- •Определить сопротивление системы
- •Для блочных трансформаторов т1, т2, (тдц-250000/220/15,75)
- •Практическая работа №6
- •Практическая работа №7
- •Трансформаторы тока характеризуются номинальным коэффициентом трансформации
- •Исходные данные: практическая работа №2
- •Практическая работа №8
- •2 Выбор генераторов
- •Выбираем два автотрансформатора типа атдцтн-250000/220/110
- •Практическая работа № 9
- •Выбираем два трансформатора типа тдтн-63000-110/38,5/11 [3, п.8.2]
- •Пример выполнения практической работы № 13
Практическая работа № 9
Тема: Выбор главной схемы ТЭЦ
Цель работы:
- ознакомление с типовыми схемами ТЭЦ;
- освоение методики выбора трансформаторов связи;
- развивать навыки работы с каталогами и справочной литературой;
- продолжить изучение ЕСКД и применение их на практике (при оформлении отчета).
Теоретический материал
На ТЭЦ с генераторами 63 МВт потребители электроэнергии, расположенные на расстоянии 3-5 км, могут получать электроэнергию на генераторном напряжении (рисунок 9.1, а). В этом случае на ТЭЦ сооружается генераторное распределительное устройство (ГРУ) 6 – 10 кВ, как правило, с одной системой шин, секционированной и реактированной. Число и мощность генераторов, присоединенных к ГРУ, определяются на основании проекта электроснабжения потребителей и должны быть таким, чтобы при останове одного генератора оставшиеся полностью обеспечивали питание потребителей.
Связь с энергосистемой и выдача избыточной мощности осуществляется по линиям 110 и 220 кВ.
При росте тепловых нагрузок на ТЭЦ могу быть установлены турбогенераторы мощностью 120 МВт и более. Такие турбогенераторы не присоединяются к сборным шинам генераторного напряжения (6 – 10 кВ), так как, во-первых, это резко увеличит токи к.з, а во-вторых, номинальные напряжения этих генераторов (15,75; 18 кВ) отличаются от напряжения распределительных сетей. Мощные генераторы соединяются в блоки, работающие на шины 110 – 220 кВ (рисунок 9.1, б). В цепях генераторов для большей надежности электроснабжения устанавливаются выключатели. Трансформаторы связи Т1 и Т2 должны быть рассчитаны на выдачу всей избыточной активной и реактивной мощности и обязательно снабжаются (регулятором под нагрузкой) РПН.
Как и всякая блочная схема, такая схема дает экономию оборудования, а отсутствие громоздкого ГРУ позволяет ускорить монтаж электрической части.
Если вблизи ТЭЦ предусматривается сооружение энергоемких производств, то питание их может осуществляться по воздушным линиям 35-110 кВ. в этом случае на ТЭЦ предусматривается распределительное устройство среднего напряжения (РУ СН). Связь между РУ разных напряжений осуществляется с помощью трехобмоточных трансформаторов или автотрансформаторов (рисунок 9.1, в).
92
в)
Рисунок 9.1 – структурные схемы ТЭЦ
Порядок выполнения работы:
- повторение теоретического материала; [2, с.355-358] - определение варианта задания; [3, т.9.1] - 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 ТЭЦ; - типы генераторов и трансформаторов;
93
уметь:
- составлять структурную схему ТЭЦ по заданным параметрам;
- выполнять расчет по заданному алгоритму индивидуальной задачи;
- работать с техническими каталогами.
Исходные данные: индивидуальное задание согласно варианта, (определяется по таблице 9.1)
Таблица 9.1 Варианты заданий
Параметры |
Номер варианта |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
UВН UСН UНН |
110 - 10 |
110 - 10 |
110 35 10 |
220 35 10 |
110 - 10 |
110 - 10 |
220 - 10 |
220 - 10 |
220 - 10 |
220 - 10 |
Количество генераторов, n Рн.г, МВт |
2 63 |
3 63 |
3 63 |
3 63 |
2 110 |
3 110 |
2 220 |
3 160 |
2 160 |
3 220 |
∑Рmax10, МВт ∑Pmin10, МВт ∑Рmax35, МВт ∑Pmin35, МВт
|
60 50 - - |
120 100 - - |
145 138 25 20 |
140 135 20 18 |
40 30 - - |
45 40 - -
|
40 35 - - |
35 30 - - |
38 35 - - |
40 30 - - |
Топливо |
газ |
газ |
газ |
газ |
газ |
газ |
газ |
газ |
газ |
газ |
Связь с системой n, линий |
3ВЛ |
4ВЛ |
3ВЛ |
4ВЛ |
4ВЛ |
3ВЛ |
5ВЛ |
4ВЛ |
4ВЛ |
5ВЛ |
Алгоритм решения
1 Начертить структурную схему электростанции согласно заданию.
2 Выбрать тип генераторов по каталогу [3, П.8.1];
технические характеристики свести в таблицу 9.2
3 Определить мощность, расходуемую на собственные нужды станции.
Sсн = Рснmax /100 * РГ*kс, МВА, (9.1)
где - активная мощность генератора, МВт;
kс = 0,8 – коэффициент спроса для ТЭЦ;
=
8¸14
%, если топливо – уголь;
= 5¸7 %, если топливо – газ, мазут.
4 Выбрать трансформаторы связи Т1 и Т2
для схемы рисунок 9.1, а расчет производится по 4 режимам:
94
4.1 если с шин РУ-10 кВ потребляется максимальная мощность:
,
МВА; (9.2)
где - суммарная мощность генераторов, подключенных к шинам РУ-10 кВ;
- мощность собственный нужд данных генераторов, МВА;
-
максимальная мощность потребителей,
МВА.
4.2 если с шин РУ-10кВ потребляется минимальная мощность:
,
МВА; (9.3)
4.3 ремонтный режим – вывод в ремонт одного генератора, подключенного к шинам РУ-10 кВ:
,
МВА; (9.4)
,
МВА; (9.5)
4.4 Аварийный режим – выход из строя одного из трансформаторов связи
Выбрать трансформатор по условию:
,
МВА; (9.6)
где =1,4 – коэффициент аварийной перегрузки;
- наибольшая мощность из 4-х расчетных режимов.
Технические характеристики свести в таблицу 9.3
5 Для схемы рисунок 9.1, б расчет выполняется следующим образом:
5.1 если с шин КРУ-10 кВ потребляется максимальная мощность:
;
МВА (9.7)
5.2 если с шин КРУ-10 кВ потребляется минимальная мощность:
;
МВА (9.8)
5.3 Выбрать трансформатор по условию:
;
(9.9)
6 Выбор блочных трансформаторов Т3 для схем (рисунок 9.1, а и б) производится по формулам 8.1; 8.2; 8.3 (практическая работа №8)
7 Начертить главную схему ТЭЦ.
95
Если
,
то расчет необходимо выполнить с учетом
реактивной составляющей мощностей.
8 Для схемы 9.1; в выбор трансформаторов связи производится так же как и для схемы 9.1; а.
96
Пример выполнения практической работы № 9
Тема: Выбор главной схемы ТЭЦ
Исходные данные вариант №5: на станции установлены два турбогенератора мощностью Рн.г = 63 МВт; связь с системой осуществляется тремя воздушными линиями на напряжении 110 кВ, потребители питаются с шин среднего напряжения 35кВ двумя воздушными линиями, в максимальном режиме – Рmax = 26 МВт , в минимальном режиме – Рmin = 18 МВт; а так же с шин 10 кВ кабельными линиями в максимальном режиме – Рmax = 80 МВт , в минимальном режиме – Рmin = 74 МВт, топливо газ.
Решение:
1 начертить структурную схему станции
Рисунок 9.1 –структурная схема ТЭЦ
2 Выбор генераторов
На проектируемой ТЭЦ, согласно варианту по заданной мощности выбираем два турбогенератора типа Т3В-63-2 [3, П.8.1]
и технические характеристики сносим в таблицу 9.1
Таблица 9.1 Технические характеристики турбогенераторов
Тип генератора |
Sн, МВА |
Uн, кВ |
Iн, кА |
cosφ |
Х//d |
Тип возбуждения |
Охлаждение |
|
статора |
ротора |
|||||||
Т3В-63-2
|
78,75
|
10,5
|
4,33
|
0,8
|
0,256
|
ВЧ
|
В
|
В |
3 Определить мощность, расходуемую на собственные нужды станции
Sсн = Рснmax /100 * РГ*kс, МВА, (9.1)
Sсн = 7/100*63*0,8=3,5, МВА
где - активная мощность генератора, МВт;
kс = 0,8 – коэффициент спроса для ТЭЦ;
= 5¸7 %, если топливо – газ, мазут.
4 Выбор трансформаторов связи Т2, Т3
Согласно НТП трансформаторы связи выбирают по четырём режимам
4.1 если с шин РУ-10 кВ потребляется максимальная мощность:
(9.2)
где ΣSг – суммарная мощность генераторов, подключённых к
шинам РУ-10кВ
ΣSс.н. – мощность собственных нужд данных генераторов
(9.3)
4.2 если с шин РУ-10 кВ потребляется минимальная мощность
(9.4)
(9.5)
4.3 ремонтный режим – вывод в ремонт генератора G2
(9.6)
(9.7)
4.4 аварийный режим – выход из строя одного из трансформаторов связи
(9.8)
где -наибольшая мощность из четырёх расчётных режимов
кп=1,4 - коэффициент аварийной перегрузки
