Выбор трансформаторов и автотрансформаторов КЭС

Как было сказано выше, на КЭС генераторы работают в блоках с трансформаторами и автотрансформаторами.

Выбор трансформаторов (автотрансформаторов) связи производится по наибольшему перетоку мощности, как показано в предыдущем разделе (п. 2.3.2).

Если на КЭС связь между РУ СН и ВН осуществляется автотрансформаторными блоками (рис. 2.6), то мощность автотрансформаторов Т2 и Т3 сначала выбирают по загрузке обмотки НН, так как

, (2.26)

где , как правило ;

– номинальная мощность обмотки НН автотрансформатора приводится в справочных материалах [3, 5].

, (2.27)

где .

Затем рассматривается, в каких режимах работает автотрансформаторный блок, и если имеются комбинированные режимы (рис. 2.12, а, б), то, соответственно, проверяются допустимые перетоки через последовательную (2.21) или общую (2.22) обмотки (приложение 1).

Отключение блоков G2 и G3 (рис. 2.6) не рассматривается, так как трансформаторы выходят из строя, согласно статистике, 1 раз в 15 лет [1], а при отключении генератора блока трансформатор связи остается в работе.

Балансы мощностей на шинах среднего напряжения позволяют определить загрузку обмоток среднего напряжения ( ) в нормальном и аварийном режимах. Загрузка обмотки высокого напряжения трансформатора (автотрансформатора) подсчитывается по (2.18).

Отключение двухобмоточного блока от шин высокого напряжения не рассматривается, так как не влияет на величину перетоков мощности через обмотки трансформаторов (автотрансформаторов) связи .

Трансформаторы двухобмоточных блоков выбираются согласно выражению (2.17).

При выполнении связи между РУ ВН и СН по рис.2.7 АТ – связи работают в автотрансформаторном режиме. В этом случае мощность АТ связи Т2 и Т3 определяется по наибольшему перетоку между шинами СН и ВН в различных режимах работы электроустановки (см. п. 2.3.1, а, б, в). Для этого составляется баланс мощностей только на шинах СН.

,

где – наибольший переток мощности через автотрансформаторы связи Т2 и Т3;

– коэффициент перегрузки автотрансформатора;

n – число автотрансформаторов связи.

При установке на КЭС мощных генераторов нередко возникают трудности с выбором трансформаторов и автотрансформаторов. В этом случае возможны такие варианты блоков, как генератор, – группа из трех однофазных автотрансформаторов или трех однофазных трехобмоточных трансформаторов.

Например, U_ВН = 500 кВ; U_CН = 230 кВ; P_G = 320 МВт; U_Gном = 20 кВ; cos j_{G ном} = 0,85;

.

Согласно выражению (2.27)

.

По справочной литературе [3] выбираем группу однофазных автотрансформаторов 3´АОЦТН – 267000/500/Ö3/ 230Ö3/20 ; = 3 × 120 = 360 МВА; = 3 × 267 ≈ 800 МВА; / = 360/801=0,45; > .

Следует учесть, что при приведении реактивных сопротивлений ветвей однофазных трансформаторов (автотрансформаторов) к базисным условиям для расчета токов короткого замыкания под номинальной мощностью трансформаторов (автотрансформаторов) понимается мощность всех трех фаз. В рассматриваемом случае S_ном = 3´267000 =

800 МВА, тогда

.

Суммарная мощность группы однофазных трансформаторов или автотрансформаторов также учитывается при определении потерь электроэнергии.

Технико-экономическое сравнение вариантов

Технико-экономическое сравнение вариантов производится по минимуму приведенных затрат [3, 25]. В учебном проектировании допускается при сравнении вариантов учитывать капитальные затраты только на оборудование. Данные по стоимости электрооборудования приведены в [3, 5, 27].

Подсчет капитальных затрат удобно произвести в форме таблиц, как это показано в [3]. Потери электроэнергии и минимум приведенных затрат по вариантам также следует представить в таблице для большей наглядности.

К расчету принимается вариант с наименьшими затратами.