6. Разработка схемы собственных нужд

Основным потребителем электрической энергии в системе С.Н. электростанций являются электродвигатели – привод рабочих машин и механизмов (насосов, вентиляторов, мельниц и т.д.). Применяются в основном асинхронные двигатели трехфазного переменного тока, которые составляют ориентировочно 90% всей нагрузки СН электростанции. Могут применяться также асинхронные электродвигатели с фазным ротором, синхронные электродвигатели и регулируемый электропривод, когда это необходимо по условиям технологического процесса. Другими потребителями электрической энергии на станции являются электросветильники, обогревательные устройства, сварочные агрегаты и пр.

Рабочее питание всех видов электроприемников СН, включая и особо ответственные, осуществляют путем отбора мощности на генераторном напряжении главной электрической схемы с помощью понижающих трансформаторов.

Для электроснабжения СН тепловых электростанций, как правило, применяют напряжение 6; 0,4 кВ, причем от РУ 6 кВ питают электродвигатели мощностью 200кВт и более. При распределении электродвигателей между напряжениями 6 и 0,4кВ учитывают, что:

двигатели мощностью менее 200кВт на 6кВ в 1,5-2,3 раза дороже двигателей на 0,4кВ при прочих одинаковых параметрах);

применение электродвигателей мощностью более 200 кВт на напряжение 0,4 кВ потребовало бы нерационально больших сечений кабелей.

Для питания электроприемников СН в большинстве случаев используют два уровня напряжения: - для питания мощных электродвигателей и- для питания мелких двигателей, электросветильников и прочие нагрузки. Распределительное устройство СН выполняют с одной секционной системой шин с одним выключателем на присоединение.

Резервное питание ответвленных и не ответвленных электроприемников СН обеспечивают также отбором мощности от главной электрической схемы при соблюдении условия, что места присоединения цепей резервного питания должны быть независимы от мест присоединения цепей рабочего питания. Для особо ответственных потребителей СН предусматривают дополнительный, независимый источник энергии.

Выбираем схему подключения ТСН – по одному рабочему ТСН, подключенному к ответвлению от генератора. Резервные ТСН подключаем к РУСН и НН автотрансформатора.

Номинальную мощность рабочих трансформаторов собственных нужд (ТСН) выбирают в соответствии с их расчетной нагрузкой. С учетом повышения требований надежности, предъявляемых к системе СН электростанций, перегрузка рабочих ТСН не допускается. Расчетная мощность ТСН определяется суммой мощностей всех электроприемников, которые присоединены к данному трансформатору.

Выбор мощности ТСН определяется по формуле:

В цепи генератора ТВФ-120-2У3:

В цепи генератора ТВФ-63-2У3:

Для ТВФ-120-2У3 выбираем трансформаторы марки: ТДНС-10000/10.

Для ТВФ-63-2У3 выбираем трансформатор марки: ТМНС-6300/10.

При наличии генераторных выключателей, РТСН выбирается такой же мощности как и ТСН. Выбираем РТСН марки: ТДН-10000/110.

Число пускорезервных трансформаторов выбирают в зависимости от числа энергоблоков: при шести (как у нас) - 2 трансформатора. Один подключим к ОРУ- 110 кВ, а второй - к НН автотрансформатора.

Основные данные трансформаторов приведены в таблице 5.

Таблица 5

Основные данные трансформаторов собственных нужд

Тип трансформатора	Sном, МВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Рх, кВт	Рк, кВт	Uк, %
ТДНС	10	10,5	6,3	12	60	8
ТМНС	6,3	10,5	6,3	8	46,5	8
ТДН	10	115	6,3	14	58	10,5

Приложение 4

Заключение

В соответствии с заданием (номер задания 21) выполнен курсовой проект, представленный на 40 страницах пояснительной записки (включает 20 рисунков, 9 таблиц) и 2 листах графической части формата А1.

В курсовом проекте произведен расчет теплофикационной электрической станции мощностью 450 МВт. Станция предназначена для тепло и электроснабжения крупного промышленного центра.

На станции установлены 2 теплофикационные турбины с промышленным отбором пара типа ПТ-60/80, 2 теплофикационные турбины Т-110/120 и турбина Р-50. Топливо – газ. Место строительства: Республика Татарстан, г. Набережные Челны. Система технического водоснабжения: оборотное с градирнями.

Для заданного типа турбин были выбраны турбогенераторы: для турбин Т-110/120 выбираем генераторы типа ТВФ-120-2, для турбины ПТ-60/80 и Р- 50 выбираем генератор типа ТВФ-63-2У3.

Связь с энергосистемой на напряжении 220 кВ по двум воздушным линиям. Параметры системы: мощность 2400 МВА, сопротивление 0,65. От шин 110 кВ отходят 4 воздушные линии в районную сеть, на 10 кВ получает питание местная нагрузка.

В проекте выбраны турбогенераторы типа ТВФ-110/120 и ТВФ-63-2У3. Генераторы имеют высокочастотную систему возбуждения, водородную систему охлаждения.

Разработаны 3 варианта структурных схем станции. Выбраны блочные силовые трансформаторы типа ТДЦ-80000/110 и ТДЦ-125000/220 и автотрансформаторы связи типа АТДЦТН-125000/220/110.

Произведен расчет приведенных затрат по капитальным затратам, издержкам на обслуживание, амортизацию и потери в силовых трансформаторах и ущербу от недоотпуска электроэнергии. Выбрана схема с минимальными приведенными затратами (первый вариант).

В соответствии с рекомендациями НТП выбрана схема распределительных устройств. На высокое напряжение 220 кВ выбрана схема с двумя рабочими и обходной системами шин с отдельными шиносоединительным и обходным выключателями. На среднее напряжение 110 кВ выбрана схема с одной секционированной и обходной системами шин с отдельными секционным и обходным выключателями.

В соответствии с НТП разработана схема собственных нужд станции. Выбраны рабочие и резервные трансформаторы собственных нужд типа ТДН-10000/35, ТДН - 6300/35; ТДН-10000/115.

Произведен расчет токов трехфазного короткого замыкания для 5 точек: на шинах 220 кВ, шинах 110 кВ, генераторном напряжении 18 и 15,75 кВ, секции собственных нужд 6 кВ.

Выбраны электрические аппараты и проводники напряжением выше 1кВ:

элегазовые выключатели: ВГУ-220- 45У1, ВГУ-110-45У1, маломасляные МГГ- 20-90У3, вакуумные ВВЭ-М-10;

разъединители: для наружной установки РНДЗ-2-220/1000У1, РНДЗ-2-110/1000У1, внутренней установки РВП-20/12500УЗ, РВРЗ.1-20/8000У3;

проводники: гибкие сталеалюминиевые провода АС-300/48, комплектный пофазно-экранированный токопровод ТЭКН-20-10000-300, ГРТЕ-10-8550-250; жесткие шины ША 60х6;

измерительные трансформаторы: тока: наружной установки ТФЗМ-220-УI, встроенные ТШЛ-10, ТШЛ-20, ТЛ-10.ТЛ-20;

напряжения: наружной установки НКФ-220, внутренней установки ЗНОЛ-10, ЗНОМ-20, НАМИ-10. Выбраны контрольно-измерительные приборы для основных цепей станции.

Распределительные устройства 220 и 110 кВ выполнены открытого типа, собственных нужд 6 кВ – комплектного типа внутренней установки с шкафами типа К- 104 М.

Все технические решения приведены в графической части: лист 1,2.