КУРСОВОЙ ПРОЭКТ. РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТЭЦ

по дисциплине: Электрические станции и подстанции

Вариант №10

1. Техническое задание на расчет

2. Компоновка структурной схемы ТЭЦ

Компоновку главной схемы электростанции удобно начинать с разработки структурной схемы, которая определяет основные энергетические потоки. Характерной чертой ТЭЦ является выдача части мощности на генераторном напряжении и доля этой мощности во многом определяет архитектуру главной схемы.

Компоновка структурной схемы ТЭЦ начинается с выбора числа генераторов и их мощностей и заключается в правильном распределении генераторов по РУ. Согласно техническому заданию станция должна отдавать мощность на двух напряжениях 10 кВ и 110 кВ, в результате чего в главной схеме должны быть предусмотрены два распределительных устройства.

Удачный выбор числа и мощности генераторов во многом определяет качество проекта. При выборе генераторов необходимо учитывать следующие факторы:

1.Число генераторов не должно быть чрезмерно большим, что противоречит современной тенденции укрупнения единичных мощностей, и слишком малым, что приведет к большому дефициту мощности при отключении одного из генераторов. Обычно число генераторов составляет 3-8 единиц.

2.Необходимо стремиться к однотипности устанавливаемого оборудования.

3.При определении числа генераторов, работающих на каждое РУ, следует стремиться к минимизации перетоков мощности через трансформаторы связи.

4.Количество генераторов, присоединяемых к ГРУ, выбирается так, чтобы обеспечить питание потребителей в нормальном режиме.

5.Для питания нагрузки на повышенном напряжении (35 кВ и выше) целесообразно использовать блоки "генератор-трансформатор" с генераторами мощностью 120-250 МВт.

6.По условиям электродинамической стойкости оборудования мощность генераторов ГРУ не следует превышать следующих значений: при U = 6 кВ Р_ген 32МВт,при U = 10кВ Р_ген 63МВт.

Ниже приведены два варианта структурных схем ТЭЦ, имеющие равноценные технические и экономические характеристики. Для обоих вариантов выбрана комбинированная схема ТЭЦ с наличием ГРУ и блоков. Варианты имеют следующую установленную мощностью:

Р_ТЭЦ1 = 386 МВт; Р_ТЭЦ2 = 398 МВт.

Рисунок №1 - Вариант проектируемой структурной схемы ТЭЦ №1

Рисунок №2 - Вариант проектируемой структурной схемы ТЭЦ №2

3. Расчет графиков нагрузок

Целью данных расчетов является определение графиков перетоков мощности через трансформаторы связи и графиков обменной мощности станции с энергосистемой. Первый график необходим для выбора трансформаторов связи, второй график позволяет определить необходимое число линий связи станции с энергосистемой и с потребителем.

При расчете графиков нагрузок собственные нужды станции учитываются упрощенно по установленной мощности генераторов:

Р_сн = k_сн · Р_ген,

где k_сн -определяется по справочной литературе.

В учебном проекте графики нагрузок рассчитываются для двух сезонов - зима и лето. При этом графики рассчитываются для различных режимов работы станции с целью определения наиболее тяжелого продолжительного режима.

График перетока мощности. Перетоком мощности называется мощность, проходящая между ГРУ и ОРУ. Как видно из структурных схем станции, эта мощность проходит через трансформаторы связи и поэтому по ней будет произведен выбор числа и мощности этих трансформаторов. Для определения наиболее тяжелого графика перетока рассматриваются два режима работы станции:

Нормальный режим - это режим, при котором с проектными нагрузками работают все генераторы и потребитель.

Ремонтный режим ГРУ - в этом режиме на станции выведен в ремонт самый мощный генератор, подключенный к шинам ГРУ.

В соответствии со структурной схемой переток мощности между ГРУ и ОРУ в каждый момент времени определяется разностью мощностей поступившей на шины ГРУ и ушедшей с этих шин:

,

где - полная мощность генераторов, работающих на шины ГРУ;

- полная мощность собственных нужд генераторов ГРУ;

- полная мощность потребителя Р1, подключенного к шинам ГРУ.

График обменной мощности. Обменной мощностью называется мощность обмена станции с энергосистемами. Эта мощность проходит по линиям связи станции с энергосистемами и поэтому по ее величине будет закладываться в проект количество цепей ЛЭП, подключаемых к шинам ОРУ-110 кВ от энергосистемы. Для определения наиболее тяжелого продолжительного режима этой связи следует рассмотреть еще один режим работы станции -ремонтный.

Ремонтный режим генератора станции - в этом режиме выведен в ремонт самый мощный генератор станции.

В соответствии со структурной схемой обменная мощность для каждого момента времени определяется разностью поступающей на шины ОРУ мощности и уходящей с этих шин:

,

где - полная мощность генераторов блоков;

- полная мощность собственных нужд генераторов блоков;

- полная мощность потребителя Р2, подключенного к шинам ОРУ.

Результаты расчетов всех перечисленных графиков сведены в табл. 1-6 и приведены на рис. 3-6.

Таблица №1 - ТЭЦ №1 Суточные графики мощностей в нормальном режиме работы станции

Рисунок №3 - ТЭЦ №1 Суточные графики мощностей в нормальном режиме работы станции

Таблица №2 - ТЭЦ №1 Суточные графики мощностей в ремонтном режиме ГРУ

Рисунок №4 - ТЭЦ №1 Суточные графики мощностей в ремонтном режиме ГРУ

Таблица №3 - ТЭЦ №1 Суточные графики мощностей в ремонтном режиме ОРУ

Таблица №4 - ТЭЦ №2 Суточные графики мощностей в нормальном режиме работы станции

Рисунок №5 - ТЭЦ №2 Суточные графики мощностей в нормальном режиме работы станции

Таблица №5 - ТЭЦ №2 Суточные графики мощностей в ремонтном режиме ГРУ

Рисунок №6 - ТЭЦ №2 Суточные графики мощностей в ремонтном режиме ГРУ

Таблица №6 - ТЭЦ №2 Суточные графики мощностей в ремонтном режиме ОРУ

4. Выбор трансформаторов

Выбор трансформатора блока.

ТЭЦ №1

Для генератора выбираем ТДЦ-125000/110

Для генератора выбираем ТДЦ-200000/110

ТЭЦ №2

Для генератора выбираем ТДЦ-200000/110

Для генератора выбираем ТДЦ-200000/110

Выбор трансформатора связи

ТЭЦ №1

где - максимум суточного графика перетока мощности в нормальном режиме работы станции.

Намечаем к установке два трансформатора связи типа ТРДН - 63000/110 и проверяем их по ГОСТ 14209-85

На графике перетока мощности нормального режима (рис. 3.4) наносим линию, соответствующую мощности проверяемого трансформатора и определяем время его перегрузки (получаем t = 6 ч). Теперь по этому графику определим следующие коэффициенты:

так как условие соблюдается, то коррекции двухступенчатого графика не требуется и проверку трансформатора на перегрузочную способность ведем по следующим данным:

- система охлаждения трансформатора............................................... Д;

- эквивалентная годовая температура воздуха для г. Омска.. 9_ОХЛ = +8,4 °С;

- время перегрузки трансформатора........................................... t_n = 2 ч;

- коэффициент начальной нагрузки............................................ K_t = 0,6;

- коэффициент перегрузки......................................................... К₂ = 1,17;

Предельно допустимое значение коэффициента перегрузки К_2доп =1,9.

Вывод. Соблюдение условия К₂ < К_2доп (1,17 < 1,9) позволяет принять для установки в "Схему -1" два трансформатора связи типа ТРДН-63000/110.

ТЭЦ №2

Намечаем к установке два трансформатора связи типа ТРДН - 63000/110 и проверяем их по ГОСТ 14209-85

так как условие соблюдается, то коррекции двухступенчатого графика не требуется и проверку трансформатора на перегрузочную способность ведем по следующим данным:

- система охлаждения трансформатора............................................... Д;

- эквивалентная годовая температура воздуха для г. Омска.. 9_ОХЛ = +8,4 °С;

- время перегрузки трансформатора........................................... t_n = 2 ч;

- коэффициент начальной нагрузки............................................ K_t = 0,63;

- коэффициент перегрузки......................................................... К₂ = 1,21;

Предельно допустимое значение коэффициента перегрузки К_2доп =1,8.

Вывод. Соблюдение условия К₂ < К_2доп (1,21 < 1,8) позволяет принять для установки в "Схему -2" два трансформатора связи типа ТРДН-63000/110.

5. Выбор схем распределительных устройств

Количество цепей ЛЭП, присоединяемых к шинам станции, определяем по их пропускной способности:

- количество цепей для связи с энергосистемой определяется максимумом обменной мощности станции с системой и пропускной способностью одной цепи воздушной линии при напряжении 110 кВ:

- количество цепей для связи с потребителем определяется максимумом
мощности этого потребителя:

- общее число присоединений на шины ОРУ

где - соответственно число трансформаторов связи и блоков.

Для воздушных линий 110 кВ принимаем пропускную способность одной цепи 50 МВА.

Так как наибольший максимум обменной мощности приходится на нормальный режим генератора (

), то количество цепей, необходимое для связи станции с энергосистемой, рассчитывается по формуле

По максимуму мощности потребителя Р2 определяется необходимое число цепей ЛЭП

Общее число присоединений к шинам ОРУ одинаково для обоих схем

Рисунок №7 - Главная электрическая схема проектируемой ТЭЦ №1

Рисунок №8 - Главная электрическая схема проектируемой ТЭЦ №2

6. Технико-экономический расчет

Стоимость генераторов:

Схема №1:

Схема №2:

Стоимость трансформаторов:

Схема №1:

Схема №2:

Стоимость силовых выключателей на 110 кВ

Количество выключателей на 110 кВ определяется количеством присоединений к шинам ОРУ и выключателями, обслуживающими схему ОРУ: 1- секционный, 2 - шиносоединительных. Таким образом, количество выключателей в схеме ОРУ: - справедливо для обеих разрабатываемых схем. А их стоимость:

Стоимость силовых выключателей на 10 кВ

В расчетное число выключателей входят:

Для схемы №1: 2 - генераторных, 4 - для трансформаторов связи с расщепленной обмоткой, 3 - секционных. Стоимость выключателей:

Для схемы №2: 4 - генераторных, 4 - для трансформаторов связи с расщепленной обмоткой, 4 - секционных. Стоимость выключателей:

Полная стоимость основного оборудования:

Схема №1:

Схема №2:

Расчет эксплуатационных издержек

Потери в трансформаторах связи. Расчет потерь ведем по графику перетока мощности через трансформаторы связи для нормального режима работы станции (см. табл. №1 и №4). Время использования максимума и время наибольших потерь для этого графи

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: