Практическая работа №8

Тема: Выбор главной схемы ГРЭС

Цель работы:

- ознакомление с типовыми схемами ГРЭС;

- освоение методики выбора блочных трансформаторов и автотрансформаторов;

- развивать навыки работы с каталогами и справочной литературой;

- продолжить изучение ЕСКД и применение их на практике (при оформлении отчета).

Теоретический материал

Главная схема электрических соединений электростанции – это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями.

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части электростанции, так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и т.д.

При проектировании электроустановки до разработки главной схемы составляется структурная схема выдачи электроэнергии (мощности), на которой показываются основные функциональные части электроустановки (распределительные устройства, трансформаторы, генераторы) и связи между ними. Структурные схемы служат для дальнейшей разработки более подробных и полных принципиальных схем, а также для общего ознакомления с работой электроустановки.

На мощных ГРЭС выдача электроэнергии в энергосистему происходит на двух, а иногда на трех повышенных напряжениях. Связь между распределительными устройствами разного напряжения осуществляется обычно с помощью автотрансформаторов (рисунок 8.1).

Мощность автотрансформаторов выбирается по максимальному перетоку между распределительными устройствами высшего и среднего напряжения, который определяется по наиболее тяжелому режиму.

Рисунок 8.1 – структурные схемы ГРЭС

82

Число автотрансформаторов связи определяется схемой прилегающего района энергосистемы. При наличии дополнительных связей между линиями высшего и среднего напряжения в энергосистеме на электростанции может быть установлен один автотрансформатор, а в некоторых случаях возможен отказ от установки автотрансформатора связи. При таком решении упрощается конструкция РУ и уменьшаются токи к.з. на шинах высшего и среднего напряжения.

Если связей между линиями высшего и среднего напряжения в прилегающем районе энергосистемы нет, то устанавливаются два автотрансформатора (рисунок 8.1, б). Возможна установка автотрансформаторов в блоке с генератором (рисунок 8.1, в).

Порядок выполнения работы:

- повторение теоретического материала; [2, с.315-326] - определение варианта задания; [3, т.8.1] - внимательное изучение задания на практическую работу;

- изучение и выполнение расчета по заданному алгоритму индивидуальной задачи.

В результате выполнения практической работы студент должен

знать:

- виды схем и их назначение;

- основные требования к главным схемам; - типы генераторов и трансформаторов;

уметь:

- составлять структурную схему ГРЭС по заданным параметрам;

- выполнять расчет по заданному алгоритму индивидуальной задачи;

- работать с техническими каталогами.

Исходные данные: индивидуальное задание согласно варианта, (определяется по таблице 8.1)

83

Таблица 8.1 Варианты заданий

Параметры	Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
UВН UСН	220 110	220 110	220 110	220 110	220 110	500 220	500 220	500 220	500 110	500 110
Количество генераторов, n Рн.г, МВт	5 220	4 220	3 220	4 220	4 220	4 320	3 540	4 400	4 220	3 320
∑Рmax, МВт ∑Pmin, МВт	400 360	380 340	180 160	220 200	320 300	460 420	440 400	600 540	220 180	280 250
Топливо	газ	газ	газ	газ	уголь	уголь	уголь	уголь	газ	уголь
Связь с системой n, линий	5ВЛ	4ВЛ	3ВЛ	4ВЛ	4ВЛ	2ВЛ	4ВЛ	4ВЛ	2ВЛ	2ВЛ

Алгоритм решения

1 Начертить структурную схему электростанции согласно заданию.

2 Выбрать тип генераторов по каталогу [3, П.8.1];

технические характеристики свести в таблицу 8.2

3 Выбрать блочные трансформаторы

Выбор производится с учетом расхода мощности на собственные нужды, в зависимости от вида используемого топлива:

= 6¸8 %, если топливо – уголь,

= 3¸5 %, если топливо – газ, мазут.

3.1 Определить мощность, расходуемую на собственные нужды станции.

S_сн = Р_сн^max /100 * Р_Г*k_с, МВА, (8.1)

где - активная мощность генератора, МВт;

k_с = 0,85 – 0,9 – коэффициент спроса для ГРЭС.

3.2 Определить мощность, проходящую через трансформаторы:

, МВА (8.2)

3.3 Выбрать тип трансформатора по условию: [3, П.8.2]

(8.3)

Технические характеристики трансформаторов свести в таблицу 8.3

84

4 Выбрать автотрансформаторы связи (рисунок 8.1, б).

Если , то расчет ведется по полной мощности.

Согласно НТП автотрансформаторы связи выбирают по 4 режимам:

4.1 если с шин РУ среднего напряжения (СН) потребляется максимальная мощность:

, МВА; (8.4)

где - суммарная мощность генераторов, подключенных к шинам РУ СН;

- мощность собственный нужд данных генераторов, МВА;

- максимальная мощность потребителей, МВА.

4.2 если с шин РУ СН потребляется минимальная мощность:

, МВА; (8.5)

4.3 Ремонтный режим – вывод в ремонт самого мощного блока, подключенного к шинам РУ СН:

, МВА; (8.6)

, МВА; (8.7)

4.4 Аварийный режим – выход из строя одного из автотрансформаторов

Выбрать автотрансформатор по условию:

, МВА; (8.8)

где =1,4 – коэффициент аварийной перегрузки;

- наибольшая мощность из 4-х расчетных режимов.

Технические характеристики свести в таблицу 8.3

5 Если автотрансформатор установлен в блоке с генератором (рисунок 8.1, в), то мощность автотрансформатора производится с учетом коэффициента типовой мощности.

, МВА; (8.9)

; (8.10)

где k_тип. – коэффициент типовой мощности, зависит от коэффициента

85

трансформации автотрансформатора n_ВС и находится в пределах 0,33-0,667;

U_ВН/ U_СН - отношение напряжений высшего к низшему (коэффициент трансформации).

6 Начертить главную схему ГРЭС

Таблица 8.2 Технические характеристики генераторов
Тип гене­ратора	, МВ×А	, кВ	, кА			Тип возбуждения	Охлаждение
							Статор	Ротор

Таблица 8.3 Технические характеристики трансформаторов

Тип транс­форма­тора

, МВ×А

Напряжение, кВ

, кВт

Потери КЗ, , кВт

, %

Напряжение КЗ, , %

BH

CH

HH

BH

BC

CH

BH

BC

CH

86

Пример выполнения практической работы № 8

Тема: Выбор главной схемы ГРЭС.

Исходные данные вариант №5: на станции установлены четыре турбогенератора мощностью Р_н.г = 220 МВт; связь с системой осуществляется двумя воздушными линиями на напряжении 220 кВ, потребители питаются с шин среднего напряжения по четырем воздушным линиям 110 кВ, в максимальном режиме – Р_max = 260 МВт , в минимальном режиме – Р_min = 180 МВт, топливо газ.

Решение:

1 Составить структурную схему станции согласно заданию.

С

Р_max

220кВ 110кВ P_min

Т1 Т2 Т3 Т4

Т5

с.н с.н Т6 с.н с.н

G1 G2 G3 G4

Рисунок 8.1- структурная схема станции.