Содержание
1.Введение 3
2. Исходные данные 4
3. Выбор силовых трансформаторов 7
4. Расчет годовых потерь энергии в трансформаторах 12
5. Выбор трансформаторов собственных нужд 15
6. Технико-экономическое сравнение вариантов 15
7. Вывод 18
8. Использованные литературы 19
Введение
Целью работы является закрепление теоретических знаний и развития у студентов самостоятельности в решении поставленных задач, приобретение практических навыков работы с технической литературой, нормативными и техническими условиями и ЭВМ. Так как студенту предстоит выбрать тип, количество и мощность трансформатора по варианту и на них сделать расчеты. После расчета суточных графиков необходимо выполнить баланс нагрузок нормального режима, в котором определяются перетоки мощности через трансформаторы с учетом нагрузки на собственные нужды станции в режимах максимума и минимума мощности зимой и летом в соответствии с графиками нагрузок, приведенными на рисунках 1 и 2.
Исходные данные
- вид топлива - уголь
- число генераторов и мощность, МВт – 4/32;
- кол.и мощность линий нагр. на генераторном напряжении, МВт – 20/1,5;
- расход на с.н., % от Руст генератора – 9
- номинальное напряжение Русн, кВ – 35
- кол.линий и мощность нагрузок Русн, МВт – 2/7
- продолжит.нагрузок, зима-лето – 190/175
- номинальное напряжение линий связи с системой, кВ – 110
- количество линий и их длина, км – 2/40
На основании технико-экономического расчета по выбору структурной схемы ТЭЦ с установленной мощностью, который приведен в РГР№1 по дисциплине «Электрические станции и подстанции», произведем выбор трансформаторов для двух вариантов. Для этого необходимо рассмотреть возможные аварийные и нормальные режимы работы.
Рисунок 1 – Структурная схема станции. Вариант1
Рисунок 2 – Структурная схема станции. Вариант2
Таблица 1– Баланс мощностей для варианта 1
| Определяемый параметр | Периодгода / часы | 0-8 | 8-18 | 18-24 |
| 1. Выработка мощности Г1 и Г2, МВт | Зима | 57,6 | 57,6 | |
| Лето | 44,8 | 51,2 | 44,8 | |
| 2. Нагрузка с.н. Г1, Г2, МВт | Зима | 5,414 | 5,76 | 5,414 |
| Лето | 4,72 | 5,068 | 4,72 | |
| 3. Нагрузка с.н. каждого из генераторов Г3 и Г4, МВт | Зима | 2,707 | 2,88 | 2,707 |
| Лето | 2,36 | 2,534 | 2,36 | |
| 4. Нагрузка на 10кВ, МВт | Зима | |||
| Лето | ||||
| 5. Загрузка Т1 и Т2, МВт (суммарная) | Зима | 22,186 | 28,24 | 22,186 |
| Лето | 19,08 | 25,132 | 19,08 | |
| 6. Загрузка каждого из трансформаторов Т1 и Т2,МВт | Зима | 11,94 | 14,12 | 11,94 |
| Лето | 9,54 | 12,566 | 9,54 | |
| 7. Нагрузка на 35кВ, МВт | Зима | 11,2 | 11,2 | |
| Лето | 7,7 | 9,8 | 7,7 | |
| 8. Загрузка обмоток на 10 кВ Т3 и Т-4, МВт | Зима | 26,093 | 29,12 | 26,093 |
| Лето | 20,04 | 23,066 | 20,04 | |
| 9. Загрузка обмоток на 35 кВ Т3 и Т-4, МВт | Зима | 4,93 | 7,12 | 4,93 |
| Лето | 2,54 | 5,562 | 2,54 | |
| 10. Загрузка обмоток на 110 кВ Т3-Т4, МВт | Зима | 21,163 | 21,163 | |
| Лето | 17,5 | 17,504 | 17,5 |
Таблица 2 – Баланс мощностей для варианта 2
| Определяемый параметр | Периодгода / часы | 0-8 | 8-18 | 18-24 |
| 1. Выработка мощности Г1 и Г2, МВт | Зима | 57,6 | 57,6 | |
| Лето | 44,8 | 51,2 | 44,8 | |
| 2. Нагрузка с.н. Г1, Г2, МВт | Зима | 5,414 | 5,76 | 5,414 |
| Лето | 4,72 | 5,068 | 4,72 | |
| 3. Нагрузка с.н. каждого из генераторов Г3 и Г4,МВт | Зима | 2,707 | 2,88 | 2,707 |
| Лето | 2,36 | 2,534 | 2,36 | |
| 4. Нагрузка на 10кВ, МВт | Зима | |||
| Лето | ||||
| 5. Загрузка Т1 и Т2, МВт (суммарная) | Зима | 22,186 | 28,24 | 22,186 |
| Лето | 19,08 | 25,132 | 19,08 | |
| 6. Загрузка каждого из трансформаторов Т1 и Т2,МВт | Зима | 11,94 | 14,12 | 11,94 |
| Лето | 9,54 | 12,566 | 9,54 | |
| 7. Нагрузка на 35кВ, МВт | Зима | 11,2 | 11,2 | |
| Лето | 7,7 | 9,8 | 7,7 | |
| 8. Переток мощности с 110 кВ каждого из трансформаторов Т1 и Т2 на 35 кВ, МВт | Зима | 4,93 | 7,12 | 4,93 |
| Лето | 2,54 | 5,562 | 2,54 | |
| 9. Загрузка обмоток на 35 кВкаждогоиз трансформаторов Т1 и Т2, МВт | Зима | 5,6 | 5,6 | |
| Лето | 3,85 | 4,9 | 3,85 |
Выбор силовых трансформаторов
2.1 Выбор трансформаторов для структурной схемы вариант1
Аварийные режимы:
1) отключение Т1 в зимний максимум. В этом случае через Т2 будет передаваться максимальная мощность 28,24 МВт каждого 14,12МВт.
2) отключение G1 в зимний максимум. Через Т1и Т2будет передаваться мощность для снабжения потребителей:
3) отключение любого из блоков, например G3 – Т3. В этом случаемаксимальная загрузка обмотки 35 кВ: удвоится и составит
При отключений блока G-3 – Т-3 110 кВ сетей не передается мощность.
Режим выдачи наибольшей мощности генераторов. В период летнего минимума нагрузок (такой режим может возникнуть по заданию диспетчера энергосистемы) нагрузка на Т-1 и Т-2 составит:
Суммарная передаваемая мощность: 37,24 МВт
Передаваемая через обмотки 35 кВ трансформаторов Т3в сеть 110 кВ, составит:
В этом режиме загрузка обмоток 110 кВ трансформаторов:
Расчет нормального режима. Трансформаторы Т1 и Т2 по условию нормального режима:
В режиме передачи наибольшей мощности с учетом 40% перегрузки:
Выбирается трансформатор типа ТРДНС-25000/35 и для сравнения принимается схема, представленная на рисунке – 1 с одним трансформатором ТР.
Рисунок 1-Принятая схема для сравнения, вариант1
Для принятой схемы баланс мощностей в нормальном режиме сохраняется.
Паспортные данные, необходимые для дальнейших расчетов, приведены в таблице1
Таблица 1 - ТРДНС-25000/35 параметры трасформатора
| Вид трансформаторов | Sном МВА | Напряжение обмотки | Потери кВт | ||
| ВН (кВ) | НН (кВ) | Рх | Рк | ||
| ТРДНС-25000/35 | 36,75 | 10,5-10,5 |
Рассмотрим возможные аварийные режимы:
а) при отключении ТР в зимний максимум генераторы Г1 и Г2 покрывают нагрузку 30 МВт на 10кВ. Обмотки 35 кВ Т2 и Т3 будут загружены мощностью 7 МВт;
б) при отключении Г1 в зимний максимум через ТР для снабжения потребителей 10 кВ будет передаваться мощность:
Обмотки 35 кВ трансформатора Т3 и Т4 будут загружены на мощность, равную:
Так как максимальная мощность из всех нормальных и аварийных режимов равна 37,24 МВт, следовательно:
Мощность трансформатора Т3 и Т4 определяется из условий нормального и наиболее загруженного режимов:
Приняты к установке трансформаторы типа ТДНТ – 63000/110. Паспортные данные, необходимые для дальнейших расчетов, приведены в таблице2
Таблица 2 - ТДТН-63000/110 параметры трасформатора
| Вид трансформаторов | Sном МВА | Напряжениеобмотки | Потери кВт | |||
| ВН | СН | НН | Рх | Рк | ||
| ТДТН-63000/110 | 11; 38,5 | 6,6; |
2.2Выбор трансформаторов для структурной схемы варианта 2
Мощность трансформаторов Т1 и Т2 по условию нормального режима определяется:
По условию аварийного отключения Т1:
В режиме передачи наибольшей мощности с учетом 40% нагрузки:
Принимаем к установке трансформаторы типа ТДТН-25000/110. Паспортные данные, необходимые для дальнейших расчетов, приведены в таблице3
Таблица3- ТДТН-25000/110параметры трасформатора
| Вид трансформаторов | Sном МВА | Напряжение обмотки | Потерь кВт | |||
| ВН (кВ) | СН (кВ) | НН (кВ) | Рх | Рк | ||
| ТДТН-25000/110 | 11; 22; 34,5; 38,5 | 6,6; 6,6; 11 | 28,5 |
Мощность трансформаторов Т3 и Т4 по условию нормального режима
Мощность трансформаторов Т3 и Т4 в режиме наибольшей мощности с учетом 40% перегрузки
.
Принимаем к установке автотрансформатор типа ТДН-63000/110
Паспортные данные, необходимые для дальнейших расчетов, приведены в таблице4
Таблица 4 - ТДН-63000/110параметры трасформатора
| Вид трансформаторов | Sном МВА | Напряжениеобмотки | Потерь кВт | ||
| ВН (кВ) | НН (кВ) | Рх | Рк | ||
| ТДН-63000/110 | 38,5 |