Проектирование электрической части атомных электростанций (стр. 2 из 11)
В этих формулах:
n - число блоков генератор - трансформатор, подключенных к РУ СН;
РГ, QГ - номинальная активная и реактивная мощности генераторов,подключенных к РУ СН;
РНmax., QНmax- активная и реактивная мощности нагрузки, отдаваемые с РУ СН в систему или нагрузку, подключенную к этому РУ.
Из условия: РНmax= 4800 МВт и cosс =0,9;
МВар.РНmin=4200 МВт.
QНmin=
МВар.Определение перетоков мощности через автотрансформатор связи для
первого варианта ( n=5):
- при максимальной нагрузке на шинах РУ СН:
S1
= 75.973 МВА;- при минимальной нагрузке на шинах РУ СН:
S2
= 596.386 МВА;- в аварийном режиме (отключения одного блока, подключенного к шинам РУ СН):
S3
= 1121.16 МВА.Определение перетоков мощности через автотрансформатор связи для второго варианта (n=4):
S1
= 1121.16 МВА;S2
= 455.979МВА;S3
= 2172.17 МВА.Определение перетоков мощности через автотрансформатор связи для третьего варианта (n=6):
S1
= 981.784 МВА;S2
= 1647.97МВА;S3
= 75.97 МВА.Ориентировочно мощность автотрансформаторов связи выбирается по максимальной мощности, полученной в результате расчета нормальных режимов эксплуатации автотрансформаторов.
Выбираем по каталогу автотрансформаторы связи.
Для первого варианта схемы выдачи мощности – АОДЦТН-333000/750/330. В количестве трех штук.
Его каталожные данные – Рх = 217 кВт; Рк = 580 кВт – мощность холостого хода и короткого замыкания соответственно. Sном=333 МВА; Sсуммарное=999 МВА
Для второго варианта схемы выдачи мощности – АОДЦТН – 333000/750/330. В данном варианте берется две группы однофазных АТ связи, т.е. шесть штук (по два на каждую фазу), т.к. одна не обеспечивает необходимую мощность в нормальных режимах эксплуатации.
Его каталожные данные - Рх =217 кВт ; Рк = 580 кВт – мощность холостого хода и короткого замыкания соответственно. Sном=333 МВА; Sсуммарное=1998 МВА
Для третьего варианта схемы выдачи мощности – АОДЦТН – 333000/750/330. В данном варианте также берется две группы однофазных АТ связи, т.е. шесть штук (по два на каждую фазу), т.к. одна не обеспечивает необходимую мощность в нормальных режимах эксплуатации.
Его каталожные данные - Рх =217 кВт ; Рк = 580 кВт – мощность холостого хода и короткого замыкания соответственно. Sном=333 МВА; Sсуммарное=1998 МВА
После выбора автотрансформатора связи по справочным материалам необходимо проверить его на перегрузку в аварийных режимах.
Kn1=
,Kn2=
,где
- максимальная расчётная мощность автотрансформатора в аварийном режиме (отключение одного генератора, питающего шины СН); 
- наибольшая мощность, полученная в результате расчета нормальных режимов эксплуатации автотрансформаторов(S1 или S2); 
- мощность автотрансформатора по каталожным данным.Примечание:
1. Kn2 - рассчитывается только в случае использования двух параллельно включенных автотрансформаторов связи ( двух групп однофазных АТ связи). Если получен Kn2 > 1.5,то следует устанавливать одну резервную фазу, готовую к перекатке.
2. При использовании одной группы из однофазных автотрансформаторов связи резервная фаза ставится обязательно.
Вариант 1: 3·АОДЦТН – 333000 / 750 / 330
Kn1=1121.16 /(3·333) = 1.122 < (1.3..1.5).
Вариант 2: 6· АОДЦТН – 333000 / 750 / 330
Kn1=2172.17 /(2·3·333)= 1.087 < (1.3..1.5).
Kn2 =1121.16 /(3·333)= 1.122 < (1.3..1.5)– резервная фаза не нужна.
Вариант 3: 6· АОДЦТН – 333000 / 750 / 330
Kn1=75.97 /(2·3·333)= 0.038 < (1.3..1.5).
Kn2 =1647.97 /(3·333)= 1.65 > (1.3..1.5) – необходима установка резервной фазы.
Выбор резервных трансформаторов собственных нужд
Перетоки мощности через резервные трансформаторы собственных нужд:
SР.Т.С.Н. =
= 
= 58.568 МВА.По каталогу выбирается трансформатор типа ТРДНС – 32000 / 330 в количестве десяти штук (берется по паре на два блока).
Предварительный выбор выключателей
ВНВ 330А-63/4000У1; ВНВ 750А-40/4000У1;
Количество на стороне ВН выбирается по количеству блоков и еще один на АТ связи.
Количество на стороне СН выбирается по количеству блоков, один на АТ связи +0.25РТСН
1.3 Определение потерь активной энергии в блочных трансформаторах и автотрансформаторах связи
При задании исходной нагрузки параметрами, характеризующими график нагрузки, потери энергии в блочном трансформаторе определяются выражением:
Δ Wт.бл = Рx · (8760 – Тр.бл.) + Рк · (Sт.бл. / Sт.ном.)2 · τ ,
где Рх, Рк – потери холостого хода и короткого замыкания соответственно, приведены в каталоге для данного вида трансформатора,
Тр.бл. – средняя продолжительность планового ремонта блока генератор - трансформатор, выбирается по справочнику,
τ – время максимальных потерь, определяется как τ = Тг.уст
Вариант 1:
Потери энергии в блочном трансформаторе на стороне СН:
ТНЦ – 1250000 / 330;
Рх=715 кВт;
Рк=2200 кВт,
Тр.бл=50 ч для напряжения 330 кВ и Sт.ном > 80МВА
τ = Тг.уст=7400 ч, тогда
Δ Wбл.С.Н 330. = 715 · (8760 - 50) + 2200 · (1051,4/ 1250)2 · 7400= 16.68·106 кВт·ч.
Потери энергии в блочном трансформаторе на стороне ВН:
ОРЦ – 417000 / 750.
Рх=320 кВт,
Рк=540 кВт,
Тр.бл=50 ч для напряжения 750 кВ и Sт.ном > 80МВА,
τ= Тг.уст=7400 ч, тогда
Δ Wбл.В.Н = 3·320 · (8760 - 50) +3 ·540 · (1051,4/ 3 · 417)2 · 7400 = 16.04·106 кВт·ч.
Здесь потери увеличиваются в трое т.к. блочный трансформатор набран из трех однофазных.
Потери энергии в автотрансформаторе связи:
ΔWАТ = q·Рx ·(8760 – Тр.АТ) + q·Рк · (S1 / (q·SАТ))2 ·τ max + q·Рк · (S2 / (q·SАТ))2 ·τ min,
где q – количество автотрансформаторов связи,
Тр.АТ – продолжительность планового ремонта АТ (Тр.АТ = 50 ч);
τ max, τ min– время максимальных и минимальных потерь в АТ при перетоках мощности S1 и S2 , определяются :
τ max- по графику зависимости времени максимальных потерь от продолжительности использования соответствующей нагрузки τ = f (Тmax) при Тнагрmax = 6200 ч.
τ min- по графику зависимости времени максимальных потерь от продолжительности использования соответствующей нагрузки τ = f (Тmin) при Тmin= 8760 – Тнагрmax -Tр.АТ ;
Тmin= 8760 – 6200 – 50 =2510 ч.
Т.о. по графику τ max= 4300 ч, τ min= 1350 ч.
Потери энергии в автотрансформаторе связи:
АОДЦТН – 333000 / 750 / 330
τ max= 4300 ч, τ min= 1350 ч;
Тр.АТ = 50 ч;
Рх = 217 кВт;
Рк = 580 кВт;
Δ WАТ = 3·217 · (8760 - 50) + 3·580 · (75.973/3 · 333)2 · 4300+3·580·(596.386/3·333) 2 · 1350 = 6.551·106 кВт·ч.
Суммарные потери электроэнергии в основных элементах схемы выдачи мощности:
Δ WΣ1 = 5 · Δ Wбл.с.н + 4· Δ Wбл.в.н + Δ WАТ кВт·ч.
Δ WΣ1 = 5 · 16.68·106 + 4 · 16.04·106 + 3· 6.551·106 = 154.111 ·106 кВт·ч.
Вариант 2:
Потери энергии в блочном трансформаторе на стороне СН:
ТНЦ – 1250000 / 330;
Рх=715 кВт;
Рк=2200 кВт,
Тр.бл=50 ч для напряжения 330 кВ и Sт.ном > 80МВА
τ = Тг.уст=7400 ч, тогда
Δ Wбл.С.Н 330. = 715 · (8760 - 50) + 2200 · (1051,4/ 1250)2 · 7400= 16.68·106 кВт·ч.
Потери энергии в блочном трансформаторе на стороне ВН:
ОРЦ – 417000 / 750.
Рх=320 кВт,
Рк=540 кВт,
Тр.бл=50 ч для напряжения 750 кВ и Sт.ном > 80МВА,
τ= Тг.уст=7400 ч, тогда
Δ Wбл.В.Н = 3·320 · (8760 - 50) +3 ·540 · (1051,4/ 3 · 417)2 · 7400 = 16.04·106 кВт·ч.
Потери энергии в автотрансформаторе связи:
АОДЦТН – 333000 / 750 / 330
τ max= 4300 ч, τ min= 1350 ч;
Тр.АТ = 50 ч;
Рх = 217 кВт;
Рк = 580 кВт;
Δ WАТ = 6·217 · (8760 - 50) + 6·580 · (1121.16/2 · 3 · 333)2 · 4300+6·580·(455.979 / 2 · 3 · 333) 2 · ·1350 = 16.3·106 кВт·
Суммарные потери электроэнергии в основных элементах схемы выдачи мощности:
Δ WΣ2 = 4 · Δ Wбл.с.н + 5 · Δ Wбл.в.н + Δ WАТ кВт·ч.
Δ WΣ2 = 4 · 16.68·106 + 5 · 16.04·106 + 16.3·106 = 163.22·106 кВт·ч.
Вариант 3:
Потери энергии в блочном трансформаторе на стороне СН:
ТНЦ – 1250000 / 330;
Рх=715 кВт;
Рк=2200 кВт,
Тр.бл=50 ч для напряжения 330 кВ и Sт.ном > 80МВА