1 Выбор двух вариантов структурных схем

1.1 Вариант 1

Рисунок 1.1 – Первый вариант

Для первого варианта станции устанавливаем два генератора, мощностью по 100 МВт каждый, работающие на шины низкого напряжения. На шины высокого напряжения 110 кВ устанавливаем два блока генератор-трансформатор с мощностью генераторов по 100 МВт каждый.

Связь между распределительными устройствами происходит через двухобмоточные трансформаторы связи.

Связь с энергосистемой производится через РУВН 110 кВ.

1.2 Вариант 2

Рисунок 1.2 – Второй вариант

Для второго варианта станции устанавливаем четыре генератора, мощностью по 110 МВт, работающие на шины низкого напряжения. На шины высокого напряжения 110 кВ устанавливаем три блока генератор-трансформатор мощностью генераторов по 100 МВт и один мощностью 63 МВт.

Связь между распределительными устройствами также происходит через двухобмоточные трансформаторы связи.

Связь с энергосистемой производится через РУВН 220 кВ.

2 Выбор основного оборудования

2.1 Выбор генераторов

Генераторы выбираем серии ТВФ: ТВФ – 63 – 2; ТВФ – 100 – 2, и ТВВ:

ТВВ – 160 – 2Е; ТВВ – 200 – 2.

Серия турбогенераторов ТВВ с полным водяным охлаждением взрыво – и пожаробезопасна, так как не содержит масла и водорода. Внутренний объем генератора заполнен под небольшим избыточным давлением воздухом, циркулирующим через осушительную установку. Основной особенностью этой серии является «самонапорная» система охлаждения ротора, которая позволяет существенно снизить давление циркулирующей в роторе воды. Это исключает разгерметизацию ротора, а следовательно, повышает надежность работы. Генераторы ТВВ изготовляются ОАО «Электросила» мощностью от 63 до 800 МВт.

Турбогенераторы ТВВ отличаются доступностью внутренних элементов для осмотра и ремонта из-за большого числа люков в обшивке, просторных концевых частей корпуса статора, отсутствие жестких требований к герметичности корпуса. Они по всем параметрам соответствуют мировому уровню, а по ряду характеристик (КПД, устойчивость, запасы мощности, безопасность, простота обслуживания) превосходит его.

Таблица 2.1 – Технические данные генераторов

Тип генератора	Рн.г., МВт	Sном, МВ*А	cos φ	Uн, кВ	Iн.ст, кА	Xd^’’%	Сист. возб.	Цена, тыс. руб.
ТВФ-63-2	63	78,75	0,8	10,5	4,33	0,153	вч	260000
ТВФ-100-2	100	117,5	0,85	10,5	6,475	0,183	вч	135000
ТВВ-160-2Е	160	188,2	0,85	18	6,04	0,22	тн	195000
ТВВ-200-2	200	235	0,85	15,75	8,625	0,191	вч	178020

2.2 Выбор блочных трансформаторов

Условия выбора блочных трансформаторов:

1. U_н,вн U_уст

2. U_н,нн = U_н,г

3. S_н,т S_бл.тр

Найдем реактивную мощность генератора Q , МВАр:

Q = Р , (2.1)

где Р - номинальная мощность генератора, МВт. Паспортные данные.

cos - коэффициент мощности генератора.

Q_{нг 63}= 63 = 47,25 МВАр

Q_{нг 110}= 100 = 6,97 МВАр

Q_{нг 160}= 160 = 99,15 МВАр

Q_{нг 200}= 200 = 123,94 МВАр

Расход активной и реактивной мощности на собственные нужды Р , МВт и Q , МВАр:

Р = , (2.2)

где n% - процентный расход на собственные нужды, зависит от вида топлива и мощности генератора, для угля n% = 8.

Р_{сн 63} = = 4,16 МВт

Р_{сн 100} = = 6,6 МВт

Р_{сн 160} = = 10,56 МВт

Р_{сн 200} = = 13,2 МВт

Q = , (2.3)

Q_{сн 63} = = 3,78 МВАр

Q_{сн 100} = = 4,1 МВАр

Q_{сн 160} = = 6,54 МВАр

Q_{сн 200} = = 8,18 МВАр

Мощность, проходящая через блочный трансформатор S , МВА:

S_бл = , (2.4)

S_{бл 63} = = 72,45 МВА

S_{бл 100} = = 109,87 МВА

S_{бл 160} = = 175,81 МВА

S_{бл 200} = = 219,76 МВА

Выбираем трансформаторы:

1. В блоке с генератором ТВФ-63-2 подходит трансформатор типа ТДЦ-80000/220

1. 242 кВ > 220 кВ

2. 10,5 кВ = 10,5 кВ

3. 80 МВА > 72,45 МВА

2. В блоке с генератором ТВФ-100-2 подходит трансформатор типа ТДЦ-125000/220

1. 242 кВ > 220 кВ

2. 10,5 кВ = 10,5 кВ

3. 125 МВА > 109,87 МВА

3. В блоке с генератором ТВВ-160-2Е подходит трансформатор типа ТДЦ-200000/110

1. 242 кВ > 220кВ

2. 18 кВ = 18 кВ

3. 200 МВА > 175,81 МВА

4. В блоке с генератором ТВФ-200-2 подходит трансформатор типа ТДЦ-250000/220

1. 242 кВ > 220 кВ

2. 15,75 кВ = 17,75 кВ

3. 250 МВА > 219,76 МВА