Выбор турбогенераторов и построение графиков нагрузки

Принимаем к установке турбогенератор ТВС-32Т3, его паспортные данные приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Паспортные данные генератора ТВС – 32Т3

Sном, МВА	Рном, МВТ	Uном, кВ	Iном, кА	cos φном	xd"
31,25		10,5	1,718	0,8	0,13

Расход на собственные нужды определяется по формуле:

, (2.1)

где Р_г – мощность вырабатываемая генераторами в соответствии с графиком, МВт;

Р_ном – номинальная мощность генераторов, МВт;

%СН – расход мощности на собственные нужды. Графики расхода мощности на собственные нужды приведены на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Суточные графики нагрузки

собственных нужд станции

Выбор вариантов структурной схемы

На данном этапе проектирования выберем три варианта структурной схемы станции изображенные на рисунке 2.4. Варианты различаются способом электроснабжения местной нагрузки и нагрузки собственных нужд.

Рисунок 2.4 – Варианты структурной схемы ГТУ

В первом варианте электроснабжение местных потребителей и потребителей собственных нужд осуществляется с РУ генераторного напряжения, к которому подключены все четыре генератора. Сборные шины разделены на четыре секции – по числу генераторов. Секции соединяются между собой с помощью секционных выключателей и секционных реакторов и образуют кольцо. Кабельные линии местной нагрузки получают питание через групповые сдвоенные реакторы от соответствующих секций ГРУ. К каждой секции сборных шин подключена одна из расщепленных обмоток НН трансформаторов.

Во втором варианте применено блочное соединение всех четырех генераторов с повышающими трансформаторами без поперечной связи на генераторном напряжении. Питание местных потребителей, а также собственных нужд осуществляется ответвлениями от двух генераторов через комплектное распределительное устройство.

В третьем варианте два генератора работают в блоке с повышающими трансформаторами. Местная нагрузка и собственные нужды станции питаются со сборных шин.

Определим перетоки мощностей для всех трех вариантов.

В первом варианте в соответствии с рисунком 2.4а в нормальном режиме через обмотки ВН каждого из трансформаторов Т1 и Т2 будет протекать мощность:

, (2.2)

где Р_ген – мощность, вырабатываемая всеми трансформаторами, МВт;

Р_сн – мощность, потребляемая собственными нуждами станции, МВт;

Р_мн – мощность, потребляемая местной нагрузкой, МВт.

Наиболее тяжелым аварийным режимом в первом варианте будет отключение одного из трансформаторов. При этом загрузка оставшегося трансформатора возрастает в два раза:

Р_расч = Р_ген – Р_сн – Р_мн. (2.3)

Результаты расчетов для первого варианта приведены в таблице 2.2.

Во втором варианте в нормальном режиме загрузка каждого из трансформаторов Т1 и Т2 составит:

, (2.4)

где Р_G1 – мощность, вырабатываемая генератором G1, МВт;

Р_СНG1 – мощность, потребляемая собственными нуждами генератора G1, МВт.

Загрузка трансформаторов Т3 и Т4 определяется по выражению:

Р_РАСЧТ3 = Р_G3 – Р_СРG3. (2.5)

Перетоки мощностей во втором варианте приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.2 – Перетоки мощностей в первом варианте

Часы		0 – 6	6 – 12	12 – 18	18 – 24
Нормальный режим
1. Выработка мощности генераторами, МВт.	Зима Лето
2. Нагрузка СН генераторов, МВт.	Зима Лето	5,28 4,92	5,82 5,46	5,64	5,64 5,1
3. Нагрузка на 10 кВ, МВт.	Зима Лето
4. Загрузка каждого из трансформаторов Т1 и Т2, МВт.	Зима Лето	31,86 28,04	37,59 34,27	39,5 36,18	35,68 29,95
Аварийный режим
5. Загрузка оставшегося трансформатора, МВт	Зима Лето	63,72 56,08	75,18 68,54	72,36	71,36 59,9

Таблица 2.3 – Перетоки мощностей во втором варианте

Часы		0 – 6	6 – 12	12 – 18	18 – 24
1. Выработка мощности каждым из генераторов, МВт.	Зима Лето	17,5	23,75 21,25	22,5	22,5 18,75
2. Нагрузка СН каждого из генераторов, МВт.	Зима Лето	1,32 1,23	1,46 1,37	1,5 1,41	1,41 1,28
3. Нагрузка на 10 кВ, МВт.	Зима Лето
4. Загрузка каждого из трансформаторов Т1 и Т2, МВт.	Зима Лето	13,18 11,77	15,29 14,38	15,09	14,59 12,47
5. Загрузка каждого из трансформаторов Т3 и Т4, МВт.	Зима Лето	18,68 16,27	22,29 19,88	23,5 21,09	21,09 17,47

В третьем варианте в нормальном режиме загрузка каждого из трансформаторов Т1 и Т2 составит:

. (2.6)

В аварийном режиме (отключение одного из трансформаторов) загрузка оставшегося трансформатора не изменится.

Результаты расчетов для третьего варианта приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Перетоки мощностей в третьем варианте