Вибір структурних схем електричної станції

Електрична схема станції повинна задовольняти наступні вимоги:

• відповідність умовам роботи станції в енергосистемі, а також відповідність технологічній схемі;

• легкість експлуатації, а саме: простота і наочність схеми; мінімальна кількість переключень, пов'язаних зі зміною режиму; придатність електричного обладнання до ремонту без порушення режиму установки;

• легкість споруди електричної частини з урахуванням черговості введення в експлуатацію генераторів, трансформаторів і ліній;

• можливість автоматизації установки в економічно цілісному обсязі;

• достатня, економічно виправдана ступінь надійності.

На генераторній напрузі ТЕЦ широке поширення знайшли схеми з двома системами збірних шин і з секціонуванням робочих шин. Власні потреби і навантаження живляться від збірних шин окремими лініями. Кожне приєднання підключається до збірної шині через розвилку двох шинних роз'єднувачів, що дозволяє здійснювати роботу як на одній, так і на іншій системі шин (один з шинних роз'єднувачів нормально відключений).

Перевагою схеми з двома системами збірних шин є можливість ремонту будь-якої системи шин без відключення споживачів і джерел. Іншою перевагою є те, що при к.з. на одній системі шин споживачі втрачають живлення тільки на час перемикання на резервну систему шин. Наявність шиноз’єднувальних вимикачів дозволяє виконувати всі необхідні перемикання з робочою системи шин на резервну. До того ж у цій схемі можна використовувати шиноз’єднувальний вимикач для заміни вимикача будь-якого приєднання.

Розглянута схема є гнучкою, перераховані її якості говорять про достатню надійності енергопостачання.

При заданому складі генеруючого обладнання можливі такі схеми електропостачання, де два або три генератори працюють на загальну систему шин. Складніші схеми для даного випадку неприйнятні, а вибрані варіанти економічно доцільні.

 

Структурні схеми всіх варіантів дані на рис.1.1, рис. 1.2 та рис. 1.3, де показані генератори Г, розподільні пристрої вищої напруги РП і нижчої ГРП, місцеве навантаження Рмн, трансформатори зв'язку Т1 і Т2, блочні трансформатори Т3, Т4,Т5,а також автотрансформатори АТ1 і АТ2.

 

Варіант 1

 

 

Варіант 2

 

Вибір основного обладнання станції

Вибір генераторів

Згідно з завданням номінальна напруга генераторів становить 10,5 кВ і 20 кВ, в сумі вони повинні видавати активну потужність 1040 МВт. Тому вибираємо, згідно з [4] стр.76, три генератори типу ТВФ-63-2УЗ, генератор типу ТВФ-120-2У3, та генератор типу ТГВ-300-2УЗ паспортні данні яких приведенні в Табл. 1:

Таблиця 1

 

Номінальні характреристики генераторів ТВФ-63-2УЗ, ТВФ-120-2УЗ:

,ТГВ-300-2У3

	ТВФ-63-2УЗ	ТВФ-120-2УЗ	ТГВ-300-2УЗ
Номінальна повна потужність , МВА	78,75
Номінальна активна потужність ,МВт
Номінальна напруга ,кВ	10,5	10,5
Номінальний струм ,кА	4.33	6.875	10.2
Коефіцієнт потужності	0,8	0,8	0,85
Над перехідний опір , %	0,153	0,192	0,195
Номінальна частота обертання , об/хв

 

 

Вибір трансформаторів зв’язку

При виборі трансформаторів зв'язку потрібно врахувати, що потужність їх повинна бути достатньою для передачі в систему надлишкової потужності ТЕЦ при максимальному тепловому споживанні та мінімальному електричному навантаженні району, з іншого боку має бути забезпечення живлення району від системи при максимальному електричному навантаженні і мінімальному тепловому споживанні. Рекомендується для цього режиму враховувати вихід з роботи найбільш потужного генератора, підключеного до ГРУ. З причини частого реверсу потужності і різних вимог до регулювання напруги на шинах системи та генераторних шинах, трансформатори зв'язку повинні мати пристрої регулювання напруги під навантаженням (РПН). Виходячи з вимог надійності електропостачання місцевих споживачів на ТЕЦ передбачається два трансформатора зв'язку.

Навантаження власних потреб (ВП) приймаємо 10% від генерації (180 МВт).

Потужність,що передається через трансформатори: DР = Р_Г –Р_ВП–Р_нав

Для трансформатора зв'язку визначаються наступні параметри приведені в Табл. 2:

Таблиця 2

Характеристики режимів трансформаторів зв’язку

 

№	Найменування величини	Одиниці вимірювань	Нормальний режим	Режим мінімального навантаження	Аварійній режим
	Виробництво	МВт
	Споживання на власні потреби	МВт
	Місцеве навантаження	МВт	87,8	61,46	87,8
	Перетік	МВт	20,2	46,54	-39,8

 

За найбільшим розрахунковим навантаженням визначаємо потужність кожного з двох трансформаторів:

В якості трансформаторів зв'язку, згідно з [4] стр.146, вибираємо два трансформатори типу ТДН-40000/110 (даємо заводу виробнику завдання на виготовлення трансформатору без розщеплених обмоток), які мають паспортні дані приведені в Табл. 3:

Таблиця 3

Номінальні характеристики трансформатора ТДН-40000/110

 

№	Найменування величини	Одиниці вимірювань	Умовне позначення	Номінальне значення
	Тип трансформатора	ТДН-40000/110
	Номінальна потужність	МВА	Sном
	Напруга короткого замикання трансформатора	%	Uk	10.5
	Напруга обмотки ВН	кВ	UВН
	Напруга обмотки НН	кВ	UНН	10.5
	Втрати х.х	кВт	ΔPХХ
	Втрати к.з	кВт	ΔPКЗ
	Струм х.х	%	IХХ	0.55
	Ціна	тис.грн