Вибір варіантів схем приєднання електростанції до енергосистеми

 

При виборі кількості повітряних ліній зв’язку з енергосистемами враховую резервування на випадок обриву однієї з ліній.

де Р_нат = 400 МВт – натуральна потужність повітряної лінії електропередачі напругою 330 кВ.

P_{ВН макс} визначаю з графіків, побудованих в підрозділі 3.3:

Визначаю кількість ліній від РП 330 кВ, яка буде однаковою для обох варіантів структурних схем:

Аналогічно визначаю кількість ЛЕП на напрузі 110 кВ:

де Р_нат = 50 МВт – натуральна потужність повітряної лінії електропередачі напругою 110 кВ.

Видача потужності проектованої станції відбувається на двох рівнях напруги – 330 кВ і 110 кВ. На дані напруги будуються відкриті розподільні пристрої (ВРП.

Для РП 330 кВ обираю схему «3/2 вимикача на приєднання з трьохрядним встановленням вимикачів». Ця схема набула широкого застосування в РП 330-500 кВ на потужних електростанціях і підстанція. Перевагою даної схеми є висока надійність і те, що при ревізії будь-якого вимикача всі приєднання залишаються в роботі.

Для РП 110 кВ обираю схему з двома робочими і однією обхідною системами шин. Перевагою даної схеми є можливість вводу однієї з двох систем збірних шин без вимкнення споживачів і джерел живлення.

Варіант 1

 

 

Рис.5.1. Схема 3/2 вимикача на приєднання (РП ВН 330 кВ)

 

Рис.5.2. Схема з двома робочими і обхідною системами шин (РП СН 110 кВ)

Варіант 2

 

Рис.5.3. Схема 3/2 вимикача на приєднання (РП ВН 330 кВ)

 

 

Рис.5.4. Схема з двома робочими і обхідною системами шин (РП СН 110 кВ)

6. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ СХЕМ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ

6.1. Визначення капіталовкладень у варіанти структурної схеми електростанції

Під час розрахунку капіталовкладень у варіанти структурної схеми електростанції однакова кількість однотипного обладнання не враховується.

Таблиця 6.1

Капіталовкладення для 1 варіанту структурної схеми

Обладнання	Кількість	Ціна одиниці Тис. грн..	Загальна ціна Тис.грн.
Блочний трансформатор ТДЦ-250000/110
Блочний трансформатор ТДЦ-250000/330
Блочний трансформатор ТДЦ-630000/330
Автотрансформатор АТДЦТН 200000/330/110
РТВП ТРДНС-63000/35
Комірка вимикача 330 кВ
Комірка вимикача 110 кВ
Комірка вимикача 35 кВ

 

 

Сумарні капіталовкладення для 1 варіанту

К₁ = 580 + 1920 + 1830 + 1010 + 280 + 1600 + 180 + 75 = 7475 тис.грн.

 

Таблиця 6.2

Капіталовкладення для 2 варіанту структурної схеми

Обладнання	Кількість	Ціна одиниці Тис. грн..	Загальна ціна Тис.грн.
Блочний трансформатор ТДЦ-250000/110
Блочний трансформатор ТДЦ-250000/330
Блочний трансформатор ТДЦ-630000/330
Автотрансформатор АТДЦТН 200000/330/110
РТВП ТРДНС-63000/110
Комірка вимикача 330 кВ
Комірка вимикача 110 кВ

 

Сумарні капіталовкладення для 1 варіанту

К₁ = 580 + 960 + 1830 + 3030 + 360 + 2000 + 450 = 9210 тис.грн.

 

 

6.2. Визначення річних експлуатаційних видатків у варіантах структурної схеми електростанції

Розрахунок втрат активної енергії в блочних трансформаторах виконується за формулою:

У трансформаторі типу ТДЦ-250000/110:

, (з довідника)

За (з рис. 3.6),

S_т.макс = 238,3

У трансформаторі типу ТДЦ-250000/330:

, (з довідника)

За (з рис. 3.6),

S_т.макс = 238,3

У трансформаторі типу ТДЦ-630000/330:

, (з довідника)

За (з рис. 3.6),

S_т.макс = 540

Втрати активної енергії в АТЗ варіант 1 (в якого до обвитки НН підключений РТВП) обчислюється за формулою:

Тривалість поточного ремонту Т_р.атз = 30 год (з довідника)

Т_{сн.макс} = 4823 год (з рис. 3.17)

S_{сн.макс} = 106,5 МВА

 

Втрати активної енергії в АТЗ варіант 2 (в якого до обвитки НН підключений блок 220 мВт) обчислюється за формулою:

 

_вн + _вн +

+ _нн ]

 

Тривалість поточного ремонту Т_р.атз = 30 год

 

Т_{сн.макс} = 4823 год (з рис. 3.18)

τ_сн = 3000 год

S_{сн.макс} = 106,5 МВА (з таблиці)

 

Т_{вн.макс} = 6411 год (з рис. 3.18)

τ_вн = 4100 год

S_{вн.макс} = 292,8 МВА

Т_{нн.макс} = 7144 год (з рис. 3.6)

τ_{нн.макс} = 5600 год

S_{нн.макс} = 238,3 МВА

 

Сумарні втрати активної енергії для першого варіанту:

 

Сумарні втрати активної енергії для другого варіанту:

 

6.3 Визначення витрат на відшкодування збитків через ненадійність елементів структурної схеми електростанції

Таблиця 6.3

Обладнання	1/рік	n 1/аг.-рік	год	год
Блок 500 МВт	21,36
Блок 220 МВт	8,67

 

Для блоку 500 МВт

Для блоку 220 МВт

Таблиця 6.3

Обладнання
Трансформатор 330 кВ, 250 МВА	0,053
Трансформатор 330 кВ, 630 МВА	0,053
Трансформатор 110 кВ, 250 МВА	0,075
АТЗ 330 кВ, 200 МВА	0,053
Вимикач повітряний 20 кВ	0,04		0,2

 

 

Для блоку з генераторами ТВВ-220-2 на РП 110 кВ:

Т_пуск1=10 год

Т_пуск2=5,3 год

Збитки від порушення перетікання потужності між РП на час відмови АТЗ, до обвитки якого приєднано РТВП обчислюються за виразом:

Т_{сн.макс} = 4823 год

P_{сн.макс} = 106,5 МВт

Збитки від відмови АТЗ (варіант 2)

 

Сумарні збитки за першим варіантом:

 

Сумарні збитки за другим варіантом:

 

6.4 Визначення зведених затрат варіантів структурної схеми електростанції

Зведені затрати варіантів структурної схеми КЕС становлять:

де – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень;

– норма амортизаційних відрахувань;

– норма відрахувань на обслуговування, при U=220 кВ.

– вартість втрат електричної енергії в варіанті структурної схеми;

– вартість 1 кВт·год втрат електроенергії; ΔW_Σ – сумарні страти електроенергії; Н_Σ – сумарні збитки в варіанті структурної схеми.

Розраховую для варіантів зведені затрати:

 

Варіант 1

 

Варіант 2

Різниця в зведених затратах варіантів:

Отже, для подальшого проектування вибираю перший варіант схеми для видачі потужності КЕС, оскільки він дешевший більш ніж на 5% від другого.

 

7. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ

 

Рис.7.1. Розрахункова схема для визначення струмів КЗ

 

Рис.7.2. Розрахункова схема заміщення

Прийму такі базові величини для розрахунків:

; ; ; ;

; ; ;

Обчислюю параметри схеми заміщення.

Система 1:

 

Система 2:

 

Генератори:

 

Блочні трансформатори:

РТВП

Автотрансформатор зв’язку:

Розрахунок струму КЗ в точці К1:

 

 

Рис. 7.3. Розрахункова схема заміщення для точки К1

 

Рис. 7.4. Схема для визначення струму КЗ в точці К1

З [5, табл. 3.7] вибираю сталу часу Т_а, та ударний коефіцієнт k_y для генераторів:

Cтала часу Т_а, та ударний коефіцієнт k_y для систем:

Аперіодична складова струму КЗ в момент часу τ:

де – власний час вимикача, – час спрацювання релейного захисту

– вимикачі елегазові;

Ударний струм КЗ:

Тепловий імпульс КЗ:

де – власний час вимикача, – час спрацювання релейного захисту

– вимикачі елегазові;

 

Наступні точки КЗ розраховую аналогічно і результати записую в таблицю 7.1

	К1	К2	К3	К4	К5	К6
				15,75	15,75
	20,6	28,91	178,02	99,1	95,45	77,21
	19,15	20,85	126,9	83,5	81.43	65,9
	56,01	75,94	488,4	230,6	224,5	163,5
	43,15	66,5		19530,6		4033,3