Выбор трансформаторов на электростанциях и подстанциях
Выбор числа и номинальной мощности трансформаторов производится таким образом, чтобы была обеспечена возможность надежного электроснабжения потребителей всех категорий при наиболее эффективном использовании выбранной мощности трансформаторов. При питании потребителей I, II категорий количество трансформаторов должно быть не менее двух, а их мощность определяется из соотношения:
где Pmax - максимальное значение активной нагрузки; n - число параллельно работающих трансформаторов; β - коэффициент допустимой перегрузки. Приближенно:
где R =1.882 - районный коэффициент.
Принимается, что генераторы электростанции 1 работают на общие (сборные) шины на генераторном напряжении. В этом случае количество трансформаторов здесь может быть любым, но не менее двух. Расчетную мощность одного трансформатора S можно определить по формуле.
Поскольку нагрузка Н - 7 подключена непосредственно на шины генераторного напряжения, то ее мощность не протекает по трансформаторам связи.
Таким образом:
На электростанции ЭС-2 установлены блоки "генератор-трансформатор". Поэтому число трансформаторов здесь соответствует числу агрегатов, а номинальная мощность определяется из условия
Произведем расчет мощности и выберем трансформаторы для подстанций и энергостанций схемы энергосистемы:
ПС1:
|
|
|
Выбираем ТДЦ 40000/220
ПС2:
Выбираем ТДЦ 40000/220
ПС3:
Выбираем ТДЦ 40000/220
ПС4:
Выбираем ТДЦ 63000/220
ПС5:
Выбираем АТДЦТН 125000/220/110
ЭС1:
Выбираем ТДЦ 125000/242
ЭС1:
Выбираем ТДЦ 250000/242
Сведем данные по трансформаторам в таблицы:
Таблица 11. Данные трансформатора ТДЦ 40000/220.
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| МВА | кВ | кВ | кВт | кВт | % | % | Ом | Ом | кВАр |
| 40 | 230 | 11-11 | 170 | 50 | 12 | 0.9 | 5,6 | 158,7 | 360 |
Таблица 12. Данные трансформатора ТДЦ 63000/220.
| 
| 
| 
|
|
| 
|
|
|
|
| МВА | кВ | кВ | кВт | кВт | % | % | Ом | Ом | кВАр |
| 63 | 230 | 11-11 | 300 | 82 | 12 | 0.8 | 3.9 | 100,7 | 504 |
Таблица 13. Данные автотрансформатора АТДЦТН 125000/220/110.
|
|
| 
|
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| МВА | кВ | кВ | кВ | % | % | % | кВт | кВт | % |
| 125 | 230 | 121 | 10.5 | 11 | 31 | 19 | 290 | 85 | 0.5 |
| 
| 
| 
| 
| 
|
|
| Ом | Ом | Ом | Ом | Ом | Ом | кВАр |
| 0.5 | 0.5 | 1 | 48.6 | 0 | 82.5 | 625 |
Таблица 14. Данные трансформатора ТДН 125000/220.
|
|
|
|
| 
|
|
|
|
|
| МВА | кВ | кВ | кВт | кВт | % | % | Ом | Ом | кВАр |
| 125 | 242 | 10.5 | 380 | 135 | 11 | 0.5 | 1.4 | 51.5 | 625 |
|
|
|
Таблица 15. Данные трансформатора ТДН 250000/220.
| 
| 
| 
|
| 
|
| 
| 
| 
|
| МВА | кВ | кВ | кВт | кВт | % | % | Ом | Ом | кВАр |
| 250 | 242 | 15.75 | 650 | 240 | 11 | 0.45 | 0.65 | 25.7 | 1125 |
Расчет и построение расходных характеристик агрегатов и электростанции в целом. Определение параметров ВЛЭП
Рассчитать и построить расходные характеристики ЭС, исследовать их свойства.
В качестве целевой функции в задаче оптимизации используется минимум затрат на производство и распределение электроэнергии. Постоянная часть этих затрат содержит издержки на ремонт и эксплуатацию оборудования, заработную плату персонала и практически не зависит от энергетического режима. Переменная часть издержек, называется топливной составляющей, связана с затратами на приобретение, транспортировку и подготовку топлива.
В зависимости от того как активная генерация будет распределена между электростанциями, издержки на топливо будут различными. Издержки на топливо на каждой электростанции определяются ее расходом топлива.
|
|
|
Расход топлива в единицу времени связан с выдаваемой станцией мощностью - расходной характеристикой станции. Расходные характеристики станции зависят от типа регулирования теплового оборудования и являются сложными нелинейными характеристиками.
Расходные характеристики электростанций Вк = f (Pk) строятся по выражению:
где
nk - число агрегатов на к-ой станции;
βk - удельная расходная характеристика агрегата для k -ой станции, тут/кВт·ч.
Для ЭС-1: 
,
Для ЭС-2: 
,
Для построения графиков результаты расчета сводим в таблицу 16-17:
Таблица 16. Расходные характеристики агрегатов.
| Pн | В | DB/DP | B/P |
| 8,813 | 0,095 | 0,0066 | 0,0108 |
| 17,625 | 0,096 | 0,023 | 0,0055 |
| 26,438 | 0,099 | 0,0478 | 0,0037 |
| 35,25 | 0,104 | 0,0802 | 0,0029 |
| 44,063 | 0,111 | 0,1198 | 0,0025 |
| 52,875 | 0,122 | 0,1663 | 0,0023 |
| 61,688 | 0,136 | 0,2195 | 0,0022 |
| 70,5 | 0,155 | 0,2791 | 0,0022 |
| 79,313 | 0,178 | 0,345 | 0,0022 |
| 88,125 | 0, 207 | 0,4171 | 0,0023 |
| 96,938 | 0,241 | 0,4951 | 0,0025 |
| 105,75 | 0,281 | 0,5791 | 0,0027 |
| 114,563 | 0,328 | 0,6688 | 0,0029 |
| 123,375 | 0,382 | 0,7643 | 0,0031 |
| 132,188 | 0,443 | 0,8653 | 0,0033 |
| 141 | 0,512 | 0,9719 | 0,0036 |
| 149,813 | 0,589 | 1,084 | 0,0039 |
| 158,625 | 0,674 | 1, 2014 | 0,0043 |
| 167,438 | 0,769 | 1,3242 | 0,0047 |
|
|
|
Таблица 17. Расходные характеристики агрегатов.
| Pн | В | DB/DP | B/P |
| 17,625 | 0,11 | 0,0017 | 0,0062 |
| 35,25 | 0,11 | 0,009 | 0,0031 |
| 52,875 | 0,112 | 0,0237 | 0,0021 |
| 70,5 | 0,114 | 0,0473 | 0,0016 |
| 88,125 | 0,119 | 0,0807 | 0,0013 |
| 105,75 | 0,127 | 0,1251 | 0,0012 |
| 123,375 | 0,138 | 0,1811 | 0,0011 |
| 141 | 0,154 | 0,2494 | 0,0011 |
| 158,625 | 0,176 | 0,3309 | 0,0011 |
| 176,25 | 0, 204 | 0,4262 | 0,0011 |
| 193,785 | 0,24 | 0,5357 | 0,0012 |
| 211,5 | 0,285 | 0,6601 | 0,0013 |
| 229,125 | 0,339 | 0,7999 | 0,0015 |
| 246,75 | 0,405 | 0,9556 | 0,0016 |
| 264,375 | 0,483 | 1,1277 | 0,0018 |
| 282 | 0,575 | 1,3166 | 0,002 |
| 299,625 | 0,681 | 1,5228 | 0,0023 |
| 317,25 | 0,804 | 1,7467 | 0,0025 |
| 334,875 | 0,944 | 1,9887 | 0,0028 |
Рисунок 6 - Зависимость расхода топлива от мощности нагрузки.
Рисунок 7 - Зависимость В/Р=f (Рк).
Рисунок 8 - Зависимость расхода топлива от мощности нагрузки.
Рисунок 9 - Зависимость В/Р=f (Рк).
В таблицах 18,19 представлены расходные характеристики электростанций.
Таблица 18. Расходные характеристики ЭС1.
| Pн | В | DB/DP | B/P |
| 8,813 | 0,475 | 0,033 | 0,054 |
| 17,625 | 0,48 | 0,115 | 0,0275 |
| 26,438 | 0,495 | 0,239 | 0,0185 |
| 35,25 | 0,52 | 0,401 | 0,0145 |
| 44,063 | 0,555 | 0,599 | 0,0125 |
| 52,875 | 0,61 | 0,8315 | 0,0115 |
| 61,688 | 0,68 | 1,0975 | 0,011 |
| 70,5 | 0,775 | 1,3955 | 0,011 |
| 79,313 | 0,89 | 1,725 | 0,011 |
| 88,125 | 1,035 | 2,0855 | 0,0115 |
| 96,938 | 1, 205 | 2,4755 | 0,0125 |
| 105,75 | 1,405 | 2,8955 | 0,0135 |
| 114,563 | 1,64 | 3,344 | 0,0145 |
| 123,375 | 1,91 | 3,8215 | 0,0155 |
| 132,188 | 2,215 | 4,3265 | 0,0165 |
| 141 | 2,56 | 4,8595 | 0,018 |
| 149,813 | 2,945 | 5,42 | 0,0195 |
| 158,625 | 3,37 | 6,007 | 0,0215 |
| 167,438 | 3,845 | 6,621 | 0,0235 |
| 176,25 | 4,365 | 7,2615 | 0,025 |
Таблица 19. Расходные характеристики ЭС2.
| Pн | В | DB/DP | B/P |
| 17,625 | 0,44 | 0,0068 | 0,0248 |
| 35,25 | 0,44 | 0,036 | 0,0124 |
| 52,875 | 0,448 | 0,0948 | 0,0084 |
| 70,5 | 0,456 | 0,1892 | 0,0064 |
| 88,125 | 0,476 | 0,3228 | 0,0052 |
| 105,75 | 0,508 | 0,5004 | 0,0048 |
| 123,375 | 0,552 | 0,7244 | 0,0044 |
| 141 | 0,616 | 0,9976 | 0,0044 |
| 158,625 | 0,704 | 1,3236 | 0,0044 |
| 176,25 | 0,816 | 1,7048 | 0,0044 |
| 193,785 | 0,96 | 2,1428 | 0,0048 |
| 211,5 | 1,14 | 2,6404 | 0,0052 |
| 229,125 | 1,356 | 3, 1996 | 0,006 |
| 246,75 | 1,62 | 3,8224 | 0,0064 |
| 264,375 | 1,932 | 4,5108 | 0,0072 |
| 282 | 2,3 | 5,2664 | 0,008 |
| 299,625 | 2,724 | 6,0912 | 0,0092 |
| 317,25 | 3,216 | 6,9868 | 0,01 |
| 334,875 | 3,776 | 7,9548 | 0,0112 |
| 352,5 | 4,408 | 8,9972 | 0,0124 |
Рисунок 10 - Зависимость расхода топлива от мощности нагрузки.
Рисунок 11 - Зависимость В/Р=f (Рк).
Рисунок 12 - Зависимость расхода топлива от мощности нагрузки.
Рисунок 13 - Зависимость В/Р=f (Рк).
Количество питающих линий для нагрузок определяется как:
где Рпр - пропускная способность линии, взятая из таблицы 20.
Таблица 20.
| Напряжение линии | Сечение провода | Передаваемая мощность, МВт | Длина линии Электропередач, км | ||
| U, кВ | h, мм | Натуральная | При плотности тока 1.1 А/мм2 | Предельная при КПД=0.9 | Средняя (между двумя соседними пс) |
| 10 | - | - | 5 | - | - |
| 35 | 16 - 150 | - | 12 | 50 | - |
| 110 | 70 - 240 | 30 | 13 - 45 | 80 | 25 |
| 220 | 240 - 400 | 135 | 90 - 150 | 400 | 100 |
| 330 | 3×300 - 3×500 | 360 | 270 - 450 | 700 | 130 |
| 500 | 5×300 - 3×500 | 900 | 770 - 1300 | 1200 | 280 |
| 750 | 5×300 - 5×400 | 2100 | 1500 - 2000 | 2200 | 300 |
| 1150 | 8×300 - 8×500 | 5200 | 4000 - 6000 | 3000 | - |
Для нагрузки Н7:
Для нагрузки Н8:
2. Определение коэффициентов формулы потерь активной и реактивной мощностей. Экономическое распределение активной мощности между электростанции по критерию: "Минимум потерь активной мощности"
Критерием экономичного распределения активной мощности является минимум затрат на ведение режима энергосистемы, который характеризуется равенством удельных приростов этих затрат.
Распределение активных мощностей между электростанциями ведётся с учётом изменения потерь в сетях. Для этого необходимо знать коэффициенты распределения активных мощностей С1, С2, С12.
Данные коэффициенты определится для часа максимума системного графика нагрузки и ремонтного режима. Сделать это можно аналитически при помощи метода наложения.
Для каждого из вышеперечисленных режимов следует произвести расчет потоков мощности в сетевой части схемы (рис.2) при поочередном питании от обеих станций:
1) питание осуществляется от ЭС-1;
2) питание осуществляется от ЭС-2.
Расчет потоков мощности можно произвести по любой из программ расчета установившегося режима, например по программе DAKAR.
Рисунок 13 - Расчётная схема энергосистемы.
Расчет потоков мощности можно произвести по любой из программ расчета установившегося режима, например по программе DAKAR.
Далее определяются частичные потоки активной мощности в относительных единицах, когда одна из электростанций отключена:
, 
Для режима, соответствующего часу максимума:
, 
По результатам расчетов следует заполнить таблицу 20.
Таблица 21. Коэффициенты распределения активной мощности.
| № ЛЭП | Rлi, Ом | k1i | k2i | k1 i k1iRлi | k2i k2i Rлi | k1i k2i Rлi |
| 1 | 6,490 | -0,128 | -0,127 | 0,107 | 0,105 | 0,106 |
| 2 | 6,962 | 0,244 | -0,169 | 0,415 | 0, 198 | -0,287 |
| 3 | 3,304 | 0,273 | -0,106 | 0,246 | 0,037 | -0,095 |
| 4 | 4,956 | 0,473 | -0,187 | 1,110 | 0,174 | -0,439 |
| 5 | 5, 192 | -0,211 | 0,356 | 0,231 | 0,657 | -0,390 |
| 6 | 6,018 | 0,092 | -0,046 | 0,050 | 0,013 | -0,025 |
| 7 | 4,602 | -0,057 | -0,013 | 0,015 | 0,001 | 0,003 |
| 8 | 5,782 | -0,047 | 0,188 | 0,013 | 0, 205 | -0,051 |
| 9 | 3,422 | 0,093 | -0,109 | 0,029 | 0,040 | -0,034 |
|
| 2,217 | 1,429 | -1,213 | |||
Просуммировав элементы по 5, 6 и 7 столбцам получаем искомые коэффициенты распределения активной мощности сети С1, С2, С12.
Таблица 22. Коэффициенты распределения активной мощности для аварийного режима
| . № ЛЭП | Rлi, Ом | k1i | k2i | k1 i k1iRлi | k2i k2i Rлi | k1i k2i Rлi |
| 1 | 6,490 | -0,106 | 0,159 | 0,072 | 0,164 | -0,109 |
| 2 | 6,962 | 0,272 | -0,129 | 0,515 | 0,115 | -0,244 |
| 3 | 3,304 | 0,303 | -0,108 | 0,304 | 0,038 | -0,108 |
| 4 | 4,956 | 0,437 | -0,156 | 0,948 | 0,120 | -0,338 |
| 5 | 5, 192 | -0,263 | 0,285 | 0,359 | 0,422 | -0,389 |
| 6 | 6,018 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| 7 | 4,602 | -0,101 | 0,016 | 0,047 | 0,001 | -0,008 |
| 8 | 5,782 | -0,009 | 0,122 | 0,001 | 0,085 | -0,007 |
| 9 | 3,422 | 0,050 | -0,072 | 0,009 | 0,018 | -0,012 |
|
| 2,25526 | 0,96481 | -1,21451 | |||
Экономичное распределение активной нагрузки между электростанциями по критерию равенства относительных приростов расхода условного топлива с учетом сетевого фактора. Построение суточных графиков активных мощностей для электростанции
В рассматриваемой энергосистеме регулирование частоты следует поручить одной из электростанций, которую называют регулирующей.
Это необходимо для того, чтобы выделить станцию, работающую с относительно постоянной нагрузкой, в базовой части графика нагрузки энергосистемы.
Для того чтобы выбрать регулирующую станцию необходимо найти резервы мощности в час максимальной нагрузки.
Резервную мощность каждой электростанции можно определить следующим образом:
Установленная мощность станций:
Рэк - берется из расчетов распределения активной мощности в энергосистеме (для максимального режима).
В качестве регулирующей выбирается электростанция, имеющая большую резервную мощность, другая электростанция будет работать в базовом режиме, с постоянной мощностью.
Рисунок 13 - Уточнённые суточные графики электростанций.
Таблица 23. Уточненные данные диспетчерского графика нагрузок.
|
| Рсист, МВт | Рст1, МВт | Рст2, МВт |
| 0 | 974,92 | 459,78 | 515,14 |
| 2 | 974,92 | 459,78 | 515,14 |
| 2 | 950,95 | 459,78 | 491,17 |
| 4 | 950,95 | 459,78 | 491,17 |
| 4 | 977,74 | 459,78 | 517,96 |
| 6 | 977,74 | 459,78 | 517,96 |
| 6 | 1082,73 | 459,78 | 622,95 |
| 8 | 1082,73 | 459,78 | 622,95 |
| 8 | 1145,5 | 459,78 | 685,72 |
| 9 | 1145,5 | 459,78 | 685,72 |
| 9 | 1145,5 | 395,38 | 750,12 |
| 10 | 1145,5 | 395,38 | 750,12 |
| 10 | 1088,63 | 459,78 | 628,85 |
| 12 | 1088,63 | 459,78 | 628,85 |
| 12 | 1055,77 | 459,78 | 595,99 |
| 14 | 1055,77 | 459,78 | 595,99 |
| 14 | 1150,31 | 459,78 | 690,53 |
| 16 | 1150,31 | 459,78 | 690,53 |
| 16 | 1113,04 | 459,78 | 653,26 |
| 18 | 1113,04 | 459,78 | 653,26 |
| 18 | 1058,38 | 459,78 | 598,6 |
| 20 | 1058,38 | 459,78 | 598,6 |
| 20 | 1010,71 | 459,78 | 550,93 |
| 22 | 1010,71 | 459,78 | 550,93 |
| 22 | 986,63 | 459,78 | 526,85 |
| 24 | 986,63 | 459,78 | 526,85 |
Литература
1. Баркан Я.О. Эксплуатация энергосистем. - М.: Высшая школа, 1990. - 304 с.
2. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. - М.: Энергия, 2002. - 288 с.
3. Совалов С.А. Режимы единой энергосистемы. - М.: Энергия, 1983. - 384 с.
4. Маркович И.М. Режимы энергетических систем. - М.: Энергия, 1969. - 352 с.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 433; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!