Выбор генераторов
На проектируемой ТЭЦ устанавливаем 3 генератора мощностью 100 МВт исходя из условий задания.
Номинальные параметры данных генераторов сводим в таблицу 2.1. из [1. П2, с.610] и [2.табл.2.1., с.16].
Таблица 2.1
| Тип генератора | Sном, МВА | Uном, кВ | cosj | хd'' | Iном, кА | Охлаждение | |
| статора | ротора | ||||||
| ТВФ-100-2 | 117,5 | 10,5 | 0,85 | 0,183 | 6,475 | КВР | НВР |
Турбогенераторы серии ТВФ имеют водородное охлаждение. Исполнение турбогенератора- герметичное, закрытое.Циркуляция газа в машине обеспечивается вентиляторами, установленными на валу ротора. Охлаждение обмотки ротора непосредственное. Газоохладители встроены в корпус статора. Уплотнение вала –кольцевого типа.
Система возбуждения принята высокочастотная (ВЧ). В этой системе возбуждения обмотка ротора запитывается от машинного возбудителя переменного тока повышенной частоты, соединённого непосредственно с валом генератора через отдельно стоящее выпрямительное устройство.
3. Выбор двух вариантов схем проектируемой электростанции
Составляем два варианта структурной схемы выдачи электроэнергии на ТЭЦ.
В первом варианте все генераторы включены блочно с трансформаторами к распределительному устройству 220 кВ. Питание нагрзки на напряжении 10 кВ производится реактированными отпайками от двух генераторов мощностью 100 МВт. Структурная схема приведена на рис. 3.1.
Во втором варианте также все генераторы включены блочно с трансформаторами. Однако генераторы G1 и G2 включены через автотрансформаторы, а питание резервного трансформатора производится от АТ на напряжении 110 кВ (рис.3.2.).
 |
4. Выбор силовых трансформаторов
Вариант 1
4.1. Выбор трансформаторов связи 
В первом варианте примененна блочная схема. Мощность блочных трансформаторов:
МВА,
где 
МВт;
МВА;
МВА;
Pсн - мощность потребляемая собственными нуждами;
.
По [1. т П2.7, с 617] выбираем трансформатор ТРДЦН-100000/220. Данные трансформатора приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
| Тип трансформатора | Sном, МВА | Uномвн, кВ | Uнсн,нн кВ | Потери, кВт | Uк% | Цена, тыс.руб | |
| Рхх | Ркз | ||||||
| ТРДЦН-100000/220 | 12,5 |
Мощность блочного транформатора Т3:
МВА
По [1, т.П2.7, с 617] выбираем трансформатор ТДЦ-125000/220. Данные трансформатора приведены в таблице 4.2
Таблица 4.2
| Тип трансформатора | Sном, МВА | Uномвн, кВ | Uнсн,нн кВ | Потери, кВт | Uк% | Цена, тыс.руб | |
| Рхх | Ркз | ||||||
| ТДЦ-125000/220 | 10,5 |
II Вариант
Выбор трансформаторов связи
Трансформаторы связи выбираются по максимальному перетоку в следующих режимах:
а ) Выдача избыточной мощности в энергосистему в период минимума нагрузки на шинах генераторного напряжения
где Рг - номинальная мощность генератора; МВт
Ргн min-минимальная нагрузка шин генераторного напряжения; МВт
Pсн - мощность потребляемая собственными нуждами;
б ) В ремонтном режиме, при отключении одного из генераторов и максимальной нагрузке на шинах генераторного напряжения.
.
где Рг max - максимальная нагрузка на шинах генераторного напряжения.
в ) При аварийном отключении одного из параллельно работающих трансформаторов, нагрузка оставшегося не должна превышать 1,4 Smax. Исходя из этого
Принимаем к установке трансформаторы типа ТРДЦН –160000/220 [1.табл.П2,5] Данные трансформаторов сводим в таблицу 4.3
Таблица. 4.1
| Тип трансформатора | Sном МВа | Uном ВН кВ | Uном НН кВ | Потери, кВт | Uк, % | Стоимость тыс. руб. | |
| Pхх | Pкз | ||||||
| ТРДЦН –160000/220 | 12,5 |
Блочный трансформатор Т3 выбираем такой же мощности, что и в варианте 1.
5. Технико-экономическое сравнение вариантов схем проектируемой электростанции
Оптимальный вариант выбираем на основании технико-экономического сравнения вариантов схем проектируемой станции. Экономически целесообразный вариант определяется по минимуму приведеных затрат:
[3, с 246]
где К – капиталовложения в сооружение установок, тыс.руб;
рн – нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12;
И – годовые эксплуатационные издержки.
Для определения капиталовложений составляем таблицу укрупненных показателей стоимости элементов схем для обоих вариантов. Из расчетов исключаем те капиталовложения, которые являются одинаковыми для обоих вариантов.
Расчеты сводим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1
| Оборудование | Стоимость единицы, тыс.руб | 1 вариант | 2 вариант | ||
| Кол-во единиц | Общая стоимость тыс.руб | Кол-во единиц | Общая стоимость тыс.руб | ||
| Трансформатор ТРДЦН-100000/220 | - | - | |||
| Трансформатор ТРДЦН-160000/220 | - | - | |||
| Ячейка выключателя 220 кВ | |||||
| Ячейка выключателя ГРУ-10кВ | - | - | |||
| Ячейка секционного выключателя ГРУ-10кВ с реактором | - | - | |||
| Ячейка выключателя на вводе в КРУ-10кВ | 1,9 | 7,6 | - | - | |
| Ячейка генераторного выключателя | - | - | |||
| Итого | 1169,6 |
Данные стоимости электрооборудования определены по [1, П5, с 636] (Цены соответствуют справочным данным 1987 года).
Годовые эксплуатационные издержки складываются из ежегодных эксплуатационных расходов на амортизацию оборудования и на расходы, связанные с потерями энергии в трансформаторах.
, тыс.руб [1, с 395],
где Ра+Ро – отчисления на амортизацию и обслуживание, %
Ра=6,4%; Ро=2%.
β – стоимость 1 кВтч потеренной энергии, равная 1коп/кВтч
∆W – потери энергии, кВтч;
, [1, с 395]
где Sномт – номинальная мощность трансформатора;
Smax – максимальная мощность трансформатора;
Т – число часов работы трансформатора, принято 8760ч;
t - число часов максимальных потерь:
ч
Исходя из данных трансформаторов и режимов их работы определяем ∆W, кВтч.
Вариант 1
Потери в блочных трансформаторах Т1 и Т2 равны
кВтч
Потери в блочном трансформаторе Т3
кВтч
Полные потери в трансформаторах первого варианта
кВтч
Вариант 2
Потери в блочном трансформаторе Т3
кВтч
Потери в трансформаторах связи Т1 и Т2:
кВтч
Полные потери в трансформаторах во втором варианте
тыс.руб.
Затраты по вариантам:
Первый вариант экономичнее на 11,7%,поэтому он принимается к дальнейшим
расчётам.
5.2. Разработка схем распределительных устройств
5.21. Распределительное устройство 220 кВ
Число присоединений к РУ-220кВ
где nсв – число линий связи (по заданию)
nт – число трансформаторов, присоединенных к РУ-220 кВ
Исходя из числа присоединений и напряжения согласно нормам технического проектирования, принимаем схему РУ-220кВ с одной рабочей и обходной системами сборных шин. Эта схема обеспечивает вывод в ремонт любого выключателя без отключения присоединений.
5.2.2 Распределительное устройство 10 кВ
Так как на станции принята блочная схема, то питание потребителей на напряжение 10кВ будет осуществляться отпайкой от блоков через реактор и КРУ-10 кВ. При этом число отходящих кабельных линий от КРУ составляет 12 кабельных ЛЭП.
Для повышения надежности электроснабжения произведем секционирование КРУ на две секции рис.3.1.
6. Выбор схемы собственных нужд ТЭЦ, типа и мощности рабочих и резерзвных трансформаторов
Так как на станции принята блочная схема, то согласно НТП устанавливаем 3 рабочих трансформатора (по числу блоков) и один резервный трансформатор. Рабочие трансформаторы запитываются отпайкой от генераторов, а резервный от РУ-220 кВ.
Мощность рабочих трансформаторов определяем исходя из процентного расхода на собственные нужды для ТЭЦ
Принимаем к установке трансформаторы типа ТДНС-10000/10,5 [1, тП2.4, с.614]
Для резервирования рабочих ТСН, согласно НТП, устанавливаем один резервный трансформатор мощностью, необходимой для пуска или останова блока и замену рабочего трансформатора. Практически мощность резервного трансформатора принимаем на ступень больше рабочего ТСН. По [1, т. П2.7, с 617] выбираем трансформатор ТРДНС-32000/220.
Данные трансформаторов сводим в таблицу 6.1.
Таблица 6.1.
| Тип трансформатора | Sном, МВА | Uномвн, кВ | Uн,нн кВ | Потери, кВт | Uк% | |
| Рхх | Ркз | |||||
| ТДНС-10000/10,5 | 10,5 | 6,3 | ||||
| ТРДНС-32000/220 | 6,3-6,3 | 11,5 |
Схема собственных нужд приведена на рис.6.1.
| |||
 |