Варианты структурных схем станции

Вариант «а».

Рис. 2.

В таблице № 1 дано распределение потоков мощности для принятого разделения блоков — 2 на 500 кВ и 2 на 220 кВ.

Таблица 1.

В режиме выдачи наибольшей мощности блоков, подключенных к шинам 220 кВ, при минимальной летней нагрузке:

• -выработка мощности блоками № 3 и № 4 — 240 МВт,
• -минимальная летняя нагрузка -63 МВт,
• -максимальный переток через АТ связи СН-ВН — 140 МВт.

Выбор мощности трансформаторов и АТ

Мощность АТ связи выбираем из двух режимов:

— Нормального:

S_AT

— Режима выдачи наибольшей мощности:

S_AT

Определяющим является первое условие.

Принимаем к установке 2 хАТДЦТН-32−230/121/13,8.

Мощность блочных трансформаторов.

Sг.

трансформатор ток замыкание электрический На напряжение 220 кВ примем к установке ТДЦ-125−230/13,8:

На напряжение 110 кВ принимаем к установке ТДЦ-125−121/13,8:

Вариант «б»

В качестве конкурирующего варианта «б» принимаем схему с двумя АТ блоками. На основе анализа нагрузок в нормальных и аварийных режимах из оставшихся двух трансформаторных блоков один подключаем к шинам 110 кВ, а другой — к шинам 220 кВ.

В таблице 3 дана загрузка обмоток в нормальных режимах.

Таблица 3.

Примечание: Для определения загрузки обмотки 110 кВ одного АТ необходимо из нагрузки 110кВ вычесть выработку мощности блоком № 4 и разделить на 2. Тогда загрузка обмотки 220 кВ одного АТ определится как разность между выработкой мощности АТ блоком и загрузкой обмотки 110 кВ.

В режиме выдачи наибольшей мощности блоков № 2, 3 и 4 подключенных и шинам 110 кВ, блок № 4 вырабатывает 100 МВт. При мощности нагрузки 110 кВ 135 МВт блоки № 2 и 3 будут выдавать на напряжение 110 кВ (НН-СН) по 17,5 МВт. Остальная мощность блоков № 2и 3 будет выдаваться на напряжение 220 кВ в систему (НН-ВН).

В аварийном режиме (отключение блока № 4 в летний максимум нагрузки) нагрузка на 110 кВ, равная 150 МВт, будет обеспечиваться АТ блоками (по 75 МВт каждый).

Таким образом, анализ нормальных и аварийных режимов позволяет сделать вывод о том, что АТ блоков работают только в трансформаторном режиме. В соответствии с (4) мощность одного АТ:

где к_выг =.

Принимаем к установке АТДЦТН-250−230/121/13,8 75У1.

Расчет годовых потерь энергии в трансформаторах и АТ

Примем, что географический район расположения станции Средняя Азия. Зима — m₃ =165 суток, лето — m_л=200 суток.

Вариант «а»

Трансформатор ТДЦ — 125 — 230/13,8.

Значения мощностей нагрузки трансформатор соответствует выработке мощности генератор блока.

Потери в стали:

Трансформатор ТДЦ-125 -121/13,8.

Потери в стали:

Потери в меди:

Э_м=.

кВтч.

Автотрансформатор связи АТДЦН -32−230/121/13,8.

Потери в стали:

кВт•ч Потери в меди АТ связи определим по формуле для двухобмоточного трансформатора (10) т.к. обмотка НН не загружена:

Значения нагрузок АТ связи взяты из таблицы 1. С учетом того, что два АТ подключены параллельно.

Вариант «б»

Автотрансформатор АТДЦН-250−230/121/13,8

Потери в стали:

Для расчета потерь энергии в меди предварительно необходимо найти потери мощности к.з. в отдельных обмотках:

Расчеты выполнены согласно следующих формул.

).

).

где к_выг= - уточненноезначение коэффициента выгодности АТ.

Значение мощностей загрузки обмоток 110 и 220 кВ взяты из таблицы 3.

Суммарные потери в меди:

Технико-экономические сравнение вариантов

Стоимость трансформаторов собственных нужд ГЭС в технико-экономическом сравнении вариантов не учитываем. Сравнительный анализ схем двух вариантов показывает, что в варианте «а» необходимо учесть стоимость одного ТДЦ-125−230/13,8, одного ТДЦ-125−121/13,8 и двух АТДЦН-32−230 /121/13,8, а в варианте «б» — стоимость двух АТДЦТН-32−230/121/13,8. В годовых издержках учитываем стоимость потерь энергии только в указанных трансформаторах и автотрансформаторах. Число присоединений на всех напряжениях в обоих вариантах одинаково. Поэтому стоимость ячеек выключателей не учитываем.

Капитальные затраты в трансформаторах и АТ Таблица 4.

Примечание: Расчетные стоимости трансформаторов Кр=К определены с учетом коэффициентов для пересчета заводской стоимости.

Таблица 5.