Режим наибольшей нагрузки трансформатора

Нагрузка узла 120 МВт

Коэффициент загрузки ТЭЦ - 1

Мощность генераторов ТЭЦ 180 МВт

Мощность собственных нужд ТЭЦ 10 % от мощности генератора ([3] стр. 59-60)

Загрузка обмоток трансформатора (полная мощность, МВА)

НН – 168,7 МВА, СН – 102,7 МВА, ВН – 69,6 МВА

Результаты выбора трансформаторов

Табл. 6

 
Мощность узла, МВт
Рекомендуемый Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 0,55 0,42 0,39 0,39 0,36
Количество трансформаторов
Минимальная мощность трансформатора, МВА 85.714 38.736 26.834 11.5 18.979
Марка трансформатора ([3], табл. 5.18 и 5.19) ТДТН 80000/110 ТРДН 40000/110 ТРДН 40000/110 ТДН 16000/110 ТРДН 25000/110
Номинальное напряжение (ВН), кВ
Номинальная мощность, МВА

Примечание*: для узла 1 указана мощность наиболее загруженной обмотки трансформатора.

Суммарная мощность ТЭЦ должна приблизительно равняться нагрузке узла 1 и близлежащего узла, что обеспечивается при коэффициенте загрузки ТЭЦ 0.5 в ми-нимальном режиме и 0.9 в максимальном режиме.

Расчет приведенных мощностей([3], табл. 5.18 и 5.19)

Марка трансформатора ТДТН 80000/110 ТРДН 40000/110 ТРДН 40000/110 ТДН 16000/110 ТРДН 25000/110
Номинальная мощность, МВА
Потери холостого хода, кВт
Потери короткого замыкания, кВт
Ток холостого хода, % 0,6 0,7 0,7 0,7 0,7
Напряжение короткого замыкания, % ВС18,5;ВН11; СН7 10,5 10,5
Активное сопротивление обмотки, Ом 0.737 1.323 1.323 4.018 2.323
Реактивное сопротивление обмотки, Ом 16.621 48.382 48.382 79.305 50.767
Максимальный режим
Коэффициент загрузки ТЭЦ 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
Потери активной мощности, МВт 0.827 0.245 0.157 0.093 0.112
Потери реактивной мощности, МВАр 5.217 6.442 3.224 1.317 1.716
Приведенная активная мощность МВт -2.573 50.245 34.157 17.093 24.112
Приведенная реактивная мощность МВт -19.333 27.442 16.484 7.947 10.356
Максимальный режим
Коэффициент загрузки ТЭЦ 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
Потери активной мощности, МВт 1.01 0.245 0.157 0.093 0.112
Потери реактивной мощности, МВАр 5.926 6.442 3.224 1.317 1.716
Приведенная активная мощность МВт -18.59 50.245 34.157 17.093 24.112
Приведенная реактивная мощность МВт -30.774 27.442 16.484 7.947 10.356
Максимальный режим
Коэффициент загрузки ТЭЦ 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
Потери активной мощности, МВт 1.243 0.245 0.157 0.093 0.112
Потери реактивной мощности, МВАр 7.199 6.442 3.224 1.317 1.716
Приведенная активная мощность МВт -34.557 50.245 34.157 17.093 24.112
Приведенная реактивная мощность МВт -41.651 27.442 16.484 7.947 10.356
Минимальный режим
Коэффициент загрузки ТЭЦ 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Потери активной мощности, МВт 0.516 0.15 0.109 0.061 0.071
Потери реактивной мощности, МВАр 3.467 2.969 1.482 0.681 0.815
Приведенная активная мощность МВт 5.516 32.15 20.109 11.061 14.071
Приведенная реактивная мощность МВт -9.983 16.409 9.282 4.971 5.855
Минимальный режим
Коэффициент загрузки ТЭЦ 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
Потери активной мощности, МВт 0.641 0.15 0.109 0.061 0.071
Потери реактивной мощности, МВАр 3.817 2.969 1.482 0.681 0.815
Приведенная активная мощность МВт -10.559 32.15 20.109 11.061 14.071
Приведенная реактивная мощность МВт -21.783 16.409 9.282 4.971 5.855
  Минимальный режим
Коэффициент загрузки ТЭЦ 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
Потери активной мощности, МВт 0.816 0.15 0.109 0.061 0.071
Потери реактивной мощности, МВАр 4.729 2.969 1.482 0.681 0.815
Приведенная активная мощность МВт -26.584 32.15 20.109 11.061 14.071
Приведенная реактивная мощность МВт -33.021 16.409 9.282 4.971 5.855

Технико-экономическое сравнение вариантов

Цель расчета: выбор варианта с меньшими затратами.

Исходные данные: приведенные мощности узлов (п.3), координаты узлов (задание на курсовой проект), схемы вариантов (п.2), время максимальных потерь (п.1).

Справочные данные: о параметрах линий (указать источник), о капитальных и эксплуатационных затратах (указать источник), стоимости электроэнергии (указать источник), экономической плотности тока (указать источник).

Методика выбора линий

Экономическая плотность тока Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru зависит от напряжения сети Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru , марки провода и времени использования наибольшей нагрузки Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru и выбирается из справочника.

Расчет мощностей линий Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru выполняется аналогично п.2 для приведенных комплексных мощностей узлов. По результатам расчета токов линий Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru в максимальном режиме загрузки выбирают экономически целесообразное сечение линий Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru .

Выбранные сечения проверяют по условию потерь на корону Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru мм2. Если условие не выполняется, то изменяют марку провода.

Выбранные сечения проверяют по условию нагрева в длительном (послеаварийном) режиме. Для этого выполняется расчет (аналогично п.2) всех возможных послеаварийных режимов. В результате расчета получают максимально возможное значение тока Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru линии, которое сравнивают с допустимым значением тока Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru (из справочника) при выбранной марке провода. Если требование на допустимый ток Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru не выполняется, то увеличивают количество цепей в линии или сечение проводов линии.

Для окончательных марок проводов выбирают погонные параметры: активное сопротивление Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru (Ом Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru км), реактивное сопротивление Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru (Ом Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru км), реактивную проводимость Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru (См Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru км).

По этим параметрам рассчитывают параметры схемы замещения линий и их зарядную мощность

Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru (Ом), Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru (Ом), Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru (ВАр), где Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru -- длина линии.

Методика сравнения вариантов

Сравниваемые варианты одинаковы по доходам, поэтому наилучшим считается вариант с меньшими затратами. Затраты состоят из капитальных и эксплуатационных затрат, а также потерь электроэнергии и затрат на компенсацию ущерба.

Требование ПУЭ к резервированию элементов СЭС выполнено для всех узлов, то ущерб незначителен по сравнению с капитальными и эксплуатационными затратами и им можно пренебречь.

По времени максимальных потерь Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru и току линии Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru рассчитывают потери электроэнергии Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru (кВт Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru ч). Умножая на стоимость 1 кВт Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru ч получаем стоимость потерь электроэнергии. Для расчета капитальных и эксплуатационных расходов выбирают из справочника данные о расходах на 1 км. линии.

Результат расчета: вариант с наименьшими затратами и его схема замещения с указанием погонных сопротивлений линий (для п.5).

Вариант 1

Расчет режимов для варианта 1

Табл. 8

  Номер линии
Кол-во цепей
Ток, А 188.147 169.264 98.613 49.306 286.159
Кол-во цепей
Ток, А 298,25 98.613 49.306 355.293
Кол-во цепей
Ток, А 298,25 98.613 49.306 147.919
Кол-во цепей
Ток, А 188.147 169.264 197,2 49.306 286.159
Кол-во цепей
Ток, А 49.306 286.159 98.613 98,612 286.159
Кол-во цепей
Ток, А 188.147 169.264 98.613 49.306 572,318

Примечание: режим 1 – нормальный при максимальной загрузке, режимы 2-6 аварийные.

Для времени использования максимальной нагрузки 7758 ч и марки проводов АС экономическая плотность тока 1А/ мм2 ([2] табл. 1.3.36).

Выбор сечений проводов для варианта 1

Табл. 9

Номер линии
Предварительный выбор
Эк. сечение, мм2 70/11 70/11 35/6,2 35/6,2 95/16
Марка провода АС70/11 АС70/11 АС35/6,2 АС35/6,2 АС95/16
Корректировка по условию на корону
Мин. сечение мм2 ([3] табл. 3.7)
Марка провода АС70/11 АС70/11 АС70/11 АС70/11 АС95/16
Корректировка по условию длительного нагрева
Допустимый ток, А ([3] табл. 3.15)
Максимальный ток А 298,25 298,25 197,2 98,612 572,318
Кол-во цепей
Марка провода АС95/16 АС95/16 АС70/11 АС70/11 АС240/39

Расчет параметров линий для варианта 1 ([3] табл. 3.8)

Табл. 10

Номер линии
Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Ом/км 0,301 0,301 0,422 0,422 0,118
Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Ом/км 0,434 0,434 0,444 0,444 0,405
Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru мкСм/км 2,611 2,611 2,547 2,547 2,808
Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Ом 13.461 21.705 25.408 15.361 2.639
Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Ом 19.409 31.296 26.732 16.162 9.056
Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru МВАр 0.706 1.139 3.711 2.244 1.519

Экономические показатели для варианта 1

Табл. 11

Номер линии Сумма
Мощность потерь, МВт 1.43 1.866 0.741 0.112 0.648 4,797
Тариф ([3] табл. 6.3 цены 2000 г.) 0,9 руб за 1 кВт ч
Стоимость потерь за 20 лет, мил. руб. 178.605 233.083 92.608 13.997 80.984 599.278
Стоимость 1 км линии тыс. руб. [3] Табл. 7.2, 7.4 В ценах 2005 г   850/ 2,713     850/ 2,713     1150/ 3.671   1150/ 3.671   1650/ 5.267  
Длина линии, км 44.721 72.111 111.803 72.801 44.721 346,157
Кап. затраты, мил. руб 121.338 195.652 442.023 267.238 235.538
Экспл. затраты за 20 лет, мил. руб 24,4 39,2 88,4 53,4 47,2 252,6
Итого          

Примечание: в стоимости линии учтен районный коэффициент для Урала – 1,2; коэффициент инфляции с 2000 по 2005 годы – 2,66 ([3] табл. 7.1); нормативный срок эксплуатации 20 лет; годовые эксплуатационные затраты приняты 1% от стоимости капитальных затрат.

Затраты на вариант 1 составляют 2114 мил. руб.

.

Результаты расчета:

В результате технико-экономического сравнения выбран вариант 1. Параметры линий представлены в табл. 10. Схема замещения показана на рис. 4.

    Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 4 Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 2 42Мвт Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 15Мвт 15Мвт Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 1 Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 120Мвт 5 Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 8Мвт 83Мвт   Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 25Мвт Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 6 Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru Режим наибольшей нагрузки трансформатора - student2.ru 3 35Мвт 35Мвт 83Мвт         Рис. 4 Схема оптимального варианта сети     Литература 1. Электропитающие сети систем электроснабжения Учебное пособие по курсовому проектированию В.Я. Боос, В.И. Стасяк, А.В. Хлопова, Р.Г. Валеев 2. ПУЭ 3. Справочник по проектированию электрических сетей. Под редакцией Д.Л. Файбисовича Москва «Издательство НЦ ЭНАС» 2006  
 

Наши рекомендации