Дипломная работа: Проектування електричної частини КЕС-1500
.
Вибираю трансформатор блоку 300 МВт, з вищою
напругою 220 кВ ТДЦ-400000/220 з довідника [1]. Дані трансформаторів приведені
в табл. 1.2.
Таблиця
1.2 - Паспортні дані трансформатора блоку 300МВт, з ВН 220кВ
Тип
Sн,
МВА
Напруга
обмоток,
кВ
Втрати,
кВт
Напруга
короткого
замикання
Uк,%
Ціна,
тис.у.о
ВН
СН
НН
Рхх
Ркз
ВН-НН
ТДЦ-400000/220
400
242
─
20
330
880
11
389
Для другого варіанту структурної схеми (рис.
1.2) вибір блокових трансформаторів з вищою напругою 220 кВ здійснюється
аналогічно попередньому випадку. Дані трансформатора приведені в табл. 1.2. і
взяті з довідника [1].
Обираю трансформатор блоку 300 МВт, з вищою
напругою 330 кВ ТЦ-400000/330 з довідника [1]. Дані трансформаторів приведені в
табл. 1.3.
Таблиця
1.3 - Паспортні дані трансформатора блоку 300МВт, з ВН 330кВ
Тип
Sн,
МВА
Напруга
обмоток,
кВ
Втрати,
кВт
Напруга
короткого
замикання
Uк,%
Ціна,
тис.у.о
ВН
СН
НН
Рхх
Ркз
ВН-НН
ТЦ-400000/330
400
347
─
20
300
790
11,5
398,5
Для другого варіанту структурної схеми (рис.
1.2) вибір блокових трансформаторів з вищою напругою 330 кВ здійснюється
аналогічно попередньому випадку. Дані трансформатора приведені в табл. 1.3. і
взяті з довідника [1].
1.2
Вибір
числа і потужності автотрансформаторів зв'язку
Потужність АТ зв'язку обирається по
максимальному перетіканню потужності між розподільними пристроями ВН і НН, який
визначаємо по найбільш важкому режиму з умови:
якщо , то ;
якщо , то .
Перетікання
потужності через АТ зв'язку, МВА
,(1.3)
де - сумарна
номінальна потужність генераторів,
МВт;
- потужність навантаження, що
видається довколишньому району, МВт;
- сумарна потужність в.п, МВт;
- із завдання на
проектування.
По формулі (1.3) розраховуємо чотири перетікання
потужності через АТ зв'язку для першого варіанту структурної схеми (рис. 1.1):
Перетікання потужності в нормальному режимі при
максимальному навантаженні МВт, в цьому випадку МВт, МВт.
.
Перетікання потужності в нормальному режимі при
мінімальному навантаженні МВт, в цьому випадку,МВт
.
Перетікання потужності в аварійному режимі (один
генератор відключений) при максимальному навантаженні МВт, в цьому випадку МВт, МВт
.
Перетікання потужності в аварійному режимі (один
генератор відключений) при мінімальному навантаженні МВт, в цьому випадку МВт, МВт
.
Для першого варіанту структурної схеми (рис.
1.1) найбільш важким режимом є аварійний режим при максимальному навантаженні.
Тому, використовуючи умову вибору АТ зв'язку, одержимо:
,
звідси:
.
Вибираю комплект однофазних АТ зв'язку з вищою
напругою 330 кВ АОДЦТН-133000/330/220 з довідника [1].
З міркувань надійності беремо АТ зв'язку .Дані
приведені в табл. 1.5.
Таблиця
1.4 - Паспортні дані АТ зв'язку
Тип
Sном, МВА
Напруга
обмоток,
кВ
Втрати,
кВт
Напруга
короткого замикання
Uк,%
Ціна,
тис.у.о
заводська.
ВН
СН
НН
Рхх
Ркз
ВН-СН
ВН-НН
СН-НН
АТДЦТН-133000/330/220
133
330
230
10,5
50
250
9
60
48
450
Для другого варіанту структурної схеми (рис.
1.2), користуючись формулою (1.3), розраховуємо чотири перетікання потужності
через АТ зв'язку:
Перетікання
потужності в нормальному режимі при максимальному навантаженні МВт, в цьому випадку МВт, МВт
.
Перетікання потужності в нормальному режимі при
мінімальному навантаженні МВт, в цьому випадку МВт, МВт
.
Перетікання потужності в аварійному режимі (один
генератор відключений) при максимальному навантаженні МВт, в цьому випадку МВт, МВт
.
Перетікання потужності в аварійному режимі (один
генератор відключений) при мінімальному навантаженні МВт, в цьому випадку МВт, МВт
.
Для другого варіанту структурної схеми (Рис.
1.2) найбільш важким режимом є нормальний режим при мінімальному навантаженні.
Тому, використовуючи умову при виборі трансформатора зв'язку, одержимо:
,
звідси:
Вибираю комплект однофазних АТ зв'язку вищою
напругою 330 кВ АОДЦТН-133000/330/220 з довідника [1].
З міркувань надійності встановлюємо два АТ
зв'язку паралельно. Дані АТ приведені в табл. 1.5.
Таблиця
1.5 - Паспортні дані АТ зв'язку
Тип
Sном, МВА
Напруга
обмоток,
кВ
Втрати,
кВт
Напруга
короткого
замикання
Uк,%
Ціна,
тис.у.о
заводська.
ВН
СН
НН
Рхх
Ркз
ВН-СН
ВН-НН
СН-НН
АОДЦТН-133000/330/220
133
330
230
10,5
50
250
9
60
48
450
Таким чином, можна зробити висновок, що обидва
варіанти структурних схем технічно реалізовуються. Для остаточного вибору
схеми, яка піддасться детальному розрахунку треба зробити техніко-економічний
розрахунок.
1.3 Техніко-економічний розрахунок
Перед техніко-економічним розрахунком намічаємо
тип високовольтних вимикачів на напругу 220 кВ/330 кВі виписуємо
укрупнені показники вартості осередків ВРП 220 кВ/330 кВстанції
з вимикачем. Дані зведемо в табл. 1.6, 1.7.
Таблиця
1.6 - Укрупнені показники вартості осередку ВРП 220 кВ
Тип
Вартість
вимикача,
тис.у.о.
Кошторисна
вартість осередку ВРП 220 кВ, тис.у.о.
Устаткування
Монтажних
робіт
Всього
ВВБ-220Б-31,5/2000У1
36
65
17,4
79,5
Таблиця
1.7 - Укрупнені показники вартості осередку ВРП 330 кВ
Тип
Вартість
вимикача,
тис.у.о.
Кошторисна
вартість осередку ВРП 330 кВ, тис.у.о.
Устаткування
Монтажних
робіт
Всього
ВВ-330Б-31,5/2000У1
48
141
24,2
165,2
Визначення капітальних вкладень.
До економічних показників відносять:
капіталовкладення - К, приведені річні витрати - З і витрати - И. При
порівняльному аналізі техніко-економічних показників різних варіантів
структурних схем проектованої електричної станції облік капіталовкладень і
річних експлуатаційних витрат, проводиться тільки для тих елементів схем, якими
відрізняються порівнювані варіанти. Капіталовкладення для всієї решти елементів
схем в цьому випадку не враховуються.
У капіталовкладення включають вартості
трансформаторів і високовольтних вимикачів (укрупнені показники вартості
осередків ВРП), тобто капіталовкладення визначаються по формулі, тис. у.о.
,(1.4)
де - розрахункова
вартість всіх трансформаторів, тис. у.о.;
- кошторисна вартість всіх
осередків, тис.у.о.
Розрахунок капіталовкладень для першого варіанту
структурної схеми.
Порівнявши два варіанти розрахункових схем,
одержимо, що в капіталовкладення першого варіанту входять: розрахункова
вартість блокового трансформатора ТЦ-400000/330 і кошторисна вартість осередку
ВРП з вимикачем ВВ-330-31,5/2000У1, тобто:
.(1.5)
Розрахункова вартість трансформаторів, тис. у.о.
,(1.6)
де - заводська
вартість;
- коефіцієнт, який залежить від
потужності трансформатора і береться з довідника [1].
Таблиця
1.8 - Значення коефіцієнта для трансформаторів
Тип
ТДЦ-400000/220
1,3
ТЦ-400000/330
1,35
Для трансформатора ТЦ-400000/330, використовуючи
формулу (1.6) розрахункова вартість буде:
.
Капіталовкладення для першої структурної схеми
по формулі (1.5):
.
Розрахунок капіталовкладень для другого варіанту
структурної схеми.
У капіталовкладення другого варіанту входять:
розрахункова вартість блокового трансформатора ТДЦ-400000/220, розрахункова
вартість двох АТ зв'язку АОДЦТН-133000/330/220 і кошторисна вартість осередку
ВРП з вимикачем ВВБ-220Б-31,5/2000У1, тобто:
.(1.7)
Для трансформатора АОДЦТН-133000/330/220,
використовуючи таблицю 1.4 розрахункова вартість буде 450 тис. у.о..
Для трансформатора ТДЦ-400000/220,
використовуючи формулу (1.6) розрахункова вартість буде:
.
Капіталовкладення для другої структурної схеми
по формулі (1.7):
.
Визначення річних експлуатаційних витрат.
Річні експлуатаційні витрати, тис. у.о.
,(1.8)
де – амортизаційні
відрахування (відрахування на реновацію і капітальний ремонт), тис.у.о;
– витрати від втрат
електроенергії в блоковому трансформаторі, автотрансформатора зв'язку, тис.
у.о.;
– витрати на обслуговування
електроустановки (на поточний ремонт і зарплату персоналу), тис.у.о.
Амортизаційні відрахування, тис.у.о.
,(1.9)
де - відрахування
на амортизацію, приймаю [4].
Витрати від втрат електроенергії в
трансформаторах, тис.у.о.
,(1.10)
де с – вартість 1
кВт·г втрати електроенергії, коп./(кВт·г), в курсовому проекті приймаємо с =
10,0 коп./(кВт·г) [4];
∆W - сумарні
втрати електроенергії,
кВт·г.
Сумарні втрати електроенергії:
,(1.11)
де - втрати
електроенергії в АТ зв'язку
АОДЦТН-133000/330/220, кВт·г;
- втрати електроенергії в
блоковому трансформаторі
ТЦ-400000/330, кВт·г.
Втрати електроенергії в двохобмоточних
трансформаторах, кВт·г
t - тривалість роботи
трансформатора, приймаємо рівним 8760 г;
- тривалість максимальних втрат,
визначають по кривій [4,рис.5.6] залежно від тривалості використання
максимального навантаження, яке дане в завданні проекту, г;
n - число паралельно працюючих
трансформаторів;
- номінальна потужність
трансформатора МВА;
- розрахункова (максимальна)
потужність навантаження трансформатора, МВА.
Витрати на обслуговування електроустановки, тис. у.о.
,(1.13)
де - відрахування
на обслуговування, [4].
Розрахунок для першого варіанту структурної
схеми.
Амортизаційні відрахування, тис.у.о.
.
Втрати електроенергії в АТ зв'язку АОДЦТН-133000/330/220, кВт·г
.
Втрати електроенергії в блоковому трансформаторі
ТЦ-400000/330,
кВт·г
.
Сумарні втрати електроенергії, кВт·г
.
Витрати від втрат електроенергії в
трансформаторах, тис.у.о.
.
Витрати
на обслуговування електроустановки, тис.у.о.
.
Річні експлуатаційні витрати, тис.у.о.
.
Розрахунок для другого варіанту структурної
схеми.
Амортизаційні відрахування, тис.у.о.
.
Втрати електроенергії в АТ зв'язку АОДЦТН-133000/330/220, кВт·г
.
Втрати електроенергії в блоковому трансформаторі ТДЦ-400000/220, кВт·г
.
Сумарні втрати електроенергії, кВт·г
.
Витрати від втрат електроенергії в
трансформаторах, у.о.
.
Витрати на обслуговування електроустановки, тис.у.о.
.
Річні експлуатаційні витрати, у.о.
.
Для визначення оптимальної структурної схеми з
порівнюваних варіантів, яка підлягає подальшому розрахунку, складається
підсумкова таблиця складових витрат (табл. 1.9) За даними з табл. 1.9 вибираємо
варіант структурної схеми проектуємої електростанції, який має менші складові
витрати.
Таблиця
1.9 - Складові витрати
Складові
витрати
Перший
варіант, тис. у.о.
Другий
варіант, тис. у.о.
Капіталовкладення,
К
670,9
1517,5
Сумарні
витрати, И
692
1793
З
табличних даних ми можемо однозначно бачити, що перший варіант структурної
схеми (рис. 1.1) виявився вигіднішим. Детальному розрахунку піддасться саме ця
структурна схема.
2 Вибір джерел живлення
власних потреб
Джерелом живлення власних потреб на КЕС є генератори,
живлення подається від генератора через трансформатор в.п. (ТВП), який
підключається відпаюванням від генератора.
2.1 Вибір робочих трансформаторів власних
потреб
ТВП вибираю з умови:
,(2.1)
де – розрахункова потужність ТВП, МВА.
Розрахункова потужність ТВП, МВА
,(2.2)
де ;
(з початкових
даних).
Розрахункова потужність ТВП для блоків 300 МВт, МВА
,
.
Робочі трансформатори в.п. блоків 300 МВт
вибираю ТДНС-16000/20 з довідника [1]. Дані трансформаторів приведені в табл.
2.1.