Проект по разработке электрической схемы ТЭЦ

 

При N=3:

                                        . 

     Таблица 1.3 

 
 
 
 

1.4 Выбор схем  распределительных  устройств ТЭЦ 

     На  генераторном напряжении ТЭЦ принимается схема с двумя системами сборных шин, одна из которых секционирована (рисунок 1.6).

     Для ограничения токов короткого  замыкания в данном случае используются секционные и линейные реакторы. 

     

 

     Рисунок 1.6 Схема с одной системой шин, секционированной выключателем 

     На  напряжение РУ-220кВ и РУ-110кВ ТЭЦ применяется схема с двумя несекционированными системами сборных шин (рисунок 1.7). 

       

     Рисунок 1.7 Схема с двумя несекционированными  системами сборных шин 

1.5 Выбор реакторов, трансформаторов собственных нужд, их типов 

1.5.1 Выбор реакторов 

     Для ограничения токов короткого  замыкания в схеме ТЭЦ предусматриваются  секционные и групповые реакторы. Секционные реакторы на рабочей системе  сборных шин выбираются на токи, равные 60-70% тока генератора наибольшей мощности, работающего в распредустройстве данного уровня напряжения. Сопротивление секционного реактора принимается в пределах 8-12% исходя из условия минимальных перетоков мощности между секциями.

     Ток секционного реактора:

                                  (1.8)

                                         
 
 
 
 
 

    Таблица 1.4

    

 

     В качестве групповых реакторов на отходящих линиях генераторного  напряжения рекомендуется применять  сдвоенные реакторы с сопротивлением Х_р=4-6%.

     Токовая нагрузка плеча реактора зависит  от того, сколько линий и какую  токовую нагрузку планируется передавать через плечо реактора. При этом загрузка плеч должна быть одинаковой.

     Общая нагрузка на групповые реакторы составляет:

                                           Р_расч =Р_зmax - Р_сн,                                                  (1.9)

где Р_зmax – максимальная нагрузка за зимние сутки, МВт;

     Р_сн – нагрузка приходящаяся на СН в нормальном режиме, МВт.

                                 Р_расч= 78,75-6,88=71,87МВт

     Определяется общее количество линий, отходящих от групповых реакторов:

                                                                                                       (1.10)

где Р_перед – передаваемая мощность по одной кабельной линии, МВт.

                                            

     Исходя  из расчёта, принимается количество кабельных линий равное 16. Линии распределяются по секциям так, чтобы свести переток мощности по ячейкам-реакторам к минимуму. На плечо реактора должно приходиться не более 5 линий.

     Ток линий:

                                       ,                                           (1.11)

где N – число линий на один реактор;

      U_ген – напряжение на шинах, кВ;

      Р_расч – передаваемая мощность по одной кабельной линии, МВт.

                                  

      Ток плеча реактора:

                                            I_пл = n/4×I_лин                                                                                     (1.12)

                                       I_пл=4×0,29 = 1,16кА

      Из расчетов по каталогу определяется следующий тип групповых реакторов (таблица 1.5).  

Таблица 1.5 

 

1.5.2 Выбор трансформаторов  собственных нужд 

     В данном курсовом проекте считается потребление на собственные нужды станции постоянным и составляющим 10% от установленной мощности генераторов.

     Напряжениями  собственных нужд при генераторном напряжении 10,5кВ являются 6,3 кВ (1 ступень) и 0,4/0,23 кВ (2 ступень). Первая ступень собственных нужд запитывается с шин генераторного напряжения через токоограничивающие реакторы Х_р=4-6%, I_р=0,1I_ген. Число секций собственных нужд первой ступени равно числу генераторов станции.

     Точное  определение полной мощности трансформатора собственных нужд, МВА:

                                                                                (1.13)

                                

     Мощность  трансформаторов собственных нужд второй ступени не превышает 2% мощности генератора, и для питания секций собственных нужд второй ступени устанавливаем трансформаторы ТМ-1000 на каждую.

        Производим выбор резервных трансформаторов.  Резервные трансформаторы обычно  присоединяются к обмоткам низшего   напряжения   трансформаторов  связи, либо к шинам среднего напряжения, если они имеют надёжную связь с системой, а при отсутствии таковых к шинам высшего напряжения. Присоединим резервный трансформатор к шинам высокого напряжения (высшее напряжение трансформаторов связи). Т.к.  в схеме ТЭЦ число блоков меньше шести и мощность блока меньше 150 МВт, то для резервирования достаточно одного трансформатора. 
 
 

Таблица 1.6 

 

1.5.3 Выбор генераторов ТЭЦ 

     Выбор генераторов сводится к определению  его марки по каталогу с тем, чтобы  можно было заранее установить параметры  генератора, входящие в расчётную  схему замещения при расчёте  токов короткого замыкания. Тип  генератора по заданной его активной мощности выбираем из таблице 8 [1]. 

Таблица 1.7  

 

1.6 Технико-экономическое  сравнение вариантов 

     При выборе трансформаторов связи с  системой намечены 2 варианта схемы ТЭЦ при двух и при трех автотрансформаторах, которые показаны на рисунке 1.6.

     При сравнении вариантов необходимо учесть:

1. простоту и наглядность схем;
2. удобство эксплуатации;
3. надёжность работы;
4. экономическую целесообразность вариантов схемы.

     С целью упрощения основное внимание следует обратить на четвёртый пункт  и сравнивать варианты только по расчётным  затратам. Выбор оптимального варианта должен быть основан экономически, путём сопоставления размеров капитальных вложений К (тыс.руб.) и годовых эксплуатационных издержек И (тыс.руб.).

     Экономическую целесообразность схемы определяют минимальными затратами: