2. Выбор двух вариантов схемы проектируемой электростанции .

Вариант 1

Рис. 2

На КЭС установлено три генератора типа Т3В-320-2. Три блока генератор-трансформатор подключены на шины РУ 220 кВ, а на шины РУ 110 кВ не подключено ни одного блока. Связь РУ 220 кВ с РУ 110 кВ осуществляется по двум автотрансформаторам. Связь с системой осуществляется по воздушным линиям с шин РУ 220 кВ. Нагрузка питается с шин РУ 110 кВ.

Вариант 2

Рис.3

На КЭС установлено три генератора типа Т3В-320-2. Два блока генератор-трансформатор подключены на шины РУ 220 кВ и один блок генератор-трансформатор подключен на шины РУ 110 кВ. Связь РУ 220 кВ и РУ 110 кВ осуществляется по двум автотрансформаторам. Связь с системой осуществляется по воздушным линиям РУ 220 кВ. Нагрузка питается с шин РУ 110 кВ.

3. ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОАВ

Вариант 1

3.1 Выбор блочных трансформаторов .

Блочный трансформатор выбирается по мощности генератора за вычитанием собственных нужд .

,МВА (1)

где: P_G - активная мощности генератора

Q_{G -} реактивная мощности генератора

Р_{СН –} активная мощности собственных нужд

Q_{CH -} реактивная мощности собственных нужд.

,МВА (2)

где: n% - это процент расходуемой электрической энергии на собственные нужды . Зависит от типа станции и от вида топлива .

Kc – коофицент спроса .

По формуле (2)

МВА

Р_СН=S_СНCos_СН МВт (3)

По формуле (3)

Р_СН=13,60,8=10,88 МВт

Q_CH =P_CHtg_CH Мвар (4)

По формуле (4)

Q_CH =13,60,75=10,2 Мвар

Q_G=P_Gtg, Мвар

По формуле (5)

Q_G= 3200,62=198,4 Мвар (5)

По формуле (1)

= = 358,82 МВА

К установке принимаем трансформаторы

Т1-3 ТДЦ-400000/220

2. Выбор автотрансформаторов связи

Мощность трансформаторов связи выбирается по наибольшему перетоку мощности между распределительными устройствами высокого и среднего напряжения из трех режимов

3.2.1. Переток мощности в режиме максимальной нагрузки на РУСН рассчитывается по формуле:

; МВА (6)

по формуле (6)

; МВА

Мощность автотрансформаторов Т4 и Т5 с учетом допустимой аварийной перегрузки:

; МВА (7)

где:

1,4 – коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформатора (40%)

Мощность автотрансформаторов Т4 и Т5 с учетом допустимой аварийной перегрузки:

МВА (7)

Принимаются к установке трансформаторы типа:

Т4,Т5 – АТДЦТН-200000/220/110

Вариант 2

2. Выбор блочных трансформаторов

Аналогично Варианту 1

Т1-2 -ТДЦ-400000/220

Т3 - ТДЦ-400000/110

3.4. Выбор автотрансформаторов связи

Мощность трансформаторов связи выбирается по наибольшему перетоку мощности между распределительными устройствами высокого и среднего напряжения из 3 трех режимов.

3.4.1. Переток мощности в режиме максимальной нагрузки на РУСН рассчитывается по формуле

; МВА (8)

где:

n – число блоков на шинах РУСН;

P_G и Q_G – активная и реактивная мощности генераторов;

P_H.MAX и Q_H.MAX – активная и реактивная мощности нагрузки.

P_H.MAX = P_MAX · n · K_ОДН ; МВт (9)

где:

Р_МАХ – нагрузка одной линии в максимальном режиме;

n – число линий;

К_ОДН – коэффициент одновременности.

К_ОДН = 0,91 (по заданию)

Q_H.MAX = P_H.MAX · tg ; Мвар (10)

по формуле (9)

Р_Н.МАХ = 50 · 5 · 0,91 = 227,5 МВт

по формуле (10)

Q_H.MAX = 227,5 · 0,51 = 116,025 Мвар

по формуле (8)

;МВА

3.4.2. Переток мощности в режиме минимальной нагрузки на РУСН рассчитывается по формуле

; МВА (11)

где:

n – число блоков на шинах РУСН;

P_G и Q_G – активная и реактивная мощности генераторов;

P_H.MIN и Q_H.MIN – активная и реактивная мощности нагрузки.

P_H.MIN = P_MIN · n · K_ОДН ; МВт (12)

где:

Р_МIN – нагрузка одной линии в минимальном режиме;

n – число линий;

К_ОДН – коэффициент одновременности.

Q_H.MIN = P_H.MIN · tg ; Мвар (13)

по формуле (12)

Р_Н.МIN = 40 · 5 · 0,91 = 182 МВт

по формуле (13)

Q_H.MIN=182· 0,51=92,82 Мвар

По формуле (11)

; МВА

3.4.3. Переток мощности в аварийном режиме на РУСН рассчитывается по формуле (6)

; МВА

по формуле (7)

; МВА

Принимаем к установке автотрансформаторы типа:

Т4,Т5 – АТДЦТН-200000/220/110

Технические характеристики трансформаторов:

Таблица 2 [10] с.615

Тип трансформатора

Номинальное Напряжение кВ

Потери кВ

Напряжение кз %

Примечания

ВН

СН

НН

ХХ

КЗ

Напряжние Кз %

Вариант 1

Вариант 2

ВН- СН

ВН- НН

СН- НН

ВН- СН

ВН- НН

СН- НН

ТДЦ-400000/220

242

___

20

280

870

___

11

___

Т1,Т2,Т3

ТДЦ-400000/110

121

___

10,5

320

900

___

10,5

___

Т1,Т2

Т3

АТДЦТН-200000/220/110

230

121

6,3

105

430

340

310

11

32

20

Т4,Т5

Т4,Т5

4. Техника – экономическое сравнение вариантов схем проектируемой Электростанции.

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными приведенными затратами.

З=P_НК+И+У ,^{тыс.руб.}/_год (14)

К – капиталовложение на сооружение электростанции, тыс. руб

P_{Н -} нормативный коэффициент экономической эффективности равный 0,12

У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, ^{тыс. руб.}/_год

Капиталовложение при выборе оптемальных схем выдачи электроэнергии и выборе трансформаторов определяют по упрощенным покозателям стоимость элементов схемы .

_W10^-3 ,^{тыс.руб.}/_год (15)

где: Р_А и Р_О – отчисления на амортизацию и обслуживание; %;

_W – потери электроэнергии, кВтч;

 - стоимость 1 кВтч потерь электроэнергии; кол ( кВт * ч )

Вариант 1

4.1 Потери электро энергии в двухобмоточном трансформаторе определяют по формуле кВт * ч

_W=P_XХT+P_н ,кВтч (16)

где: Р_ХХ – потери холостого хода, кВт;

Рн – потери мощности кз кВт

S_MAX – расчетная максимальная нагрузка трансформатора, МВА;

S_НОМ – номинальная мощность трансформатора, МВА;

Т – продолжительность работы трансформатора; ч.

Т=8760 ч

 - продолжительность максимальной потерь , определяются по кривой , в зависимости от продолжительности использования мах нагрузки Тмах .

для блочных трансформаторов: Т_МАХ=7000,ч;

 ,ч (17)

по формуле (17)

 = 5948 ч

По формуле (16)

_W_Т1=_W_T2 = _W_{Т3 =} кВтч

4.2 Потери мощности в автотрансформаторе

Определение потерь электроэнергии в автотрансформаторах.

_W=P_XХT+P_КЗ.В_В+ P_КЗ.С_С ,кВтч (18)

Индексами В и С обозначены величины, относящиеся соответственно к обмоткам высокого и среднего напряжения.

Величины _В и _С определяются по соответствующему Т_МАХ.

по формуле (17)

для автотрансформаторов: Т_МАХ=5000 ,ч.

 ,ч

,кВт (19)

,кВт (20)

где: К_ВЫГ – коэффициент выгодности

К_ВЫГ= (21)

по формуле (21)

К_ВЫГ=

по формуле (19)

кВт

по формуле (20)

кВт

по формуле (17)

 ,ч

по формуле (18) _W_Т4=_W_T5= кВтч

4.3 Полные потери мощности

_Wобщ = _W1+_W2+W3 (22)

_W1 – потери электро энергии в трансформаторе подключенной к шинам ВН

_W2 – потери электро энергии в трансформаторе подключенной к шинам СН

_W3 – потери электро энергии в автотрансформаторах связи .

по формуле (22)

_Wобщ =кВт*ч

Вариант 2

4.4 Потери мощности в двухобмоточных трансформаторах

_W_Т1=W_Т2 = кВт * ч

по формуле (16)

_W_Т3= кВт * ч

4.5 Потери мощности в автотрансформаторах.

по формуле (21)

К_ВЫГ= =

по формуле (19)

кВт

по формуле (20)

кВт

по формуле (17)

 ,ч

по формуле(18)

_W_Т4=_W_T5= кВтч

4.6 Полные потери мощности

По формуле (22)

_Wобщ = кВт*ч

4.7 Техника экономическое сравнение вариантов схем проектируемой электростанции

Таблица 3 [10] с.615-638

Тип оборудования		Стоимость единицы тыс.руб.	Вариант1		Вариант2
			Кол-во Единиц	Общая стоимость тыс.руб.	Кол-во единиц	Общая стоимость тыс.руб.
ТДЦ-400000/220		420*80 =33660	3	100800	2	67200
ТДЦ-400000/110		420*80 = 33600	0	0	1	33600
АТДЦТН-200000/220/110		290*80 = 23200	2	46400	2	46400
Ячейка ОРУ-220кВ		76*80= 6080	5	30400	2	12160
Ячейка ОРУ-110кВ		38*80 = 3040	2	6080	3	9120
ИТОГО			183680		168480
Отчисления на амортизацию ,^тыс./руб.			15429,12		= 14152,32
Стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах W10^-3 ,^тыс./руб.			63000		58800
Годовые эксплуатационные издержки W10^-3,^тыс.руб./год			15429,12+63000 = 78429,12		14152,32+58800 = 72952,32
Приведенные затраты. З=ЕмК+И ,^тыс.руб./год			0,12183680+78429,12 = 100470,72		0,12168480+72952,32=93169,92

Вывод : Из расчета приведенных затрат видно что вариант 2 экономичнее , в дальнейших расчетах будет использовать его как более экономичный .