Технические данные трансформаторов
МАМИ
Практические занятия
по дисциплине:
«ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИИ»
для студентов направления
140400.62 – Электроэнергетика и электротехника
профиль – Электрические станции
профиль – Электроснабжение
Гурнина Е.В.
Пример. 1
Выбрать номинальную мощность и тип трансформаторов связи для ТЭЦ.
Исходные данные.
Два генератора типа ТВФ-110-2ЕУ3 подключаются к сборным шинам генераторного напряжения 10 кВ, от которых питается местная нагрузка. Шины 10 кВ связаны с распределительным устройством 220 кВ двумя трансформаторами связи 220/10 кВ. Коэффициенты мощности генераторов, потребителей 10 кВ и собственных нужд ТЭЦ одинаковы и равны 0,8. Максимальная мощность нагрузки 180 МВт. График выработки мощности генераторами постоянный. График нагрузки 10 кВ принимается равным 100% максимальной с 6 до 24 часов и 40% в остальное время суток.
Решение.
Структурная схема ТЭЦ приведена на рис.1.
Рис.1.Структурная схема ТЭЦ
Строим графики нагрузок генераторов, местной нагрузки и собственных нужд, предварительно рассчитывая полные мощности (рис.2).
Рис. 2. Графики нагрузок: генераторов - SГ, собственных нужд - SСН, местной нагрузки на 10 кВ - SМН
Активная мощность генератора PГ = 110 МВт, коэффициент мощности генератора cos Г = 0,8; тогда полная мощность генератора: SГ = PНОМ, Г / cos
Г = 110/0,8 = 137,5 МВА. Аналогично для собственных нужд:; SСН = Pсн / cos
СН = 6%PГ/ cos
СН = 0,06∙137,5/0,8 = 10,31МВА и местной нагрузки с шин 10 кВ:
SМН 6-24 = PМН / cos МН = 180/0,8 = 225 с 6 до 24 часов и SМН 0-6 = 40% PМН / cos
МН = 0,4∙160/0,8 = 90 МВА в остальное время суток.
В нормальном режиме выдачи мощности в энергосистему – мощность передаваемая через трансформаторы связи, рассчитывается следующим образом:
SТС 0-6 = 2SГ – 2SСН – SМН 0-6 =
2 ∙137,5 - 2 ∙10,31 – 90 = 164,38 МВА;
SТС 6-24= 2SГ – 2SСН – SМН 6-24=
2 ∙137,5 - 2 ∙10,31 – 225 = 29,4 МВА.
На основании полученных данных строим график перетоков мощности через трансформаторы связи (рис.3).
Рис.3.График мощности, передаваемой через трансформаторы связи в нормальном режиме
В аварийном режиме при отключении одного из генераторов (второй работает с нагрузкой 137, 5 МВА) от энергосистемы потребляется мощность:
SТС 0-6 = 137,5 – 90 – 20,6 = 26,9 МВА;
SТС 6-24 = 137,5 – 225 – 20,6 = -108,1 МВА.
Строим график передаваемой через трансформаторы связи в аварийном режиме при отключении одного генератора (рис.4).
По нормальному режиму намечаем к установке два трансформатора типа ТД-80000/220 (табл.1) с номинальной мощностью 80 МВА.
Проверяем нагрузочную способность трансформатора при систематических перегрузках. Кратность начальной нагрузки двухступенчатого графика нагрузки (рис.3):
К1 = S1 / 2SНОМ,Т = 29,4/ 2∙80 = 0,18
Таблица 1
Технические данные трансформаторов
Трехфазные двухобмоточные трансформаторы с высшим напряжением 110 кВ | ||||||
Тип | SНОМ,Т, МВА | Каталожные данные | Расчетные данные | |||
Напряжение обмотки, кВ | R, Ом | X, Ом | ΔQX, квар | |||
ВН | СН | |||||
ТМН-2500/110 | 2,5 | 6.6; 11 | 42,6 | 508,2 | 37,5 | |
ТМН-6300/110 | 6,3 | 6.6; 11 | 14,7 | 220,4 | 50,4 | |
ТДН-10000/110 | 6.6; 11 | 7,95 | ||||
ТДН-16000/110 | 6.6; 11 | 4,38 | 86,7 | |||
ТРДН-25000/110 | 6,3; -6,3 10,5-10,5 | 2,54 | 55,9 | |||
ТРДН-40000/110 | 6,3; -6,3 10,5-10,5 | 1,4 | 34,7 | |||
ТРДЦН-63000/110 | 6,3; -6,3 10,5-10,5 | 0,87 | ||||
ТДЦ-80000/110 | 6,3; 10,5 | 0,71 | 19,2 | |||
ТРДЦН-80000/110 | 6,3; -6,3 10,5-10,5 | 0,6 | 17,4 | |||
ТДЦ-125000/110 | 10,5; 13,8 | 0,37 | 12,3 | 687,5 | ||
ТРДЦН-125000/110 | 6,3; -6,3 10,5-10,5 | 0,4 | 11,1 | 687,5 | ||
ТДЦ-200000/110 | 13,8; 15,75 | 0,2 | 7,7 | |||
Трехфазные двухобмоточные трансформаторы с высшим напряжением 220 кВ | ||||||
ТРДН-40000/220 | 6,6-6,6; 11-11 | 5,6 | 158,7 | |||
ТРДЦН-63000/220 | 6,6-6,6; 11-11 | 3,9 | 100,7 | |||
ТДЦ-80000/220 | 6,3; 10,5; 13,8 | 2,9 | 80,5 | |||
ТРДЦН-100000/220 | 11-11; 38,5 | 1,9 | 63,5 | |||
ТДЦ-125000/220 | 10,5; 13,8 | 1,4 | 51,5 |
Коэффициент перегрузки трансформаторов в период максимальной нагрузки:
К2, СИСТ. = S2 /2SНОМ, Т = 164,38/ 2∙80 =1,03
Для допустимых систематических перегрузок при системе охлаждения “Д“; температуре охлаждающей среды ΘОХЛ = +100С; К1 = 0,2; h = 6 ч по табл.2 находим К2, СИСТ,, ДОП. = 1,46, что выше расчетного значения К2, СИСТ. = 1,03.
Таблица 2