Расчет перетоков мощности через трансформаторы связи

ПРИМЕР РАСЧЕТА

КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ЭЧС

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Сведения о проектируемой КЭС

1. Суммарная мощность тыс. кВт с предполагаемой установкой агрегатов 6´500 МВт.

2. Максимальная нагрузка собственных нужд (в % от установленной мощности) .

3. Коэффициент мощности максимальной нагрузки СН .

Сведения о потребителях приведены в табл. 1

Таблица 1

№ п/п	Наименование	На напряжении
среднем	высшем
	Номинальное напряжение сети, кВ
	Максимальная суммарная нагрузка, тыс. кВт		Избыток
	Минимальная суммарная нагрузка, тыс. кВт		Избыток
	Коэффициент мощности нагрузки	0,9	–
	Число всех отходящих линий цепей ЛЭП на данном напряжении, включая связи с системой (плюс резервных ячеек на развитие ЭС)
	Мощность нагрузки наиболее нагруженной ЛЭП, тыс. кВт: а) в нормальный максимум б) при использовании резервной способ- ности ЛЭП в предельном аварийном длительном режиме
	Число часов использования максимальной нагрузки в год , ч

Сведения о связи с энергосистемами приведены в табл. 2

Таблица 2

№ п/п	Наименование	Система I	Система II
	Синхронная мощность системы, тыс. кВ × А
	Реактивное сопротивление системы в базе синхронной мощности, отн.ед.	0,5	1,0
	Напряжение линий связи с системой, кВ
	Число линий связи с системой, цепь
	Длина каждой цепи линий связи с системой, км

1. ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КЭС

Выбор генераторов, распределение их по напряжениям

В соответствии с заданием принимаем к установке 6 генераторов типа ТГВ–500–2У3. Их основные характеристики

;	;	;
;

Распределение генераторов по напряжениям производим таким образом, чтобы по возможности получить минимальную мощность трансформаторов связи. Поэтому в первом варианте распределения суммарная активная мощность генераторов, подключенных к РУ с заданной нагрузкой (РУ СН), должна быть максимально близка к мощности нагрузки этого РУ.

Второй и третий варианты должны отличаться на единицу от количества блоков подключенных в первом варианте к этому РУв большую или меньшую сторону.

В соответствии с вышесказанным на рис. 1 приведена структурная схема КЭС по варианту 1.

Рис. 1 Структурная схема КЭС (1 вариант)

Структурная схема КЭС по варианту 2 приведена на рис.2

Вариант 3 с подключением одного генератора к РУ среднего напряжения (РУ СН) не рассматривается из-за чрезмерно большого перетока мощности из РУ-ВН в РУ-СН.

Расчет перетоков мощности через трансформаторы связи

Расчет перетоков мощности через трансформаторы связи проводят для всех сравниваемых вариантов распределения генераторов по напряжениям.

Последовательность расчета перетоков мощности поясняется на примере структурной схемы КЭС по первому варианту (рис.1).

Вариант 1.

Полная мощность генератора, МВ×А,

где , т.к. .

Расход мощности, МВ×А, на собственные нужды блока

где , , значения и указаны в табл.4.

Полная мощность генератора, выдаваемая в силовой трансформатор блока, МВ×А,

500 +j310 – 30 – j18,6 = 470 + j291,4.

Максимальная суммарная мощность потребителей, МВ×А, на среднем напряжении

где , т.к. (табл.3).

Генерируемая мощность на шинах РУ СН, МВ×А,

Переток мощности, МВ×А, в нормально-максимальном режиме между шинами 220 кВ и 500 кВ

Мощность, проходящая через силовой трансформатор блока в нормальном максимальном режиме

МВА.

Модуль указанной мощности:

= МВА.

Аналогичный расчет проводят для минимального режима, а также при аварийном отключении генератора №1 в максимальном и минимальном режимах. Такие же расчеты выполняют для второго варианта структурной схемы КЭС.

Минимальная суммарная мощность потребителей, МВ×А, на среднем напряжении

где , т.к.

Переток мощности, МВ×А, в нормально-минимальном режиме между шинами 220 кВ и 500 кВ

Переток мощности, МВ×А, в аварийно-максимальном режиме между шинами 220 кВ и 500 кВ

Переток мощности, МВ×А, в аварийно-минимальном режиме между шинами 220 кВ и 500 кВ

Вариант.

Генерируемая мощность на шинах РУ СН, МВ×А,

Переток мощности, МВ×А, в нормально-максимальном режиме между шинами 220 кВ и 500 кВ

Переток мощности, МВ×А, в нормально-минимальном режиме между шинами 220 кВ и 500 кВ

Переток мощности, МВ×А, в аварийно-максимальном режиме между шинами 220 кВ и 500 кВ

Переток мощности, МВ×А, в аварийно-минимальном режиме между шинами 220 кВ и 500 кВ

Результаты расчета приведены в табл.3.

Таблица 3

Режим	S_пер , МВ×А, для варианта

Нормально–максимальный	115,6
Нормально–минимальный	240,5	780,6
Аварийно–максимальный	563,9	115,6
Аварийно–минимальный	343,6	240,5