Электротехнический раздел (стр. 1 )

2. Электротехнический раздел.

2.1 Выбор генераторов, трансформаторов, главной схемы электрических соединений и схемы собственных нужд.

2.1.1 Выбор генераторов.

По заданной номинальной мощности Рн=320 МВт и номинальному напряжению Uном=20 кВ выбирается турбогенераторы типа ТВВ-320-2ЕУ3. Номинальные параметры данного генератора приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1.– Номинальные параметры генератора.

Номин. частота враще- ния n, об\мин	Рном, МВт	Sном, МВЧА	сosjном	I ном, кА	Uном, кВ	x"d, о. е.	Ta(3), c
3000	320	375	0,85	10,9	20	0,173	0,388

Турбогенератор ТВВ-320-2ЕУ3 имеет:

-  схема соединения обмоток – Y/Y;

-  система возбуждения: тип:ВТ-4000-2У3;

-  система охлаждения: Обмотка статора –Н/водой; стали статора НВ; обмотки ротора НВ.

2.1.2. Построение графиков нагрузки.

Характерные суточные и годовые графики электрических нагрузок для предприятий нефтепереработки приведены на рисунках 2.1,2.2.

Величина максимальной активной нагрузки, МВт

Рмах=NлЧРл, (2.1.)

где Nл – количество линий, шт

Рл – мощность одной линии, МВт

Максимальная реактивная мощность потребителей, Мвар

Qмах=РмахЧtg(arccos j) (2.2.)

Полная мощность потребителей, МВА

Sмах=, МВА (2.3)

Для потребителей на напряжении 220 кВ:

Рмах =6Ч175=1050 МВт

Qмах =1050Чtg(arccos 0,84)=678,233 Мвар

Sмах ==1250,0 МВА

Таблица 2.2. Нагрузка для потребителей на напряжении 220 кВ.

%	P, МВт	Q, Мвар	S, МВА
100	1050	678,233	1250,000
98	1029	664,668	1225,000
97	1018,5	657,886	1212,500
95	997,5	644,321	1187,500
94	987	637,539	1175,000
91	955,5	617,192	1137,500
90	945	610,410	1125,000
88	924	596,845	1100,000
81	850,5	549,369	1012,500
75	787,5	508,675	937,500

Рисунок 2.1. - График нагрузки для потребителей 220 кВ.

Для потребителей на напряжении 110 кВ:

Рмах = 2Ч30,0=60,0 МВт

Qмах = 60,0Чtg(arccos 0,88)=32,385 Мвар

Sмах ==68,182 МВА

Таблица 2.3. Нагрузка для потребителей на напряжении 110 кВ.

%	P, МВт	Q, Мвар	S, МВА
100	60	32,385	68,182
98	58,8	31,737	66,818
97	58,2	31,413	66,136
95	57	30,765	64,773
94	56,4	30,441	64,091
91	54,6	29,470	62,045
90	54	29,146	61,364
88	52,8	28,498	60,000
81	48,6	26,232	55,227
75	45	24,288	51,136

Рисунок 2.2. -График нагрузки для потребителей 110 кВ.

2.1.3.Составление вариантов структурной схемы станции.

Необходимо два варианта, отличающиеся распределением генераторов между РУ. Между распределительными устройствами следует использовать два автотрансформатора.

На рисунках 2.3, 2.4 изображены два возможных варианта структурной схемы станции.

.

Рисунок 2.3 – Первый вариант структурной схемы ГРЭС.

Рисунок 2.4. – Второй вариант структурной схемы ГРЭС

2.1.4.  Выбор трансформаторов.

Расход на собственные нужды ГРЭС-газ составляет 4%(3)

РСН =0,04ЧРГ (2.4.)

Q СН= РСН Чtg(arccos j) (2.5.)

РСН =0,04Ч320=12,8 МВт

Q СН=12,8Чtg(arccos 0,85)=7,933

ВАРИАНТ 1:

Мощность блочных трансформаторов выбирается по мощности генератора

Выбирается блочный трансформатор Т1: ТДЦ-400000/330,

Т2,Т3,Т4: ТДЦ-400000/220,

Выбор автотрансформаторов связи Т2, Т3: определяются перетоки мощности в трех режимах по формуле:

SРАСЧ.=, МВА (2.6.)

=n. РУСТ (2.7.)

∑.Чtg(arccos j) (2.8.)

=3.320=960 МВт

∑960. tg(arccos 0,85)=594,955

1)  максимальный режим

SМАХ. = МВА

2) минимальный режим

SМIN. =МВА

3) аварийный режим-отключение одного генератора при максимальной нагрузке на шинах 220 и 110 кВ.

S ПАВ = МВА

Номинальная мощность автотрансформатора связи, МВА, выбирается исходя из условия

Sном ≥ ; (2.9.)

SРМАКС =SПАВ.= 595,331 МВА

Sном ≥ ;

Выбирается группа из трех однофазных автотрансформатора связи АОДЦТН-133000/330/220. Его параметры приведены в таблице 2.4.

Выбор автотрансформаторов связи Т7, Т8: выбираются по максимальной мощности на шинах 110 кВ :

S МАХ. = МВА

Номинальная мощность трансформатора связи, МВА, выбирается исходя из условия

Sном ≥; (2.10.)

SРМАКС = 68,182 МВА

Sном ≥ ;

Выбирается автотрансформатор связи АТДЦТН-63000/220/110. Его параметры приведены в таблице 2.4.

ВАРИАНТ 2:

Блочные трансформаторы на РУ всех напряжений аналогичны предыдущему варианту

Выбор автотрансформаторов связи Т4, Т5:

1)  максимальный режим

S MAX. = МВА

2) минимальный режим

S MIN. = МВА

3) аварийный режим-отключение одного генератора при максимальной нагрузке на шинах 220 и 110 кВ.

S ПАВ = МВА

Номинальная мощность автотрансформатора связи, МВА, выбирается исходя из условия

Sном ≥ ; (2.11.)

SРМАКС =S ПАВ.= 455,986 МВА

Sном ≥ ;

Выбирается три однофазных автотрансформатора связи АОДЦТН-133000/330/220. Его параметры приведены в таблице 2.4.

Выбор автотрансформаторов связи Т7, Т8: выбираются по максимальной мощности на шинах 110 кВ :

S МАХ. = МВА

Номинальная мощность трансформатора связи, МВА, выбирается исходя из условия

Sном ≥; (2.12.)

SРМАКС = 68,182 МВА

Sном ≥ ;

Выбирается автотрансформатор связи АТДЦТН-125000/330/110. Его параметры приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4. – Номинальные параметры трансформаторов и автотрансформаторов.

	Автотрансформаторы связи	Блочные тр-ры
ТИП	АОДЦТН-133000/330/220	АТДЦТН-63000/220/110	АТДЦТН-125000/330/ 110	ТДЦ- 400000/ 330	ТДЦ-400000 /220
Sном, МВА	399	63	125	400	400
U, кВ	ВН – 330/ НН-230/	ВН – 230 СН-121 НН-10,5	ВН – 330 СН-115 НН-10,5	ВН – 347 НН – 15,75	ВН – 242 НН – 20
PХ, кВт	150	37	100	300	330
PК, кВт	750	200	345	790	850
Uк, %	9/60/48	11/35/22	10/35/24	11,5	11

2.1.5. Технико-экономическое сравнение вариантов структурной схемы.

Экономическая целесообразность схемы определяется критерием минимума дисконтированных
издержек:

, тыс. руб; (2.13.)

где К – капиталовложения на сооружение установки, тыс. руб.;

ИОРК – издержки на обслуживание и ремонт, тыс. руб.;

ИПОТК – стоимость потерь электроэнергии, тыс. руб.;

ТР – расчетный период, равный 22 годам;

i – коэффициент дисконтирования.

Т. к. сравниваются равноценные по надежности схемы, ущерб от недоотпуска электроэнергии не учитывается.

Капиталовложения К определяются по укрупненным показателя стоимости элементов схемы. Расчет капитальных затрат приведен в табл. 2.5.

Таблица 2.5. – Капитальные затраты.

Оборудование	Стоимость единицы, тыс. руб.	Варианты
		1	2
		Кол-во единиц	Общая стоимость тыс. руб.	Кол-во единиц	Общая Стоимость тыс. руб.
автотрансформаторы 3хАОДЦТН-133000/330/220 АТДЦТН-63000/220/110 АТДЦТН-125000/330/110	3х245 183 263	2 2 -	1470 366 -	2 - 2	1470 - 526
трансформаторы ТДЦ-400000/330 ТДЦ-400000/220	440 420	1 3	440 1260	1 3	440 1260
Ячейки ОРУ: 110 кВ 220 кВ 330 кВ	32 78 170	4 13 5	128 1014 850	4 11 7	128 858 1190
Общая стоимость			5528		5872
С учетом индекса роста цен, к=35			0		0

Издержки на обслуживание и ремонт определяются по формуле: