Технический проект ТЭЦ мощностью 90 МВт (стр. 1 из 7)

Содержание =

Введение

1. Исходные данные ТЭЦ

2. Выбор числа и мощности генераторов электростанции

3. Выбор числа и мощности трансформаторов ТЭЦ-90

4. Технико-экономическое сравнение структурных схем

5. Выбор главной схемы электрических соединений

6. Составление схемы замещения в относительных единицах

7. Расчёт токов короткого замыкания

8. Выбор выключателей и разъединителей

9. Выбор шин и токоведущих частей

10. Выбор трансформаторов тока и напряжения

11. Обеспечение собственных нужд ТЭЦ

Введение

Современная электроэнергетика базируется на трехфазном переменном токе с частотой 50 Гц. Применение трехфазного тока объясняется большей экономичностью сетей и установок трехфазного тока по сравнению с установками однофазного переменного тока, а также возможностью применения наиболее надежных, простых и экономичных асинхронных электродвигателей по сравнению с электродвигателями других типов.

В городах, поселках и на крупных предприятиях электрические сети строятся на напряжение 1ОкВ и реже 6кВ. Напряжения 35 и 11ОкВ применяются для связи электростанций между собой при небольших расстояниях и в распределительных сетях при питании потребителей от мощных станций. Напряжения 220, 330 и 500кВ применяются для связи мощных электростанций между собой, передачи больших мощностей на дальние расстояния, а также для межсистемной связи.

ТЭЦ, как правило, сооружаются в городах, рабочих поселках и при крупных промышленных предприятиях, т. е. в центре тепловых и электрических нагрузок. Поэтому большая часть генераторов ТЭЦ присоединяется непосредственно к сборным шинам генераторного напряжения 6-10кВ, от которых отходят линии для питания местных потребителей, т. е. промышленных предприятий и городских трансформаторных пунктов ТП. С этих же сборных шин питаются и трансформаторы собственных нужд при наличии избыточной мощности на ТЭЦ последняя передается в энергосистему с помощью повышающих трансформаторов связи, сборных шин повышенного напряжения и линий электропередачи ВЛ. В случае дефицита (недостатка) генерирующей мощности последняя поступает из энергосистемы через те же трансформаторы связи.

Электрическая часть каждой электростанции прежде всего характеризуется схемой электрических соединений, на которой условными обозначениями нанесены все агрегаты и аппараты электрической части станции и соединения между ними.

1. Исходные данные ТЭЦ

Проектируемая ТЭЦ мощностью 90 МВт работает в энергосистеме, которая представлена ГРЭС-800.

Таблица 1.

Исходные данные

Напряжения РУ		Км.	Макс. нагр. На РУ,МВт	Мин.нагр на РУ,МВт
U в.н., кВ	110	110	-	-
U с.н., кВ	35	-	12,00	8,52
U н.н., кВ	6	-	28,00	19,88

Расходы на собственные нужды принимаем равными 12%.

2. Выбор числа и мощности генераторов электростанции

Число и мощность генераторов на ТЭЦ выбираем в зависимости от характера тепловых и электрических нагрузок.

При выборе числа и мощности генераторов ТЭЦ, присоединенных к шинам генераторного напряжения, руководствуемся следующими соображениями:

- с целью снижения токов к.з. число генераторов, присоединенных к ГРУ, не должно быть меньше двух и больше четырёх;

- ударный ток к.з. на шинах генераторного напряжения должен быть не более 300 кА, поэтому для ТЭЦ с выбранными генераторами по 30МВт приходится выполнять предварительный расчет токов к.з.;

- суммарная мощность генераторов, присоединенных к шинам генераторного напряжения, должна превышать мощность, выдаваемую с этих шин потребителям.

Принимая во внимание выше изложенное, выбираем два генератора которые присоединяются к ГРУ, и поскольку заданная мощность ТЭЦ значительно превышает нагрузку на генераторном напряжении, принимаем один блок генератор-трансформатор и подключаем его к РУ 110кВ.

Учитывая вышесказанное и мощность проектируемой ТЭЦ – 90 МВт, выбираем три генератора мощностью по 32 МВт.

Таблица 2

Коль-вошт.	P,МВт	S,МВА	U,кВ	I,кА
ТВС-32УЗ	2	32	40	6,5	3,67	0,8	0,143
ТВС-32УЗ	1	32	40	10,5	2,2	0,8	0,153

Предварительная структурная схема ТЭЦ-90 изображена на рис.1.

Т1 Т2 Т3

Г 1 Г 2 Г 3

3. Выбор числа и мощности трансформаторов ТЭЦ-90

Число и мощности выбираемых трансформаторов зависят от их назначения, схемы энергосистемы, схемы включения генераторов, количества РУ на каждом из напряжений. Два трансформатора при этом выбираем трёхобмоточными и один двухобмоточный.

Трансформаторы Т1 и Т2 на ТЭЦ служат для связи ОРУ высокого напряжения 110кВ с ОРУ-35кВ и ГРУ-6кВ и электроснабжения потребителей среднего напряжения. Два параллельно работающих трансформатора связи, устанавливаем с целью резервирования питания потребителей 6кВ и 35кВ.

1)Выдача избыточной мощности в энергосистему в период минимума нагрузки на шинах генераторного напряжения:

;

2)Пропуск от энергосистемы недостающей мощности на шинах генераторного напряжения в момент максимальной нагрузки и при отключении одного из наиболее мощных генераторов

;

При аварийном отключении одного из двух параллельно работающих трансформаторов или при одновременном отключении одного генератора и одного трансформатора (наложение аварий), перегрузка оставшегося в работе трансформатора Sт ав не должна превышать 1,4.

В связи с обратимым режимом работы трансформаторов связи предусматриваем устройства для регулирования напряжения нагрузкой (РПН) на стороне высшего напряжения (ВН).

Блочный трансформатор Т3 рассчитываем по формуле:

;

По результатам расчетов принимаем Т1-Т2 – трёхобмоточные трансформаторы типа ТДТН- 40000/110 мощностью 40 МВА.

А блочный трансформатор Т3 двухобмоточный типа ТРДН–40000/110 мощностью 40МВА.

Паспортные данные трансформаторов сведены в таблицу 3.

Паспортные данные главных трансформаторов ТЭЦ. Таблица 3.

Характеристики трех- обмоточных трансформаторов типа ТДТН 40000/110			Характеристики двух- обмоточного трансформатора типа ТРДН 40000/110
Напряжения обмоток, кВ
ВН	СН	НН	ВН	НН
115	38,5	6,6	115	10,5
Напряжения к.з.,%
ВН-СН	ВН-НН	СН-НН	ВН-НН
10,5	17,5	6,5	10,5
,МВА
40			40
Количество
2			1

Для проведения технико-экономического сравнения вариантов произведём разработку ещё одной структурной схемы. Возьмём три генератора мощностью по 32МВт.

Таблица 4

Коль-воШт.	P,МВт	S,МВА	U,КВ	I,кА
ТВС-32УЗ	3	32	40	6,5	3,67	0,8	0,143

Предварительная структурная схема ТЭЦ-90 изображена на рис.2.

Рис.2

Т1 Т2

Г1 Г2 Г3

1)Выдача избыточной мощности в энергосистему в период минимума нагрузки на шинах генераторного напряжения:

;

2)Пропуск от энергосистемы недостающей мощности на шинах генераторного напряжения в момент максимальной нагрузки и при отключении одного из наиболее мощных генераторов

;

По результатам расчетов принимаем Т1-Т2 – трёхобмоточные трансформаторы типа ТДТН- 63000/110 мощностью 63 МВА.

Паспортные данные трансформаторов сведены в таблицу 5. Таблица 5.

Характеристики трех- обмоточных трансформаторов типа ТДТН 63000/110
Напряжения обмоток, кВ
ВН	СН	НН
115	38,5	6,6
Напряжения к.з.,%
ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
10,5	18	7
,МВА
40
Количество
2

4. Технико-экономическое сравнение структурных схем.

Расчёт технико-экономических показателей 1-ой схемы: