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 - S_Г, собственных нужд - S_СН, местной нагрузки на 10 кВ - S_МН

Активная мощность генератора P_Г = 110 МВт, коэффициент мощности генератора cos _Г = 0,8; тогда полная мощность генератора: S_Г = P_{НОМ, Г} / cos _Г = 110/0,8 = 137,5 МВА. Аналогично для собственных нужд:; S_СН = Pсн / cos _СН = 6%P_Г/ cos _СН = 0,06∙137,5/0,8 = 10,31МВА и местной нагрузки с шин 10 кВ:

S_{МН 6-24} = P_МН / cos _МН = 180/0,8 = 225 с 6 до 24 часов и S_{МН 0-6} = 40% P_МН / 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:

S_{ТС 0-6} = 2S_Г – 2S_СН – S_{МН 0-6} =

2 ∙137,5 - 2 ∙10,31 – 90 = 164,38 МВА;

S_{ТС 6-24}= 2S_Г – 2S_СН – S_{МН 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:

S_{ТС 0-6} = 137,5 – 90 – 20,6 = 26,9 МВА;

S_{ТС 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 / 2S_НОМ,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:

К_{2, СИСТ.} = S₂ /2S_{НОМ, Т} = 164,38/ 2∙80 =1,03

Для допустимых систематических перегрузок при системе охлаждения “Д“; температуре охлаждающей среды Θ_ОХЛ = +10⁰С; К₁ = 0,2; h = 6 ч по табл.2 находим К_{2, СИСТ,, ДОП.} = 1,46, что выше расчетного значения К_{2, СИСТ.} = 1,03.

Таблица 2