1. Жұмыстың берілгендері
Бұл мәселені орындау үшін «Электр станциялары мен қосалқы станциялар» пәнінің №1 ЕСЖ-да есептелінген деректерді аламыз. Сол деректердің негізінде екі нұсқа үшін күштік трансформаторларды (автотрансформаторларды) таңдаймыз. Ол үшін қалыпты және апаттық режимдерді қарастырамыз.
1-кесте. Есептеу графикалық жұмысқа берілгендері
Нұсқа №
|
38
|
Отын түрі
|
Мазут
|
Генераторлардың саны және қуаты, МВт
|
2/60
1/110
|
Генераторлық кернеудегі желілердің саны, жүктеменің қуаты, МВт
|
14/4
|
Ө.М. шығыны, %
|
7
|
ОҚТҚ номиналды кернеуі, кВ
|
35
|
ОҚТҚ желілерінің саны, жүктеменің қуаты, МВт
|
2/15
|
Жүктеменің ұзақтығы қыс/жаз
|
155/210
|
Жүйемен байланысты желілердің номиналды кернеуі, кВ
|
110
|
Желілер саны және ұзындығы, км
|
2/65
|
2-кесте. ТВС-110-2ЕУЗ турбогенераторлары үшін:
Активті қуат:
|
Pном = 110 МВт;
|
Айналу жылдамдығы:
|
n = 3000 айн/мин;
|
Жиілігі:
|
50 Гц;
|
Қуат коэффициент:
|
cosφ = 0,8;
|
Статор кернеуі:
|
Uном = 10,5 кВ;
|
ПӘК-і:
|
η = 98,5 % ;
|
Номинал тогы
|
I = 7560А
|
Номинал кернеу
|
Uном = 10,5 кB
|
Асқын өтпелі индуктивтік кедергі
|
|
2.1- кесте.ТВФ-60-2
Активті қуат:
|
Pном = 600 МВт;
|
Айналу жылдамдығы:
|
n = 3000 айн/мин;
|
Жиілігі:
|
50 Гц;
|
Қуат коэффициент:
|
cosφ = 0,8;
|
Статор кернеуі:
|
Uном = 10,5 кВ;
|
ПӘК-і:
|
η = 98,5 % ;
|
Номинал тогы
|
I = 4300А
|
Номинал кернеу
|
Uном = 10,5 кB
|
Асқын өтпелі индуктивтік кедергі
|
|
3-кесте - 1-нұсқа үшін қуат баллансы кестесі
Анықталатын параметр
|
Жылдың кезеңі
|
Уақыты, сағ
0-8 8-18 18-24
|
1. Г-1 қуатының өндіруі, МВт
|
қыс
жаз
|
99,00
71,50
|
110,00
88,00
|
99,00
71,50
|
2. Г-1 генератордың ө.м.-ның жүктемесі, МВт
|
қыс
жаз
|
7,24
6,08
|
7,70
6,78
|
7,24
6,08
|
3. Г-2,Г-3 генераторларының ө.м.-ның жүктемесі, МВт
|
қыс
жаз
|
3,95
3,32
|
4,20
3,70
|
3,95
3,32
|
4. 10 кВ-тағы жүктеме, МВт
|
Қыс
жаз
|
46,30
32,41
|
46,30
32,41
|
46,30
32,41
|
5. Т-1 және Т-2 жүктелуі, МВт(қосындысы)
|
қыс
жаз
|
45,46
33,01
|
56
48,81
|
45,46
33,01
|
6. Т-1 және Т-2 трансформаторлардың әрбірінің жүктелуі, МВт
|
қыс
жаз
|
22,73
16,5
|
28
24,4
|
22,73
16,5
|
7. 35 кВ-тағы жүктеме, МВт
|
қыс
жаз
|
27
19,50
|
30
24,00
|
27
19,50
|
8. Т-3 орамының 10 кВ-қа жүктелуі, МВт
|
қыс
жаз
|
49,80
34,80
|
55,80
43,80
|
49,80
34,80
|
9. Т-3 орамының 35 кВ-қа жүктелуі, МВт
|
қыс
жаз
|
18,46
13,51
|
26
24,81
|
18,46
13,51
|
10. Т-3 орамының 110 кВ-қа жүктелуі, МВт
|
қыс
жаз
|
68,26
48,31
|
81,8
68,62
|
68,26
48,31
|
4-кесте - 2- нұсқа үшін қуат баллансы кестесі
Анықталатын параметр
|
Жылдың кезеңі
|
Уақыты, сағ
0-8 8-18 18-24
|
1. Г-1, Г-2 қуаттарын өндіру, МВт
|
қыс
жаз
|
108,00
78,00
|
120,00
96,00
|
108,00
78,00
|
2. Г-1,Г-2 генераторының ө.м.-ның жүктемесі, МВт
|
қыс
жаз
|
7,90
9,91
|
8,40
11,42
|
7,90
9,91
|
3. Г-3 генераторының ө.м.-ның жүктемесі, МВт
|
қыс
жаз
|
7,24
6,08
|
7,70
6,78
|
7,24
6,08
|
4. 10 кВ-тағы жүктеме, МВт
|
Қыс
жаз
|
55,60
38,92
|
55,60
38,92
|
55,60
38,92
|
5. Т-3 және Т-4 жүктелуі, МВт(қосындысы)
|
қыс
жаз
|
44,50
29,17
|
56,00
45,66
|
44,50
29,17
|
6. Т-3 және Т-4 трансформаторлардың әрбірінң жүктелуі, МВт
|
қыс
жаз
|
22,25
14,49
|
28,00
22,83
|
22,25
14,49
|
7. 35 кВ-тағы жүктеме, МВт
|
қыс
жаз
|
27,00
19,50
|
30,00
24,00
|
27,00
19,50
|
8. Әрбір Т-3 және Т-4 трансформаторларының 35-кВ-тық ораманың жүктелуі
|
қыс
жаз
|
13,50
9,75
|
15,00
12,00
|
13,50
9,75
|
1-сурет – 1-нұсқа үшін станцияның құрылымдық сұлбасы
2-сурет – 2 ші нұсқа үшін станцияның құрылымдық сұлбасы
2. Бірінші нұсқа үшін күштік трансформаторларды (автотрансформа-торларды) таңдау.
Т1 және Т2 трансформаторларының әрбірінің қуаты 2.1 кестеде келтірілген. Оны ескере отырып олардың мүмкіндіктері (қабілеттіліктері) келесідей режимдермен анықталынады:
Апаттық режимдер:
1) Қысқы максимумда Т1 ажыратылады. Бұл жағдайда Т2 арқылы 56 МВт қуат ағыны өтеді, 3 кестеге сәйкесті.
2) Қысқы максимумда Г1 ажыратылады(бірақ менің нұсқамда тек бір генератор,сондықтан ойша бір генератор өшірілді деп аламыз). Т1 және Т2 трансформаторлар
арқылы өтетін қуаттың ағыны келесі формуламен анықталынады:
Г1 генераторының 10 кВ-тық ТҚ-ның жинақтағыш шинасына ең көп қуатты беретін кезеңі (мезгілі):
Жазғы мезгілде жүктеме аз болғанда (минимум) (бұндай режим энергетикалық жүйенің диспетчерінің тапсырмасымен анықталуы мүмкін) Т-1 және Т-2 арқылы өткен қуат мөлшері келесі формуламен анықталады:
Сонда қуат ағынының қосындысы 69,88 МВт болады. Ал 35 кВ-тың орамдары арқылы Т-3 және Т-4 трансформаторларының 110 кВ-тық орамдарына берілетін қуаттың мөлшері келесі формуламен анықталынады:
Бұл жағдайда Т3-T4 трансформаторының 110 кВ-тық орамдары арқылы келесідей жүктеме өтеді:
Т1 және Т2 трансформаторларын таңдау тәртібі
Қалыпты режим
мұнда - есептің берілгеніне сәйкесті алынған
Апаттық режимді есептегенде, 40%-ды асқын жүктеме мүмкіншілігі ескеріледі:
ТРДНС-63000/35-10,5 кВ трансформаторы таңдап алынады және салыстыру үшін 1 суреттегі сұлба қолданылады. 3 суретте Т1 және Т2 трансформатор көрсетілген.
Болуы мүмкін апаттық режимдерді қарастырамызда, тексереміз:
1)Қысқы максимумда Т1-дың ажыратылуы. Бұл жағдайда Г-1 генераторы 10 кВ-тық тарату құрылғыдан 56 МВт-тық жүктемені және өзіндік мұқтаждықтың жҥктемелерін қамтамасыздандырады. Ал Т-3 және Т-4-тің 35 кВ-тық орамдары 48:2=24 МВт жүктелетін болады.
2)Қысқы максимумда, бұл жағдайда 10 кВ-тық тарату құрылғысындағы тұтынушыларға жетіспейтін қуат Т1 арқылы беріледі:
МВт
Т-3 және Т-4-тің 35 кВ-тық орамдары тӛмендегідей жҥктелетін болады:
46,3/ 2 48 / 2 47,15 МВт
Сонымен, барлық режімдердегі, яғни қалыпты және апаттық режимдерді ТРДНС-63000/35-10,5 трансформаторы жұмыс сызбасын қамтамасыздандырады.
ТРДНС-63000/35-10,5трансформаторының техникалық деректері 5 кестеде келтіріледі.
5-кесте – ТРДНС-63000/35-10,5 трансформаторының техникалық деректері
Түрі
|
Sном, МВА
|
Шығын, кВт
|
|
Заводтық құны, млн ,тг
|
ТРДНС-63000/35-10,5
|
63
|
Рб.ж
|
Рқ.т.т
|
ЖК-ТК
|
50
|
250
|
12,7
|
2,850
|
Т-3, Т-4 трансформаторын таңдау
Т-3, T-4 трансформаторларының қуаты қалыпты және апаттық режимдер шартынан және Г2, Г3 генераторлары жылдың қай мезгілінде (кезеңінде) қуатты энергетикалық жүйеге көбірек бере алатын режимдерімен анықталынады
а) Қалыпты режим:
Ең үлкен жүктеме режимі.
б) Апаттық режим Г2-Т3 блогы ажыратылған (немесе Г3-Т4)
Орнатуға түрі ТДТН-80000/115 кВ күштік трансформаторларын таңдаймыз. Ол трансформатордың техникалық деректері 6 кестеде көрсетілген.
6-кесте – ТДТН-80000/115 кВ автотрансформаторының техникалық деректері
Түрі
|
Sном, МВА
|
Шығын, кВт
|
|
Заводтық құны, млн, тг
|
|
|
|
ТДТН-80000/115
|
80
|
Рб.ж
|
Рқ.т.т
|
ЖК-ТК
|
ЖК-ОК
|
ОК-ТК
|
|
|
|
64
|
365
|
11
|
18,5
|
7
|
3,866
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1 сурет – Бірінші нұсқаның құрылымдық сұлбасы
3. 2-ші нұсқа үшін күштік трансформаторларды (автотрансформаторларды) таңдау
Апаттық режимдер:
Қысқы максимумда Т1 ажыратылады. Бұл жағдайда Т2 арқылы 10кВ-қа жүктелуі:
110 кВ ораманың жүктелуі
2) Қысқы максимумда Г1 ажыратылады. Т1 және Т2 әрқайсысының 10 кВ орамының жүктелуі:
3) Г1, Г2 генераторларының 10 кВ-тық ТҚ-ның жинақтағыш шинасына ең көп қуатты беретін кезеңі (мезгілі):
Жазғы мезгілде жүктеме аз болғанда (минимум) (бұндай режим энергетикалық жүйенің диспетчерінің тапсырмасымен анықталуы мүмкін) Т-1 және Т-2 арқылы өткен қуат мөлшері келесі формуламен анықталады:
Т-1 және Т-2 трансформаторларының 35 кВ-тық орамдарына берілетін қуаттың мөлшері келесі формуламен анықталынады:
Бұл жағдайда Т-1 және Т-2 трансформаторының 110 кВ-тық орамдары арқылы келесідей жүктеме өтеді:
Т1, Т2 күштік трансформаторларының қуатын келесідей шарттармен анықтаймыз. Ол үшін 4 кестені ескереміз.
Қалыпты режим. Т1, Т2 – трансформаторларының әрбірінің қуаты:
Апаттық режим. Бұл жағдайда 40%-ды асқын жүктеме мүмкіншілігі ескеріледі. Т1 (немесе Т2) күштік трансформаторлары ажыратылуда.
Г1, Г2 генераторларының 10 кВ-тық тарату құрылғысының жинақтағыш шинасына бере алатын ең көп қуаты:
Қыс
Жаз
7-кесте – ТДТН-63000/110-У1 кВ автотрансформаторының техникалық деректері
Түрі
|
Sном, МВА
|
Шығын, кВт
|
|
Заводтық құны, млн ,тг
|
ТДТН-63000/110-У1 кВ
|
63
|
Рб.ж
|
Рқ.т.т
|
ЖК-ТК
|
ЖК-ОК
|
ОК-ТК
|
53
|
290
|
10,5
|
18
|
7
|
40
|
Т-3, Т-4 трансформаторын таңдау
Т-3, Т-4 трансформаторларының қуаты қалыпты және апаттық режимдер шартынан және Г4, Г5 генераторлары жылдың қай мезгілінде (кезеңінде) қуатты энергетикалық жүйеге көбірек бере алатын режимдерімен анықталынады
а) Қалыпты режим:
Еңүлкен жүктеме режимі.
б) Апаттық режим Г3-Т3 блогы ажыратылған (бірақ нұсқада бір блок,сондықтан ойша резервтегі блок қосылды деп аламыз) :
Екінші варианттың Т3,Т4 күштік трансформаторлары ретінде түрі ТРДН-160000/35 кВ трансформаторлар қабылданады.
8-кесте – ТРДН-160000/110-У1 кВ күштік трансформатордың техникалық деректері
Түрі
|
Sном, МВА
|
Шығын, кВт
|
|
Заводтық құны, млн ,тг
|
ТРДН-160000/110-У1 кВ
|
160
|
Рб.ж
|
Рқ.т.т
|
ЖК-ТК
|
65
|
450
|
11,4
|
1,008
|
2.2 сурет – Екінші нұсқаның құрылымдық сұлбасы
4. Күштік трансформаторлардағы электр энергияның жылдық шығынын есептеу.
Станцияның географиялық орналасу ауданы – Орталық Қазақстан: қыс - 155 тәулік (Қ.ұ.), жаз – 210 тәулік (Ж.ұ.), жылдық балама температурасы +10°С. Энергия шығынының меншікті құны шартты түрде 0,0115 ш.б./кВт·сағ-деп қабылдаймыз.
1-ші нұсқа үшін жылдық энергия шығыны.
Трансформато ТРДНС-63000/35-10,5.
Болаттағы энергияның жылдық шығыны
Трансформатордың ТК-дегі тармақталған мыс орамындағы энергияның жылдық шығыны екі орамды трансформаторындағыдай ТК-дегі орамдары бірдей жүктелуі шарт деп есептелініп, төмендегі формула бойынша анықталынады.
Тәулік ішіндегі жүктеменің мәні осы әдістемелік нұсқаудағы 3 кестеден алынады (яғни ЕСЖ №1).
Т-3, Т-4 трансформаторлары ТДТН-80000/115 кВ.
Болаттағы энергияның жылдық шығыны
Үш орамды трансформатордың мыс орамындағы энергияның жылдық шығыны ТК, ОК, ЖК, әрбірінің орамдарының жүктелуіне сәйкес 3 кесте бойынша анықталады
2-ші нұсқа (үшін жылдық энергия шығыны).
ТДТН-63000/110-У1 түрдегі Т-1 және Т-2 трансформаторларындағы энергияның жылдық шығыны, бұл трансформаторлар үшін Рб.ж = 53 кВт Рқ.т.т =290 кВт – деп қабылдаймыз.
Түрі ТРДН-160000/110-У1 кВ, Т-3,Т-4 трансформаторларындағы энергияның шығыны келесідей формуламен анықталынады. Әдебиеттен бұл трансформаторлар үшін Рб.ж=65 кВт, Рқ.т,т=450 кВт – деп қабылдаймыз.
5. Өзіндік мұқтаждығына керекті трансформаторларды таңдау
(технико-экономикалық салыстыру үшін)
9 кесте - Күрделі қаржы салмын анықтаймыз
Бөліктердің атауы
|
Бірліктің есептік құны ш.б.
(млн.)
|
1 – нұсқа
|
2 – нұсқа
|
Бір.саны, дана
|
Қосындысы ш.б.(млн.)
|
Бір.саны, дана
|
Қосындысы ш.б.(млн.)
|
ТРДНС-63000/35-10,5 кВ
|
2,85*1,6=
4,56
|
1
|
4,56
|
-
|
-
|
ТДТН-80000/115 кВ.
|
3,866*1.5=
5,799
|
1
|
5,799
|
-
|
-
|
3 АТҚ ұяшығы 35 кВ
|
0,05
|
1
|
0,05
|
2
|
0,1
|
4 ЖТҚ ұяшығы 10 кВ
|
0,1
|
3
|
0,3
|
3
|
0,3
|
ТДТН-63000/110 У1
|
40*1.5=
60
|
-
|
-
|
2
|
120
|
2 ТРДНС-40000/35кВ
|
1,008*1.5=
1,512
|
-
|
-
|
1
|
1,512
|
3 АТҚ ұяшығы 110 кВ
|
0,15
|
2
|
0,3
|
2
|
0,3
|
Барлығы
|
|
|
11,009
|
|
122,212
|
10 кесте - Келтірілген минимал шығынды анықтау кестесі
Шығындар
|
1 – нұсқа
|
2 – нұсқа
|
1 Есептік қаржы салымы. Қ.ш.б
|
11,009
|
122,212
|
2 Амортизацияға шығару ш.б.
|
0,094 11,009=1,034
|
0,094 =11,487
|
3 Энергия шығынының құны, ш.б.
|
0,0115 =15,327
|
0,0115 2073,196 =23,841
|
4 Минималды шығынды келтіру Зmin, ш.б.
|
0,12
|
0,12
|
Амортизацияға шығару ш.б.
Энергия шығынының құны
1 – нұсқа үшін
2 – нұсқа үшін
1-нұсқаның тиімділігі жоғары болғандықтан, оны қабылдауға болады.
Қорытынды
ЕСЖ-та біз генераторлардың түрін таңдадық. Нормативтік және техникалық шарттарды дұрыс пайдалана отырып, электрлік станциялардың құрылымдық сұлбаларын өзіміз құрып және сол сұлба негізінде қуаттар балансын есептедік. Бұл есептік сызба жұмыста нұсқа бойынша жалпы санына және қуатына байланысты генераторлардың түрін таңдадық. Менің нұсқам бойынша 63 МВт қуатпен 5 генератор жұмыс жасайды. Генераторлардың өзіндік мұқтаждық шығыны – 7%-ды құрады. Осы және тағы да басқа мәліметтер бойынша нормативтік және техникалық шарттарды дұрыс пайдалана отырып, электрлік станциялардың құрылымдық сұлбаларын өзіміз құрып және сол сұлба негізінде қуаттар балансын есептедік. Сонымен қатар 1-ші және 2-ші нұсқаларды технико-экономикалық салыстыру арқылы қайсысы тиімдірек екенін анықтадық. Мен үшін 2-ші нұсқаның тиімділігі жоғары болды.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
1. Электр станциялар мен қосалқы станциялар. ЕСЖ орындау бойынша әдістемелік нұсқаулықтар. Хожин Г. Х., Михалкова Е. Г., Тасыбаева Ж. Н. Алматы. АЭжБУ, 2015. – 58 б.
2. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3 изд. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
3. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Учебник для вузов.- 2 изд. - М.: Энергоатомиздат, 1986.
4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
5. Правила устройства электроустановок. – М.: Энергосервис, 2002. – 280 б.
6. Хожин Г. Электр станциялары мен қосалқы станциялар (Оқулық) Алматы: «Ғылым» ғылыми баспа орталығы, 2002. 312б.
Достарыңызбен бөлісу: |