Выбор блоков гэс на основании технико-экономического расчёта

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП 140209.65-0804612 ПЗ

Выбор блоков 220 кВ

Выбор блочных трансформаторов 220 кВ

Выбор трансформаторов включает в себя определение их числа, типа и номинальной мощности.

При блочной схеме трансформатор блока должен обеспечить выдачу мощности генератора в сеть повышенного напряжения за вычетом мощности нагрузки, подключенной на ответвлении от генератора. Если на ответвлении к блоку присоединена только нагрузка собственных нужд, то:

,

(2.1)

где – активная нагрузка собственных нужд, МВт.

По каталогу ОАО «Запорожтрансформатор» выбираем трёхфазные трансформаторы блоков 220 кВ:

ТДЦ-200000/220,

, , , , , .

При проектировании элементов энергосистем потери электрической энергии при отсутствии графиков нагрузки оцениваем методом времени максимальных потерь t, используя значения максимальных нагрузок и время максимальных потерь t.

Значение t определим по эмпирической формуле:

,

(2.2)

.

Потери холостого хода в трансформаторе:

,

(2.3)

где – время работы блока в течение года, ч;

,

(2.4)

где – частота ремонтов (текущих, средних, капитальных), 1/год;

– время плановых простоев блока в течение года, ч;

– параметр потока отказов трансформатора блока, 1/год;

– среднее время аварийно-восстановительных ремонтов тр-ра, ч;

– число одинаковых параллельно включенных трансформаторов.

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП 140209.65-0804612 ПЗ

Подставляя найденные по П.9.2 [5] показатели надежности трансформатора номинальной мощностью 200 МВ·А в формулу (4), получаем:

.

Тогда

.

Нагрузочные (переменные) потери в трансформаторе:

,

(2.5)

где

,

(2.6)

– часть мощности, расходуемая на собственные нужды, МВ∙А.

Издержки на потери ЭЭ:

,

(2.7)

Значения коэффициентов и [1] для 2011 года:

;

.

Величина издержек на потери электрической энергии для одного трансформатора блока 220 кВ:

,

соответственно, для двух единичных блоков и для одного укрупненного блока:

.

 

 

Выбор вида блоков 220 кВ

 

При выборе оптимального варианта структурной схемы ГЭС в рамках курсового проекта учитываем ненадёжность только «отличающихся» элементов, к которым относятся:

- выключатели;

- разъединители;

При этом в сравнении не учитываем одинаковые по вариантам элементы (генераторы с генераторными коммутационными аппаратами и трансформаторы собственных нужд).

Сравниваемые варианты блоков 220 кВ представлены на рисунке 2.1.

 

 

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП 140209.65-0804612 ПЗ

 

Рисунок 2.1 - Вариант структурной схемы ГЭС с единичными и укрупненными блоками:

а, в) принципиальная схема; б, г) расчетная схема.

 

Рассмотрим экономическую целесообразность укрупнения блоков 220 кВ. Определим вероятность отказа, или средний коэффициент вынужденного простоя элементов электрической схемы ГЭС в течение года, по формуле:

,

(2.8)

где – параметр потока отказов, 1/год;

– среднее время восстановления, лет.

 

Аварийная составляющая показателей надёжности элементов блока 220 кВ и искомые вероятности отказа представлены в табл. 2.1. Показатели надёжности приняты по данным таблиц П9.3–П9.4 [1].

 

Таблица 2.1. Показатели надежности работы элементов блока 220 кВ.

Аварийная составляющая

Элементы блока	Параметр потока отказов , 1/год	Среднее время восстановления , лет	Вероятность отказа , о.е.
Выключатель 220 кВ	0,01	10,27∙10^–3	10,27∙10^–5
Разъединитель 220 кВ	0,01	0,799∙10^–3	0,799∙10^–5

 

Определим вероятности простоя элементов схемы станции вследствие ремонтов (плановых, средних, капитальных) по формуле:

Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист КП 140209.65-0804612 ПЗ   ,

(2.9)

где – частота ремонтов (плановых, средних, капитальных), 1/год;

– продолжительность ремонтов, лет/рем.

Плановая составляющая показателей надёжности элементов блока 220 кВ и искомые вероятности простоя элементов схемы станции вследствие ремонтов представлены в табл. 2.2.

 

Таблица 2.2 – Показатели надёжности работы элементов блока 220 кВ.

Плановая составляющая