Выбор реакторов. Уточнение типа генераторов.

Для ограничения тока короткого замыкания в схеме ТЭЦ предусматриваются секционные и групповые реакторы. В качестве групповых реакторов по отходящим линиям генераторного напряжения рекомендуется применять сдвоенные реакторы с сопротивлением:

Х_Р = 4 6%

Токовая нагрузка плеча реактора зависит от того, сколько линий, и какую токовую нагрузку планируется передавать через плечо реактора. Сопротивление сдвоенного реактора принимается минимальным в пределах Х_Р = 4 6%. Ток плеча равен току генератора в режиме номинальной нагрузки.

Найдём количество всех линий передаваемых через реакторы:

, МВт

где – суммарная мощность нагрузки без собственных нужд, которая проходит через

реактор, МВт;

Р_{зим. мах} – максимальная мощность, передаваемая в зимний период, МВт;

Р_с.н. – мощность собственных нужд, МВт.

Далее находим ток линии:

Найдём ток плеча реактора:

По найденному току плеча реактора выбираем сдвоенный реактор типа:

РБСДГ – 10 – 2 Х 2500 – 0,25;

Основные параметры сдвоенного реактора приведены в таблице 5:

Таблица № 5

Тип реактора	Номинальное напряжение кВ	Номинальный ток, А	Индуктивное сопрот. Ом	Ток эл.дин. кА	Хн r	Номинальный коэффициент связи	Цена за фазу, руб.
Одной ветви	При встречных токах
РБСДГ– 10 - 2 Х2500 – 0,25			0,25	0,125		45,1	0,50

Выбор типа генераторов станции сводится к определению его мерки по каталогу с тем, чтобы можно было заранее установить параметры генератора, входящие в расчётную схему замещения при расчёте токов короткого замыкания.

Тип генератора по заданной его активной мощности берём из таблицы 1.8(1):

Таблица №6

генератора	nH, ОБ/МИН	SH, МВА	РН, МВт	Uн, кВ	cos н	Iн, кА	X’’d, о,е	Xe, о,е	Tа(3), с
ТВВ – 165 -2		176,5			0,85	5,87	0,213	0,26	0,408

Выбор трансформаторов собственных нужд.

В курсовом проекте будем считать потребление на собственные нужды в объёме 10% от установленной мощности генератора. Потребления летнего и зимнего режимов будем считать одинаковыми.

S_{тр. соб.} = 10 S_ген = 0, 176,5 = 17,7 МВА

Трансформатор собственных нужд выбираем по таблице 1.5(1).

Для собственных нужд выбран трансформатор ТРДН – 25 (U_ВН = 15,75-20 кВ, U_HH = 6,3-10 кВ)

В процессе разработки схемы должны быть выбраны резервные трансформаторы собственных нужд. При мощности генераторов не более 150 МВт обычно достаточно одного резервного трансформатора. Мощность резервного трансформатора, по каталогу, на ступень больше мощности трансформатора СН.

Для резервного питания СН выбран трансформатор ТРДН – 32 (U_BH =15,75-20 кВ, U_{HH =} 6,3-10 кВ)

1.6. Технико-экономическое сравнение вариантов.

При выборе трансформаторов связи с системой мы наметили 2 варианта схем ТЭЦ при двух трансформаторах.

Рис.2

Рис.3

При сравнении вариантов необходимо учесть:

1) простоту и наглядность схем;

2) удобство эксплуатации;

3) надёжность работы;

4) экономическую целесообразность вариантов схемы.

С целью упрощения основное внимание следует обратить на четвёртый пункт и сравнивать варианты только по расчётным затратам. Выбор оптимального варианта должен быть основан экономически, путём сопоставления размеров капитальных вложений, К (тыс. руб.) и годовых эксплуатационных издержек, И (тыс. руб.)

Экономическую целесообразность схемы определяют минимальными затратами:

З_пр = Е_н + И + У min,

где К – капиталовложения на сооружение схемы станции, тыс. руб.;

E_H - нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12 ;

И - годовые эксплуатационные издержки;

У - ущерб от недоотпуска электроэнергии(для упрощения принимается У = 0).

Годовые эксплуатационные издержки по отличающимся в вариантах элементам схем принято определять по выражению:

И =

где - отчисления на амортизацию и обслуживание, % (по рекомендациям [1],принимаем

равными 8%).

А - годовые потери в электроустановке, кВт^.ч

- средняя себестоимость энергии, руб/кВт^.ч (принимаем равной 0,02 руб/ кВт^.ч)

Потери электроэнергии в электроустановке будем считать равным потерям только в трансформаторах. Годовая потеря при параллельно работающих трансформаторах одинаковой мощности с одинаковым числом дней работы в году при двухобмоточных трансформаторах:

А =

где: и - номинальные потери мощности в меди и стали трансформатора в кВт,

(берутся из паспортных данных);

- условное время максимальных потерь, час;

Т_год = 8760 час;

S_ср.сут. – среднее значение мощности за расчётные сутки, кВА;

S_н - номинальная мощность принятого в варианте трансформатора, кВА;

n – число трансформаторов.

Рассчитаем капиталовложения для обоих вариантов:

где: N – количество единиц;

К - стоимость выключателя на высоком напряжении, тыс. руб.;

К - стоимость трансформатора, тыс.руб.;

К - стоимость ячейки генераторного напряжения «выключатель + реактор»,

тыс. руб.;

Рассчитаем капиталовложения для варианта с двумя трансформаторами:

К₁ =

Аналогично расчёт проводится для варианта с трансформаторами с расщеплённой низкой обмоткой:

К₂ =

Рассчитаем потери электроэнергии в электроустановке для двух вариантов:

А₁ =

А₂ =

Расчёт издержек:

И₁ =

И₂ =

Расчёт затрат:

З_пр1 = Е_{н 1}+ И₁ + У=

З_пр2 = Е_{н 2}+ И₂ + У=

Выбор вариантов по величине затрат.

Таблица № 7

№ по порядку	Составляющие приведённые затрат	1й вариант	2й вариант
	Отчисления на амортизацию, ремонт	66993,2	56570,9
	Стоимость потерь электроэнергии
	Капиталовложения, К
	Приведённые затраты, З	131313,2	117050,9

Если приведённые затраты по сравниваемым вариантам отличаются не более чем на 5 %, то варианты считаются равноценными. Предпочтение отводится в этом случае более надёжному варианту, обеспечивающему устойчивое электроснабжение потребителей. В нашем случае это вариант схемы с трансформатором с расщеплённой низкой обмоткой.