужності навантаження, то потужність споживається від енергосистеми. Визначимо перетікання які перебувають за автотрансформатором на вищому напрузі [pic]. Визначимо максимальний перетік: [pic]. Выберим автотрансформаторы зв’язку з формулі [pic],.

(1.5) де [pic] - максимальний перетік; [pic] - коефіцієнт перевантаження ([pic]). [pic].

Таблиця 1.3 — Дані автотрансформатора.

|Тип автотрансформатора|[pic] |[pic]|[pic]|Потери, |Ціна, тис.| | | | | |кВ |крб. | |1 |ТСН |ТРДНС 25 000/35 |25 |115 |62 | | |РТСН | | | | | |2 |ТСН |ТРДНС 25 000/35 |25 |115 |62 | | |РТСН | | | | |.

1.3. Визначення втрат енергії в трансформаторах і автотрансформаторах.

Втрати в блокових трансформаторах [pic] (1.7) де [pic] - втрати холостого ходу; [pic] - втрати короткого замикання; [pic] - час ремонту блоку; [pic] - номінальна потужність трансформатора; [pic] - максимальна потужність що протікає через трансформатор; [pic] - час максимальних втрат [1]. З нашого боку середнього напруги [pic]; за вищого напруги [pic]. Втрати в автотрансформаторе при не підключеному генераторі на нижчому напрузі малюнок 1 [pic].

(1.8) [pic]. Втрати в автотрансформаторе при не підключеному генераторі на нижчому напрузі малюнок 2 за такою формулою (1.8) [pic].

1.4. Визначення сумарних потерь.

Сумарні втрати у схемою 1 за такою формулою (1.9) [pic].

(1.9) [pic]. Визначимо вартість втрат електроенергії за такою формулою (2.0) [pic],.

(2.0) де [pic] - собівартість електроенергії. [pic]. Сумарні втрати у схемою 2 за такою формулою (1.9) [pic]. Визначимо вартість втрат електроенергії за такою формулою (2.0) [pic].

1.5. Розрахунок техніко-економічних показань для вибору варіанта структурної схемы.

Для розрахунку техніко-економічних показань необхідно вибрати як трансформатори, а й вимикачі, що є по максимально робочому току ([pic]). Выберим вимикачі на вищому напрузі (220 кВ) за такою формулою (2.1) [pic],.

(2.1) де [pic] - номінальне напруга. [pic]. Выберим вимикачі на середньому напрузі (110 кВ) за такою формулою (2.1) [pic]. Выберим вимикачі на нижчому напрузі (генераторному) за такою формулою (2.1) [pic]. Зведемо розрахункові дані трансформаторів і вимикачів в таблиці 1.5, 1.6 до розрахунку капітальних затрат.

Таблиця 1.5 — Розрахунок капітальних видатків варіант схеми 1.

|Наименование устаткування |Количество,|Стоимость,|Сумма, | | |од. |тис. крб. |тис. крб. | |1. Блоковий трансформатор: ТДЦ 200 000/220 |2 |253 |506 | |ТДЦ 200 000/110 |2 |222 |444 | |2. Автотрансформатор зв’язку: | | | | |АТДЦТН 250 000/220/110 |2 |324 |648 | |3. ТСН: ТРДНС 25 000/35 |4 |62 |248 | |4. РТНС: ТРДНС 25 000/35 |1 |62 |62 | |5. Вимикачі високовольтні: | | | | |ВВБК-220Б-56/3150У1 |4 |33.76 |135.04 | |ВВБК-110Б-50/3150У1 |4 |26 |104 | |6. Вимикачі генераторные: МГУ-20−90/6300 |4 |4.51 |18.04 | |7. Вимикач РТСН: МГУ-20−90/6300 |1 |4.51 |4.51 | |РАЗОМ |——— |——— |2169.59 |.

Таблиця 1.6 — Розрахунок капітальних видатків варіант схеми 2.

|Наименование устаткування |Количество,|Стоимость,|Сумма, | | |од. |тис. крб. |тис. крб. | |1. Блоковий трансформатор: ТДЦ 200 000/220 |1 |253 |253 | |ТДЦ 200 000/110 |3 |222 |666 | |2. Автотрансформатор зв’язку: | | | | |АТДЦТН 250 000/220/110 |2 |324 |648 | |3. ТСН: ТРДНС 25 000/35 |4 |62 |248 | |4. РТНС: ТРДН 25 000/35 |1 |62 |62 | |5. Вимикачі високовольтні: | | | | |ВВБК-220Б-56/3150У1 |3 |33.76 |101.28 | |ВВБК-110Б-50/3150У1 |5 |26 |130 | |6. Вимикачі генераторные: МГУ-20−90/6300 |4 |4.51 |18.01 | |7. Вимикач РТСН: МГУ-20−90/6300 |1 |4.51 |4.51 | |РАЗОМ |——— |——— |2130.8 |.

Для оцінки ефективності схем електричної станції приймемо мінімум наведених витрат [pic],.

(2.2) де [pic] - нормативний коефіцієнт; [pic] - амортизаційні відрахування; [pic] - капітальні витрати в станцію; [pic] - сумарні витрати. Зробимо оцінку ефективності схеми 1 за такою формулою (2.2) [pic]. Зробимо оцінку ефективності схеми 2 за такою формулою (2.2) [pic]. Визначимо различимость варіантів схем за такою формулою (2.3) [pic]. (2.3) Оскільки [pic], то варіанти схем є майже помітними, а, отже, выберим схему 2. Оскільки схема є надійної з погляду эффективности.

2. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

2.1. Вибір базисних условий.

Розрахунок проводимо в відносних одиницях, використовуючи наближені приведення лише до щаблі напруги, при базисних умов: [pic], [pic]. Базисне напруга: [pic]. Базисні струми: [pic] [pic].

2.2. Визначення параметрів електричної схеми замещения.

Електрична схема заміщення станції ГРЕС (малюнок 2) із зазначенням аварійних вузлів представлена на малюнок 3.

2.3. Обчислення режимних параметров.

Оскільки [pic] усім щаблях напруги, то величини ЭДС в відносних базисних до номінальним одиницям рівні: [pic]. Значення ЭДС [pic] прийнято з [2, таблиця 6.1]. [pic] [pic].

2.4. Визначення системних параметров.

[pic] [pic] [pic] [pic] Визначимо кількість ЛЕП перетин дротів [pic]; [pic] [pic], де [pic] - максимальний перетік до системи; [pic] - придельная мощьность лінії [1]. [pic]. Выберим провід АС 240/39. [pic]; [pic] [pic].

2.5. Розрахунок симетричного короткого замикання в вузлі К-1.

Перетворимо схему заміщення (малюнок 3) до найпростішій виду (малюнок 3, а).

[pic] (малюнок 3, б); [pic]; [pic] (малюнок 3, в); [pic](рисунок 3, р); [pic](рисунок 3, буд); [pic](рисунок 3, е); [pic] [pic] (малюнок 3, а).

Бажана величина періодичної складової аварійного струму від еквівалентній системи [pic]. Початкова значення періодичної слагающей аварійного струму від генераторів [pic]. Зазначений аварійний струм [pic]. Номінальний наведений струм групи генераторів [pic], де [pic]. Визначимо ставлення [pic]. По типовим (основним) кривим [2, малюнок 3.26] для [pic] визначимо ставлення [pic]. Зазначений аварійний струм від генераторів [pic]. Зазначений аварійний струм на місці КЗ [pic]. Визначимо струм апериодической складової за такою формулою (2.4) [pic], (2.4) де [pic] - час спрацьовування вимикача; системі [pic] [3]; для генератора [pic]. Визначимо ударний струм за такою формулою (2.5) [pic], (2.5) де системі [pic] [3]; для генератора [pic]. Визначимо процентний вміст апериодического струму [pic]. Визначимо інтеграл Джоуля [pic], де [pic], де [pic] - відносний інтеграл Джоуля. [pic]. Результати розрахунку всіх точок короткого замикання зведемо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 — Результати підрахунків струмів короткого замыкания.

|Точка КЗ |джерело |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] | |К-1 |Генер.+бл. тр-ор |1.7 |1.63 |2.1 |4.7 |42.8 |6.39 | |шини | | | | | | | | |220 кВ | | | | | | | | | |Система |6.8 |6.8 |3 |16.5 | | | | |Сума |8.5 |8.43 |5.1 |21.5 | | | |К-2 |Генер.+бл. тр-ор |10.3 |9.9 |2.5 |28.3 |47.1 |55.6 | |шини | | | | | | | | |110 кВ | | | | | | | | | |Система |7.6 |7.6 |9.3 |17.1 | | | | |Сума |17.9 |17.5 |11.8 |45.4 | | | |К-3 |Генер.+бл. тр-ор |32.1 |23.4 |30.1 |88.7 |91.8 |1854.7 | |шини | | | | | | | | |генератор| | | | | | | | |а | | | | | | | | | |Система |35.9 |35.9 |3.5 |92.9 |6.9 |5232.6 | | |Сума |68 |59.3 |33.6 |181.6 |98.7 |7087.3 | |К-4 |Генер.+бл. тр-ор |32.1 |23.4 |30.1 |88.7 |91.8 |1854.7 | |шини | | | | | | | | |генератор| | | | | | | | |а | | | | | | | | | |Система |38.7 |38.7 |3.8 |100.2 |7.01 |6054.6 | | |Сума |70.8 |62.1 |33.9 |188.9 |98.81 |7935.3 | |К-5 |Система |48.6 |48.6 |4.7 |125.9 |6.9 |9589.6 |.

———————————;

[pic] [pic].

[pic].