Выбор генераторов, трансформаторов, главной схемы электрических соединений (стр. 1 )

1 Выбор генераторов, трансформаторов,

главной схемы электрических соединений

1.1  Выбор синхронных генераторов

Выбор генераторов производится по заданной номинальной мощности. Выбираем турбогенератор ТВВ–200–2АУ3, его основные параметры приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные параметры турбогенератора ТВВ–200–2АУ3

тип турбогенератора	Pном, МВт	Sном., МВА	сosφном	Iном., кА	Uном., кВ	ном. частота вращения, об/мин	, о. е.	, с
ТВВ–200–2АУ3	200	235,3	0,85	8,625	15,75	3000	0,1805	0,298

Турбогенератор ТВВ–200–2АУ3 имеет:

-  число выводов 6;

-  схема соединения обмоток статора UU;

-  система охлаждения:

-  обмотки статора непосредственное водой,

-  стали статора непосредственное водородом,

-  обмотки ротора непосредственное водородом.

-  система возбуждения ТН – тиристорная система независимого возбуждения с возбудителем переменного тока(тип ВТ-4000-2У3, UВ. ном.= 370/676 В, IВ. ном = 2220/4040А );

-  масса турбогенератора без возбудителя и фундаментных плит 238т.

1.2  Выбор главной схемы

Структурная схема электрической части электростанции определяет распределение генераторов между РУ разных напряжений и выполнение электромагнитных связей (трансформаторных , автотрансформаторных ) между последними.

При проектировании структурной схемы электростанции районного типа определяется вид исполнения блоков генератор-трансформатор.

При составлении структурной схемы электростанции в РУ обычно учитывают лишь выключатели трансформаторных связей, причем условно принимают один выключатель на присоединение. На этой стадии расчет токов к. з. обычно не производят и типы выключателей намечают в соответствии с номинальными напряжениями и максимальными рабочими токами. Поскольку нагрузка на генераторном напряжении отсутствует, то в основу построения схемы положен блочный принцип : единый блок генератор-трансформатор без генераторного выключателя. Структурная схема содержит основные функциональные части энергоустановки.

На проектируемой станции присутствуют РУ трёх напряжений: 110 ,220 и 500кВ. Связь с системой осуществляется на напряжении 500 кВ.

Два составленных варианта структурной схемы станции представлены на рисунке 1.

1 ВАРИАНТ

2 ВАРИАНТ

Рисунок 1 – Варианты структурных схем станции

1.3 Выбор повышающих трансформаторов и

трансформаторов связи

Выбор трансформаторов включает в себя определение числа, типа и номинальной мощности трансформаторов структурной схемы проектируемой электроустановки.

Рекомендуется применять трехфазные трансформаторы, и только в случае невозможности изготовления заводами трехфазных трансформаторов необходимой мощности или при наличии трансформаторных ограничений допускается применение групп из двух трехфазных или трех однофазных трансформаторов.

Трансформаторы, работающие в блоке с генератором выбраны исходя из мощности генератора (), и напряжения, которое необходимо получить из генераторного.

Максимальные нагрузки на стороне 110 , 220 кВ:

(1)

где n – число линий

Рл – мощность одной линии, МВт

Минимальную нагрузку определяют по графику нагрузки для тяжёлого машиностроения изображенному на рисунке 2.

Из графика нагрузок:

тогда

Реактивные составляющие мощностей будут равны:

(2)

(3)

(4)

Расход на собственные нужды для ГРЭС, работающей на газе, принимается равным 4% от установленной мощности генератора.

, (5)

(6)

(7)

Вариант 1

Мощность блочных трансформаторов , МВА,

(8)

Выбираются трансформаторы 2´ТДЦ-250000/220, 2´ТДЦ-250000/110, их параметры и данные приведены в таблице 2.

Через автотрансформаторы АТ3,4 будет протекать мощность необходимая для покрытия нагрузки на шинах напряжением 110 кВ. Таким образом перетоки мощностей через автотрансформаторы связи будут следующие:

Выбираются два автотрансформатора : 2´АТДЦТН-200000/220/110,

В данном варианте, через автотрансформаторы АТ1,2 будет протекать мощность необходимая для покрытия нагрузки на шинах напряжением 110 и 220 кВ. Таким образом перетоки мощностей через автотрансформаторы связи будут следующие:

(9)

(10)

(11)

Выбираются два автотрансформатора: 2´АТДЦН-500000/500/220

Вариант 2.

Блочные трансформаторы выбираются также, что и для варианта 1:

Т1,Т2: ТДЦ-250000/220.

Т3,Т4: ТДЦ-250000/110.

Расчет перетока мощностей через автотрансформаторы АТ1,2:

Выбираются два автотрансформатора : 6´АТДЦН-167000/500/220.

Автотрансформаторы АТ3,4 выбираются также, что и для варианта 1:

2´АТДЦТН-200000/220/110.

Параметры и основные характеристики выбранных трансформаторов приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Параметры трансформаторов

Тип тр-ра	S	напряжения обм., кВ	Потери, кВт	U, %	Iхх , %
ВН	СН	НН	Рхх	Рк	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
ТДЦ - 250000/220	250	242	-	15,75	207	600	-	11	-	0,5
ТДЦ -250000/110	250	121	-	15,75	200	600	-	10,5	-	0,5
АТДЦТН-200000/220/110	200	230	121	11	105	430	11	32	20	0,45
АТДЦН-500000/500/220	500	500	-	230	220	1050	-	12	-	0,3
АОДЦТН-167000/500/220	167	500	-	230	90	315	11	35	21,5	0,25

1.4 Технико-экономические сравнения вариантов

структурной схемы

Капиталовложения К определяются по укрупненным показателям стоимости элементов схемы. Расчет капитальных затрат сведен в таблицу 3.

Таблица 3 – Капитальные затраты

Оборудование	стоимость ед., тыс. р.	Вариант 1	Вариант 2
кол-во	стоимость	кол-во	стоимость
ТДЦ-250000/220	284	2	568	1	284
ТДЦ-250000/110	255	2	510	2	510
ТДЦ-250000/500	335	-	-	1	335
АТДЦН-200000/220/110	270	2	540	2	540
АТДЦТН-500000/500/220	375,5	2	751	-	-
АОДЦТН-167000/500/220	3206	-	-	2	1236
Ячейки ОРУ 110 кВ	30	21	630	20	600
Ячейки ОРУ 220 кВ	70	16	272	16	272
Ячейки ОРУ 500 кВ	250	4	1000	5	1250
Итого			4271		5027
С учётом индекса роста цен К=60			256260		301620

Потери электроэнергии в блочных (двухобмоточных) трансформаторах определяются по формуле, МВт×ч: