Проектирование электростанции ТЭЦ-720МВт (стр. 1 из 3)
1. ВЫБОР ГЕНЕРАТОРОВ
Согласно заданию, исходя из установленной мощности станции 720 МВт, к установке принимаем четыре генератора ТВФ-63-2, два ТВВ-200-2, для первого варианта схемы принимаем четыре генератора ТВФ-63-2, два генератора ТВВ-200-2 , для второго варианта принимаем к установке четыре генератора ТВФ-63-2, два генератора ТВФ-110-2 и один ТВВ-200-2..
Данные генераторов заносим в таблицу 1.1.
Таблица 1.1
| ТИП генератора | Частота вращения об/мин | Номинальные значения. | Индук-тивноесопротив-ление.x``d % | Система возбуждения. | Охлаждение | ||||
| МощностьSном,МВА. | Напряжение статора,кВ. | Ток статора,кА. | cos j | Статора. | Ротора. | ||||
| ТВВ-200-2 | 3000 | 235,3 | 15,75 | 8,625 | 0,85 | 0,191 | ВЧ,ТН | НВ | НВР |
| ТВФ-110-2 | 3000 | 125 | 10,5 | 7,56 | 0,85 | 0,189 | М | КВР | НВР |
| ТВФ-63-2 | 3000 | 78 | 10.5 | 4,33 | 0,8 | 0,203 | М | КВР | НВР |
2. ВЫБОР ДВУХ ВАРИАНТОВ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Исходя из установленной мощности станции 720 МВт, выбираем для дальнейшего технико-экономического сравнения два варианта схем, связь с системой на напряжении 220 кВ.
В первом варианте (рис 2.1) к ГРУ 10 кВ присоединяем четыре генератора по 78 МВт, а к распределительному устройству 220 два генератора по 235 МВт работающих в блоках с трансформаторами. Связь между шинами ГРУ и РУ220 осуществляется двумя трансформаторами связи.
Рис. 2.1
Во втором варианте к РУ220кВ присоединено два генератора по 110 МВт и один мощностью 235 МВт, к ГРУ10 присоединяем четыре генератора по 78 МВт. Связь между ГРУ 10 Кв и РУ220 кВ осуществляется так же двумя автотрансформаторами связи.
 |
Рис. 2.2
3. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Мощность, передаваемая через трансформатор, определяется с учётом различных значений cosj генераторов, нагрузки и потребителей собственных нужд.
[ 3. c.325 (5.3)]Рассчитывается в трех режимах: максимальном, минимальном и аварийном.
Минимальный режим - все оборудование в работе, нагрузка на шинах ГРУ минимальная,
Максимальный режим - все оборудование в работе, нагрузка на шинах ГРУ максимальная,
Аварийный режим - отключен наиболее мощный генератор, питающий шины ГРУ, нагрузка на шинах ГРУ оптимальная.
Определяем полную максимальную и полную минимальную мощности.
Определяем расход мощности на собственные нужды в неблочной части ТЭЦ.
Рассчитываем суммарную мощность генераторов G1-G4 работающих на ГРУ.
Определяем расчетную нагрузку трансформаторов в режиме минимальных нагрузок.
Определяем нагрузку в максимальном режиме работы.
Определяем расчетную нагрузку при отключении одного генератора(аварийный режим).
Выбираем трансформаторы связи по формуле:
К установке принимаем два трансформатора ТРДЦН-160000/220.
Выбираем для первого варианта два трансформатора по 250 МВа типа ТДЦ-250000/242.
Для второго варианта для генераторов мощностью 100 МВт определяем мощность блочного трансформатора, остальные трансформаторы имеют такую же мощность, как и в первом варианте.
Выбираем два трансформатора по 125 МВа типа ТДЦ-125000/242
Данные трансформаторов заносим в таблицы 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1 - Для первого варианта
| ТИП | Мощность, МВ∙А | Напряжение, кВ | Потери, кВт | Напряжение КЗ, Uк,% | Ток ХХI0,% | ||
| ВН | НН | х.х. | к.з. | ||||
| ТРДЦН-160000/220 | 160 | 230 | 11 | 155 | 500 | 11,5 | 0,35 |
| ТДЦ-250000/242 | 250 | 242 | 15,75 | 240 | 650 | 10,5 | 0,45 |
Таблица 3.2 - Для второго варианта
| ТИП | Мощность, МВ∙А | Напряжение, кВ | Потери, кВт | Напряжение КЗ, Uк,% | Ток ХХ I0,% | ||
| ВН | НН | х.х. | к.з. | ||||
| ТДЦ-125000/242 | 125 | 242 | 10,5 | 135 | 380 | 11,5 | 0,45 |
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Экономическая целостность схемы определяется минимальными приведенными затратами
[3. c.327 (5.10)]где К – капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс. руб.;
pн – нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12;
И – годовые эксплуатационные издержки, тыс. руб./год.;
У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год.
Капиталовложения “К” при выборе оптимальных схем выдачи электроэнергии и выборе трансформаторов определяют по укрупненным показателям стоимости элементов схемы
Вторая составляющая расчетных затрат – годовые эксплуатационные издержки – определяется по формуле:
[3. c.327 (5.11)]где Pa, P0 – отчисления на амортизацию и обслуживание, %; ∆W – потери электроэнергии, кВт ∙ ч; β – стоимость 1 кВт ∙ ч потерь электроэнергии, коп/кВт ∙ ч
Технико-экономическое сравнение проводим по приведенным затратам, учитывая все основное оборудование.
[3. c.327 (5.12)]где Px- потери мощности холостого хода, кВт; PК – потери мощности короткого замыкания, кВт; Smax– расчетная максимальная нагрузка трансформатора, МВ∙А; Sном – номинальная мощность трансформатора, МВ∙А; T – продолжительность работы трансформатора; τ – продолжительность максимальных потерь.
Таблица 4.1
| Оборудование | Стоимость единицы,тыс. руб. | Варианты | |||
| первый | второй | ||||
| Количество единиц | Общая стоимость,тыс. руб. | Количество единиц | Общая стоимость,тыс. руб. | ||
| ТВФ-110-2 | 380 | - | - | 2 | 6400 |
| ТВВ-200-2 | 500 | 2 | 1000 | 1 | 593,4 |
| ОРУ-220 кВ | 76 | – | – | 1 | 350 |
| ТДЦ-250000/110 | 316 | 2 | 632 | 1 | 255 |
| ТДЦ-125000/110 | 243 | – | – | 2 | 140 |
| Итого | 1632 | 2138 | |||
| Итого с коэффициентом удорожания равным 30 | 48960 | 64140 | |||
Определяем потери в блочном трансформаторе типа ТРДЦН-160000/220:
τ принято от Тмах=Туст=6000 часов.
Определяем потери в блочном трансформаторе типа ТДЦ-250000/242:
Определяем потери энергии в блочном трансформаторе, работающем с генератором ТВФ-110-2 .
Определяем потери энергии во втором варианте в двух трансформаторах связи и в трех блочных трансформаторах.
Определяем годовые эксплуатационные издержки, а первом варианте:
Определяем годовые эксплуатационные издержки во втором варианте:
Определяем минимальные приведённые затраты для двух вариантов:
Находим процент экономичности схем:
Т.к. процент экономичности равен 16,34%, то расчет веду по первому варианту, так как он экономичнее.
5. ВЫБОР СЕКЦИОННЫХ РЕАКТОРОВ, НАПРЯЖЕНИЕ 10 Кв
Реакторы выбираем по номинальному напряжению, току и индуктивному сопротивлению. Намечаем к установке реактор РБДГ на номинальное напряжение 10 кВ с номинальным током 4 кА.
Выбираем по напряжению: U ном. р. = 10 кВ , U уст. = 10 кВ
Выбираем по току: I ном. ≥ 0.7 I ном. Iном ≥ 0.7 * 6880 = 4816 А= 4,816Ка.
Выбираю реактор типа РБДГ-10-400-0,18
6. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчёт токов короткого замыкания производим для выбора оборудования и токоведущих частей и проверки их на термическую и динамическую стойкость.
Параметры отдельных элементов:
С: Sкз = 100 МВ∙А; Xc* =0.03;
W: l123=240км;
G1-G4:ТВФ-63-2 – Sном Г = 78 МВА; xd`` = 0,203
G5-6: ТВВ-200-2 – Sном Г = 253 МВА; xd`` = 0,191
Т5-Т6:ТРДЦН-160000/220 - Sном Т = 160 МВ∙А; Uk% = 11.5%