Рразработка и выбор структурной схемы станции

Определяем время максимальных потерь, формула (1.17):

 

 

 

Далее по графику зависимости  времени максимальных потерь определяем , , _{, ч:}

= =2850,

 

=0;

 

Полные потери электроэнергии, формула (1.18):

 

 

_{Затраты на потери в трансформаторах  и автотрансформаторах, формула (1,19):}

 

Трансформаторы собственных  нужд аналогичны предыдущему варианту.

Выбор резервных трансформаторов  собственных нужд:

 

_{Таблица 5 – Характеристики резервных трансформаторов собственных нужд}

 

Тип трансформатора	SНОМ , МB×A	UBH, кВ	UHH, КB	РХ, КВт	РK, кВт
2хТРДНС – 25000/10/6,3	25	10	6,3	25	115
Итого:					230

 

_{1.6 Предварительный выбор коммутационной аппаратуры для схемы №1.}

 

Предварительный выбор выключателей нужен для определения экономических показателей вариантов структурной схемы т.к. стоимость выключателей играет существенную роль в формировании капиталовложений.

_{Предварительный выбор коммутационной аппаратуры произведем исходя из условий:}

 

Максимальный рабочий  ток это ток проходящий по аппарату в нормальном режиме работы.

Максимальный рабочий  ток для генераторного выключателя, А:

 

                                     (1.20)

 

 

Максимальный рабочий  ток для выключателя ОРУ-110, А:

 

                                                          (1.21)

 

 

Максимальный рабочий  ток для выключателя на низкой стороне трансформатора собственных нужд, А:

 

                                                        (1.22)

 

 

Максимальный рабочий  ток для выключателя ОРУ-220, А:

 

                                                        (1.23)

 

 

Максимальный рабочий  ток для выключателя на высокой стороне резервного трансформатора собственных нужд, А:

 

                                                     (1.24)

 

Максимальный рабочий  ток для выключателя на низкой стороне резервного трансформатора собственных нужд, А:

 

                                                       (1.25)   

 

 

Максимальный рабочий  ток для выключателя на стороне среднего напряжения трансформатора связи, А:

 

 

_{На стороне  высокого напряжения, А:}

 

 

_{Перечень  выбранных выключателей снесем в таблицу 6.}

 

 

_{Таблица 6 – Количество и свойства выключателей в схеме №1}

 

Тип	Uном,кВ	IHOM,A	tOB,c	Цена,т.руб
5 х ВГМ-15,75-90/11200	15,7	11200	0,2	30
ЯЭ-110Л-23(13У4)	110	1250	0,065	16,5
VD4-1716-31	15,7	1600	0,04	15
4 х ВВЭ-10-31,5/2500	10	2500	0,05	23
10 х ВВЭ-10-20/1600	10	1600	0,05	1,9
3 х ВВБМ-110Б	110	2000	0,07	19
4 х ВГБУ-220-40/2000	220	2000	0,07	23
Итого:				441,5

 

_{1.7 Предварительный выбор коммутационной аппаратуры для схемы №2.}

_{Расчет  аналогичен предыдущему. Количество и свойство генераторных выключателей, выключателей собственных нужд, полностью аналогично схеме №1.}

_{Выбранные выключатели снесем в таблицу 7.}

 

_{Таблица 7 – Количество и свойства выключателей в схеме №2}

Тип	Uном,кВ	IHOM,A	tOB,c	Цена,т.руб
5 х ВГМ-15,75-90/11200	15,7	11200	0,2	30
2 х VD4-1716-31	15,7	1600	0,04	15
4 х ВВЭ-10-31,5/2500	10	2500	0,05	23
10 х ВВЭ-10-20/1600	10	1600	0,05	1,9
5 х ВВБМ-110Б	110	2000	0,07	19
4 х ВГБУ-220-40/2000	220	2000	0,07	23
Итого:				478

 

_{1.8 Выбор числа воздушных линий.}

_{Число линий к энергосистеме:}

 

                                       _(1.26)

_{где - избыточная мощность отдаваемая в энергосистему;}

       _{- предельная пропускная способность линии для данного класса напряжения;}    

_{Избыточная  мощность, МВА:}

 

                 (1.27)

 

 

_{Предельная  пропускная способность  активной мощности линии  для напряжения 220 кВ МВт, найдем полную пропускную способность, МВА:}

 

;                     (1.28)

 

_{Число линий к энергосистеме, формула (1.26):}

 

 

_{Принимаем число линий =5.}

 

_{Число линий к потребителю:}

 

                                          _(1.29)

 

_{где - максимальная полная мощность отдаваемая потребителю, МВА;}

_{Предельная  пропускная способность  активной мощности линии  для напряжения 110 кВ МВт, найдем полную пропускную способность, МВА:}

_{Полную  пропускную способность, формула (1.28):}

         

 

_{Максимальная  полная мощность отдаваемая потребителю, МВА:}

 

                                                   (1.30)

 

 

_{Число линий к потребителю, формула (1.29):}

 

 

_{Принимаем число линий =9.}

_{1.9 Расчет технико-экономических показателей структурных схем.}

С помощью метода приведенных  затрат осуществим сравнение схем с  экономической точки зрения.

Капиталовложения в каждом варианте оцениваются по удельной стоимости одной ячейки РУ и стоимости трансформаторов. Также учитываются затраты на потери энергии трансформаторах и  автотрансформаторах для каждой схемы.

Приведенные затраты схемы  выдачи мощности, тыс.руб./год:

 

                                                   (1.31) 

  

где  Ен - коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений (Е_Н=0,125 руб.год./руб.);

а - норма амортизационных отчислений на реновацию основных фондов (для э/т оборудования а=6,4%);

   -  коэффициент учитывающий издержки  на текущий и капитальный ремонт оборудования (_в=2%);

К – капитальные вложения в станцию, т.руб;

И_ПОТ  - издержки обусловленные потерями энергии в трансформаторах;

 

Капитальные вложения в станцию, т.руб:

 

                                                      _(1.32)

 

_{где  ƩС – суммарные  затраты на оборудование, т.руб;}

        _{КУД – коэффициент удорожания (КУД=84 о.е);}

 

Капитальные вложения для  схемы №1, формула (1.32):

 

 

Приведенные затраты для  схемы №1, формула (1.31):

 

 

Капитальные вложения для  схемы №2, формула (1.32):

 

 

Приведенные затраты для  схемы №1, формула (1.31):

 

 

Разница затрат между вариантами схем в, %:

 

                                                    _(1.33)

 

 

Для дальнейших расчетов принимаем  вариант структурной схемы №1. т.к. она имеет меньшие потери энергии и меньшие приведенные  затраты по сравнению со схемой №2.

Схема №1 более рациональна с точки зрения передачи мощности, т.к при расположении генератора №3 на стороне РУ-110 (см. рисунок 1;2) у потребителя возникает избыток мощности, который перетекает в систему через дополнительный трансформатор связи. При этом создаётся лишняя ступень трансформации на пути тока, что в свою очередь приводит к дополнительным потерям мощности и большему количеству аппаратуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Расчет токов короткого замыкания.

 

Расчет токов короткого замыкания, в данном курсовом проекте, производится для проверки выключателей на отключающую способность, для проверки всей коммутационной аппаратуры на термическую, динамическую стойкость при воздействии на них токов короткого замыкания. Трехфазное короткое замыкание один из наиболее тяжелых режимов для оборудования с точки зрения величины токов по фазам, поэтому мы принимаем его для наших расчетов.

Часть расчета будет произведена вручную, а другая на вычислительной машине с помощью специального программного обеспечения.

 

2.1 Составление эквивалентной  схемы замещения.

Составим схему  замещения  для расчетов токов короткого замыкания (ТКЗ).

 

Рисунок 3 – эквивалентная  схема замещения.

 

Расчет производится в  относительных единицах при базисных условиях:

Базисная мощность, о.е:

 

S_б = 1000;

 

Разобъем схему на 3 базисных напряжения, кВ:

,

 

U_б1=230,

 

U_б2=115,

 

U_б3=15,75,

 

 

Рассчитаем базисный ток  для каждой ступени напряжения, кА:

 

                                                   (2.1)

 

 

 

Сверхпереходное ЕДС для генераторов и системы, о.е:

Для генераторов:

 

Е₁=Е₂=Е₃=Е₄=1,13,

 

Для системы:

 

Е_с=Е₅=1;

Для определения начального значения периодической составляющей тока в месте короткого замыкания, рассчитаем  индуктивное сопротивление элементов схемы замещения.

Сопротивление генераторов, о.е:

 

                                                          _(2.2)

 

_{где Хс – сопротивление системы при номинальных базисных условиях, току прямой последовательности (таблица 1), о.е;}

       _{Sc - номинальная мощность системы (таблица 1), МВА;}

 

 

Определяем сопротивления линий электропередач, о.е:

 

                      (2.3)

 

где l – длинна линии, (таблица 1), км;

       Х₀ – удельное сопротивление линии, (0,4 Ом/км);