Проектирование КЭС 1000 Мвт

, отсюда:

Выбираю АТ связи высшим напряжением 500 кВ                       

 АТДЦН-500000/500/220 из справочника [1. с. 156-157].

Из соображений надежности устанавливаем два АТ связи параллельно. Данные АТ приведены в таблице 1.6.

 

Таблица 1.6 - Паспортные данные АТ связи

Тип трансформатора	Sном, МВА	Напряжение обмоток, кВ		Потери, кВт		Напряжение короткого замыкания Uк, %		Цена, тыс. у.е.
		ВН	НН	Рхх	Ркз	ВН-НН	СН-НН
АТДЦН-500000/500/220	500	500	230	220	1050	12	-	375,5

 

Таким образом, можно  сделать вывод, что оба варианта структурных схем технически реализуемы. Для окончательного выбора схемы, которая подвергнется детальному расчету надо сделать технико-экономический расчет.

 

 

 

 

 

2 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ СРАВНИВАЕМЫХ ВАРИАНТОВ

 

Пред технико-экономическим  расчетом наметим тип высоковольтных выключателей на напряжение 220 кВ и 500 кВ и выпишем укрупненные показатели стоимости ячеек ОРУ 220 кВ и 500 кВ станции с выключателем. Данные сведем в таблицу 2.1, 2.2.

 

Таблица 2.1 -Укрупненные показатели стоимости ячейки ОРУ 220 кВ

Тип выключателя	Стоимость выключателя, тыс. у.е.	Сметная стоимость ячейки ОРУ 110 кВ, тыс. у.е.
		Оборудования	Монтажных работ	Всего
ВВБ-220 Б 31,5/2000 У1	33,7	62.1	17,4	79,5

 

Таблица 2.2 - Укрупненные показатели стоимости ячейки ОРУ 500 кВ

Тип выключателя	Стоимость выключателя, тыс. у.е.	Сметная стоимость ячейки ОРУ  330 кВ, тыс. у.е.
		Оборудования	Монтажных работ	Всего
ВВБ-500А-35,2/200ХЛ1	106	218	28,6	246,6

2.1 Определение капитальных  вложений

 

К экономическим показателям  относят: капиталовложения – К, приведенные годовые затраты – З и издержки – И. При сравнительном анализе технико-экономических показателей различных вариантов структурных схем проектируемой электрической станции учет капиталовложений и годовых эксплутационных издержек, производится только для тех элементов схем, которыми отличаются сравниваемые варианты. Капиталовложения для всех остальных элементов схем в этом случае не учитываются.

В капиталовложения включают стоимости  трансформаторов и высоковольтных выключателей (укрупненные показатели стоимости ячеек ОРУ), т.е. капиталовложения определяются по формуле:

,                                              (2.1)

где - расчетная стоимость всех трансформаторов;

- сметная стоимость всех ячеек.

 

2.1.1 Расчет капиталовложений  для первого варианта структурной схемы

 

Сравнив два варианта расчетных схем, получим, что в капиталовложения первого варианта входят: расчетная стоимость блочного трансформатора ТДЦ-250000/500, расчетная стоимость двух трансформаторов связи 3*АОДЦТН-167000/500/220 и сметная стоимость ячейки ОРУ с выключателем ВВБ-500А-35,2/2000ХЛ1, т.е.:

                                       (2.2)

Расчетная стоимость  трансформаторов определяется по формуле:

,                                                           (2.3)

где - заводская стоимость;

- коэффициент, который зависит от мощности трансформатора и берется из справочника [1. с. 550].

Таблица 2.3. – Значение коэффициента для трансформаторов

Тип трансформатора
ТДЦ 250000/220		1,3
ТДЦ 250000/500		1,35
АОДЦТН-167000/500/220		1,3
АТДЦН-500000/500/220	1,35

Для трансформатора АОДЦТН-167000/500/220, используя формулу (2.3) расчетная стоимость будет:

 тыс. у.е.

Для трансформатора ТДЦ 250000/500, используя формулу (2.3) расчетная стоимость будет:

 тыс. у.е.

Капиталовложения для  первой структурной схемы по формуле (2.2):

 тыс. у.е.

 

2.1.2 Расчет капиталовложений для второго варианта структурной схемы

 

В капиталовложения второго  варианта входят: расчетная стоимость блочного трансформатора ТДЦ-250000/220, расчетная стоимость двух АТ связи АТДЦН-500000/500/220 и сметная стоимость ячейки ОРУ с выключателем ВВБ-220Б-31,5/2000У1, т.е.:

 

Для трансформатора АТДЦН-500000/500/220, используя формулу (2.3) расчетная стоимость будет:

 тыс. у.е.

Для трансформатора ТДЦ 250000/220, используя формулу (2.3) расчетная стоимость будет:

 тыс. у.е.

 

 

Капиталовложения для  второй структурной схемы по формуле (2.4):

 тыс. у.е.

 

2.2 Определение годовых эксплуатационных  издержек

Годовые эксплутационные издержки определяются по формуле:

 

,      (2.5)

где –  амортизационные отчисления (отчисления на реновацию и                    капитальный ремонт), тыс. у.е.;

– издержки от потерь электроэнергии в блочном трансформаторе, которым  один из вариантов отличается от другого, автотрансформаторах связи, тыс. у.е.;

– издержки на обслуживание электроустановки (на текущий ремонт и зарплату персонала), тыс. у.е.

Амортизационные отчисления:

,                                                       (2.6)

где - отчисления на амортизацию, принимаю из [2, стр. 17].

Издержки от потерь электроэнергии в трансформаторах:

 

,      (2.7)

 

где с – стоимость 1 потерь электроэнергии, , в курсовом проекте принимаем с = 10,0 из [2, ст. 17];

∆W - суммарные потери электроенергии, .

Суммарные потери электроэнергии:

                                                     ,                                                  (2.8)

где - потери электроэнергии в АТ связи АОДЦТН-167000/500/220, ;

  - потери электроэнергии в блочном трансформаторе ТДЦ 250000/500, ;

Потери электроэнергии в двухобмоточных трансформаторах:

 

,

 

где - потери мощности холостого хода, кВт;

- потери мощности короткого  замыкания, кВт;

t - продолжительность работы трансформатора, принимаем равным 8760 ч;

- продолжительность максимальных  потерь, определяют по кривой  [4,    рис. 5.6] в зависимости от продолжительности использования максимальной нагрузки, которая дана в задании проекта, ч;

n - число параллельно работающих трансформаторов;

- номинальная мощность трансформатора, МВА;

- расчетная (максимальная) мощность нагрузки трансформатора, МВА.

Издержки на обслуживание электоустановки:

      (2.8)

 

где - отчисления на обслуживание, из [2, стр. 18].

 

2.2.1 Расчет для первого  варианта структурной схемы.

Амортизационные отчисления:

 тыс. у.е.

 

Задаемся значениями необходимыми для расчета потерь электроэнергии:

АТ связи АОДЦТН-167000/500/220: Р_хх = 90 кВт, р_кз = 315 кВт,

S_ном = 167 МВА (табл. 1.5), S_max = 146 МВА, = 2600 ч, n = 2.

Блочный трансформатор ТДЦ 250000/500: Р_хх = 205 кВт, р_кз = 590 кВт,

S_ном = 250 МВА (табл. 1.2), S_max = 218,4 МВА, = 4000 ч, n = 1.

 

 

Потери электроэнергии в АТ связи АОДЦТН-167000/500/220:

 кВт·ч

Потери электроэнергии в блочном трансформаторе ТДЦ 250000/330:

 кВт·ч

Суммарные потери электроэнергии:

 кВт·ч

Издержки от потерь электроэнергии в трансформаторах:

 тыс у.е.

Издержки на обслуживание электоустановки:

 тыс. у.е.

 

Годовые эксплутационные  издержки:

тыс у.е.

 

2.2.2 Расчет для второго  варианта структурной схемы

Амортизационные отчисления:

 тыс. у.е.

 

Задаемся значениями необходимыми для расчета потерь электроэнергии:

АТ связи АТДЦН-500000/500/220: Р_хх = 220 кВт, р_кз = 1050 кВт,

S_ном =500 МВА (табл. 1.6), S_max = 352 МВА, = 2600 ч, n = 2.

Потери электроэнергии в АТ связи АТДЦН-500000/500/220:

 кВт·ч

 Потери электроэнергии в блочном трансформаторе ТДЦ 250000/220:

 кВт·ч

 

Суммарные потери электроэнергии:

 кВт·ч

 

Издержки от потерь электроэнергии в трансформаторах:

тыс у.е.

Издержки на обслуживание электоустановки:

 тыс. у.е.

 

Годовые эксплутационные  издержки:

 

 тыс у.е.

 

Для определения оптимальной  структурной схемы из сравниваемых вариантов, которая подлежит дальнейшему расчету, составляется итоговая таблица приведеных затрат (табл. 2.4) по формуле:

 

                                        

,                                                  (2.9) 

где - нормативный коэффициент, принимаем = 0,1 из [2, стр. 18]. Это соответствует сроку окупаемости оборудования 10 лет.

 

Приведенные затраты  для первой структурной схемы

 

 у.е.

 

Приведенные затраты для второй структурной схемы

 

 у.е.

 

По данным из таблицы 2.4 выбираем вариант структурной схемы пректируемой электростанции, который имеет меньшие приведенные затраты.

 

 

Таблица 2.4 - Приведенные затраты

Слагаемые затраты	Первый вариант, тыс. у.е.	Второй вариант, тыс. у.е.
Приведенные капиталовложения,	2083,1	1461,3
Суммарные издержки, И	462363,1	1042450,2
Приведенные затраты, З	462571,4	1042596,3

 

Из табличних данных мы можем однозначно видеть, что первый вариант структурной схемы (Рисунок 1.1) оказался более выгодным. Детальному расчету подвергнется именно эта структурная схема.

 

 

 

 

 

3. Выбор рабочих источников  питания и схемы собственных нужд

 

Источником питания  собственных нужд на КЭС являются генераторы, питание подается, от генератора через трансформатор с.н. (ТСН), который подключается отпайкой от генератора.

3.1 Выбор рабочих трансформаторов с.н. (ТСН)

ТСН выбираю из условия S_тсн≥ S_расч,

S_расч – расчетная мощность ТСН, которая определяется по формуле

                                             S_расч = ,

где                                     = 0,07

                                                 =0,83 (из исходных данных)

Определяю S_расч ТСН для блоков 200 МВт

            = 0,07· 200=14 МВт

            S_расч = МВА

Рабочие трансформаторы с.н. блоков 200 МВт выбираем с расщепленными обмотками НН с целью ограничения токов КЗ в системе с.н.6 кВ.

 

Выбираю ТСН с.н. блока 200 МВт, ТРДНС-25000/35 из справочника [1. с. 130-131]. Данные трансформаторов приведены в таблице 3.1.