2. Выбор структурной схемы кэс

2.1. Варианты структурной схемы кэс

Рассмотрено два возможных и целесообразных варианта структурной схемы КЭС,приведенных на рис. 2.1– 2.3. Допустимый сброс мощности по условию устойчивой работы энергосистемы принят равным 900 МВт. Поэтому варианты структурной схемы с укрупненными блоками не рассматриваются. Варианты отличаются друг от друга количеством блоков,подключенных к РУ 500 и 220 кВ. Применяются блоки с генераторными выключателями. В этом случае схема электроснабжения СН обладает преимуществами перед схемой с блоками без генераторных выключателей. Уменьшается число коммутаций в распределительных устройствах повышенных напряжений. Это приводит к увеличению надежности всей станции. Отпадает необходимость переключений системы собственных нужд в процессе пуска и останова блока. Кроме того, вместо пускорезервного трансформатора с большей мощностью применяется резервный трансформатор собственных нужд такой же мощности, что и рабочего; более низкий уровень токов КЗ в системе собственных нужд позволяет снизить стоимость РУ СН. Все это вместе взятое перекрывает снижение надежности цепи генератор-трансформатор и удорожание, связанное с установкой генераторных выключателей.

Количество блоков, подключенных к РУ 220 кВ, определено по условию минимального перетока мощности между распредустройствами в нормальном режиме (так как в этом случае потери в АТС будут наименьшими). Это условие соблюдается при подключении одного блока к РУСН. Однако целесообразно рассмотреть также варианты с подключением к РУСН двух блоков, так как в этом случае уменьшаются капиталовложения в реализацию проекта.

Рис. 2.1. Вариант структурной схемы КЭС «7+1»

Рис. 2.2. Вариант структурой схемы КЭС «6+2» с двумя АТC

Рис. 2.3. Вариант структурой схемы КЭС «6+2» с тремя АТC

2.2. Выбор трансформаторов

Суточные графики нагрузки генераторов, РУ СН, собственных нужд, блочного трансформатора, а так же графики перетока мощности представлены на рис. 2.4 - 2.8.

		а)					б)

Рис. 2.4 Суточный график нагрузки генераторов в именованных единицах

		а)					б)

Рис. 2.5 Суточный график нагрузки РУ СН в именованных единицах

		а)					б)

Рис. 2.6. Суточный график нагрузки собственных нужд в именованных единицах

Рис. 2.7. Суточный график нагрузки блочного трансформатора

		а)					б)

Рис. 2.8. Графики перетока мощности в нормальном режиме работы КЭС по схеме «7БВН+1БСН» (а) и по схеме «6БВН+2БСН» (б)

При построении суточного графика нагрузки генераторов в МВт (см. рис. 2.5) использовалась формула:

Пример расчёта мощности суточного графика нагрузки генераторов в МВт:

Мощность, потребляемая на собственные нужды определяется по формуле:

,

где P_г.ном= 500 МВт – номинальная мощность генератора;

P_{СбН.мах}= 16 МВт – номинальная мощность потребителей собственных нужд

(3,2% от номинальной мощности блока);

P_гi– мощность генератора в заданный интервал времени (см. рис. 2.5), МВт.

Пример расчёта мощности потребляемой на собственные нужды:

Пример расчёта суточный графика нагрузки собственных нужд в МВ∙А:

Расчёт суточного графика нагрузки блочного трансформатора в МВт, с учётом того факта что коэффициенты мощности генератора и собсвтенных нужд равны, осуществляется по формуле:

,

где P_гi– мощность генератора из суточного графика нагрузки генератора (см. рис. 2.5.), Мвт;

P_сн– мощность, потребляемая на собственные нужды (см. рис. 2.6), Мвт.

Пример расчёта суточного графика нагрузки блочного трансформатора:

Переток мощности из РУ СН в РУ ВН в нормальном режиме работы КЭС вычисляется по формуле:

,

где n_СН– число блоков на стороне СН.

При этом положительные числовые значения означают, что происходит переток мощности со стороны СН на сторону ВН.

Пример расчёта графика перетока мощности для варианта структурной схемы КЭС «6+2»:

.

Выбор трансформаторов включает в себя определение числа, типа и мощности трансформаторов структурной схемы электростанции. При блочной схеме соединения трансформатора с генератором, последний должен обеспечивать выдачу мощности генератора в сеть повышенного напряжения за вычетом мощности нагрузки собственных нужд. Исходя из суточного графика нагрузки блочных трансформаторов (см. рис. 2.5) были выбраны трансформаторы типа ТЦ-630000/500 и ТЦ-630000/220-74У1 с номинальной мощностью 630 МВА, при этом они не будут испытывать перегрузок. Исходя из суточного графика перетока мощности (см. рис. 2.8) для схемы «7+1» были выбраны автотрансформаторыАТДЦТН-250000/500/220, которые будут испытывать систематические (2 часа в день) допустимые перегрузки; а для схемы «6+2» были выбраны АТДЦН-500000/500/220, которые не будут испытывать систематических перегрузок.

Таблица 2.1

Технико-экономические параметры трансформаторов и автотрансформаторов

Тип	Sном, МВ∙А	Px, кВт	PкВН-(СН)НН, кВт	КТ, тыс.руб.
ТЦ-630000/500	630	420	1210	418
ТЦ-630000/220-74У1	630	380	1200	574
АТДЦТН-250000/500/220	250	125	470	292
АТДЦН-500000/500/220	500	220	1050	375,5

Расчёт систематических перегрузок для автотрансформаторов: