Л.А.Байназарова
Электрическая часть электростанций
Методические указания и задания к выполнению СРС
(для студентов специальности 050718)
УДК 622.333.658.5
Данные указания составлены в соответствии с УМК дисциплины. Содержат материалы для выполнения самостоятельных работ. Включает методику и практическое решение задач по дисциплине «Электрическая часть электростанций». Рассмотрены вопросы выбора проводников, коммутационных аппаратов, токоограничивающих реакторов, силовых и измерительных трансформаторов, расчет и выбор трансформаторов (автотрансформаторов) на узловой распределительной подстанции.
Приведены: список рекомендуемой литературы, справочные материалы, примеры расчетов и задание по вариантам.
ВВЕДЕНИЕ
В деле совершенствования подготовки студентов по данному курсу важную роль играют практические занятия, позволяющие глубже осмыслить и закрепить материал лекций, а также получить первые навыки инженерных расчетов на примерах решения конкретных электроэнергетических задач. В связи с этим было решено разработать упражнения по всем основным разделам курса.
Часть задач в процессе работы над курсом студентам рекомендуется разработать самостоятельно. Разработанные задачи и упражнения будут весьма полезны студентам всех электроэнергетических специальностей.
СРС-1
1.1. Выбор числа и мощности
трансформаторов связи на электростанции
Методика расчета
При отсутствии графиков электрической нагрузки для трансформаторов, подключенных к генераторному распределительному устройству (ГРУ), вычисляют мощности трех режимов и выбирают наибольшую из них.
Режим 1. При минимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении (
): 
где 
- активная мощность одного генератора и его собственных нужд, МВт;
- реактивная мощность одного генератора и его собственных нужд, Мвар;
- активная минимальная нагрузка на генераторном напряжении, МВт;
- реактивная минимальная нагрузка на генераторном напряжении, Мвар;
- число генераторов, подключенных к ГРУ.
Режим 2. при максимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении (
):
где 
- активная максимальная нагрузка на генераторном напряжении, МВт;
- реактивная максимальная нагрузка на генераторном напряжении, Мвар.
Режим 3. при отключении одного генератора и максимальном потреблении нагрузки на генераторном напряжении (
):
где 
- новое число генераторов, подключенных к ГРУ, 
Условие выбора мощности трансформаторов (
), подключенных к ГРУ:
где 
- максимальная расчетная мощность, МВ·А. Это мощность одного из рассчитанных режимов.
При блочном подключении генераторов и трансформаторов
Условие выбора мощности блочного трансформатора:
где 
- полная расчетная мощность блочного трансформатора, МВ·А.
Для выбора трансформатора по справочнику нужно знать три величины: полную расчетную мощность, высокое и низкое напряжение.
Высокое напряжение (VBH) ориентировочно определяют из соотношения
где 
- напряжение линии электропередачи, кВ;
- активная мощность, передаваемая от электростанции в ЛЭП, МВт,
где 
- количество генераторов на электростанции.
Из полученного промежутка значений напряжения выбирается класс напряжения, соответствующий среднему номинальному значению по шкале напряжений:
Полную передаваемую мощность (
) без учета потерь определяют по формуле
,
где 
- коэффициент активной мощности генераторов электростанции.
Полную передаваемую мощность с потерь в трансформаторах (
) определяют как 
где 
- коэффициент потерь в трансформаторе.
Зависимость 
 | 1 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| 1,02 | 1,06 | 1,08 | 1,085 | 1,09 |
Приближенно потери в трансформаторах можно определить из соотношений
Коэффициент загрузки трансформатора (Кз) определяется по формуле
где 
- фактическая нагрузка на трансформаторы, МВ·А;
- номинальная мощность трансформатора, МВ·А;
n – число трансформаторов, на которые распределены фактическая нагрузка.
В конце расчетно-практического задания пишется ответ, где указывается:
количество и марка трансформаторов;
значение их коэффициентов нагрузки;
полная передаваемая мощность 
.
Пример
Дано: 
=139 МВ·А
Тип генератора – ТВФ – 63 VВН=220кВ
РУ ВН
=10,5 кВ
=0,8
=2 Т1 Т2 Т3
=1
=50 МВт V 1=10,5 кВт 
=65 МВт cosφ1=0,8
=0,85 Рсн=10%ГРУ
=10% 63 х 3 МВт
Требуется: Рмин=50 МВт
Составить структурную схему Рмакс=65МВт СН СН СН
электростанции (ЭС); cosφн=0,85Рассчитать и выбрать
Трансформаторы; G1 G2 G3
Определить
Рис. 1.1.1. Структурная схема ЭСРешение:
Составляется структурная схема ЭС и наносятся данные (рис. 1.1.1).
Определяется расчетная мощность трансформатора ГРУ:
Примечание. Знак «минус» в первой скобке подкоренного выражения означает, что недостающая мощность потребляется из ЭНС.
Определяется расчетная мощность блочного трансформатора
Определяется передаваемая мощность
Определяется напряжение передачи
Согласно шкале напряжение принимается
Выбираются трансформаторы согласно таблицам А.1, А.3.
Для ГРУ- два ТРДЦН 63000-220/10,5 | Блочный – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяются коэффициенты загрузки трансформаторов
Наносятся необходимые данные (
,
) на структурную схему.
Ответ: На ЭС выбраны трансформаторы связи ГРУ – 2 х ТРДНЦ 63000-220/10; 
=0,66; БЛ-ТДЦ 80000-220/10,5; 
Структура условного обозначения турбогенераторов
Одна или две буквыТ или ТГ – турбогенератор
Одна или две буквы
Тип охлаждения:
В – водородное
ВВ – водородно-водяное
ВФ – водородно-форсированное
3В – трижды водяное (ротор, статор и
сердечник)
ВМ – водомасляное
Без буквы – воздушное
Число
Номинальная мощность, МВт
(для генератора типа ТВФ-120-2
указана мощность в продолжительно
допустимом режиме перегрузки)
Количество полюсов
Например:
Турбогенератор
Водородно-водяное охлаждение
Мощность – 1000МВт
Количество полюсов – 2 шт.
Таблица 1.1.1.
Индивидуальные задания для СРС-1
Вариант | Генераторы | Нагрузка ГРУ | |||||||
тип |
| сosφг |
|
|
|
|
| сosφн | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | Т-6-2 | 6,3 | 0,8 | 4 | 2 | 10 | 5 | 10 | 0,9 |
2 | ТВФ-63-2 | 6,3 | 0,8 | 3 | 2 | 10 | 40 | 80 | 0,92 |
3 | ТВФ-160-2 | 18 | 0,85 | 3 | 1 | 8 | 300 | 400 | 0,85 |
4 | ТВВ-200-2 | 15,75 | 0,85 | 2 | 1 | 8 | 200 | 300 | 0,87 |
5 | ТВВ-800-2 | 24 | 0,9 | 2 | 1 | 5 | 800 | 1200 | 0,95 |
6 | ТВВ-320-2 | 20 | 0,85 | 3 | 1 | 6 | 300 | 400 | 0,93 |
7 | ТВС-32-2 | 10,5 | 0,8 | 4 | 2 | 10 | 10 | 15 | 0,94 |
8 | ТВВ-220-2 | 15,75 | 0,85 | 2 | 1 | 8 | 200 | 300 | 0,9 |
9 | ТВФ-120-2 | 10,5 | 0,8 | 2 | 2 | 9 | 100 | 200 | 0,92 |
10 | Т-6-2 | 10,5 | 0,8 | 5 | 3 | 10 | 8 | 10 | 0,93 |
11 | ТВВ-165-2 | 18 | 0,85 | 3 | 1 | 8 | 300 | 400 | 0,94 |
12 | ТВФ-63-2 | 6,3 | 0,8 | 4 | 1 | 10 | 30 | 50 | 0,95 |
13 | ТВС-32-2 | 10,5 | 0,8 | 4 | 3 | 10 | 40 | 50 | 0,96 |
14 | ТВМ-300-2 | 20 | 0,85 | 3 | 1 | 6 | 600 | 700 | 0,88 |
15 | ТВФ-100-2 | 10,5 | 0,85 | 5 | 2 | 9 | 300 | 400 | 0,87 |
16 | ТВВ-220-2 | 15,75 | 0,85 | 3 | 1 | 8 | 400 | 500 | 0,93 |
17 | ТВС-32-2 | 6,3 | 0,8 | 3 | 1 | 10 | 4 | 6 | 0,9 |
18 | ТВФ-60-2 | 10,5 | 0,8 | 3 | 2 | 10 | 10 | 20 | 0,85 |
19 | ТВВ-165-2 | 18 | 0,85 | 2 | 1 | 8 | 200 | 300 | 0,86 |
20 | Т-12-2 | 6,3 | 0,8 | 5 | 2 | 10 | 5 | 10 | 0,92 |
21 | ТВВ-320-2 | 20 | 0,85 | 2 | 1 | 6 | 300 | 400 | 0,93 |
22 | ТВФ-60-2 | 10,5 | 0,8 | 3 | 3 | 10 | 30 | 100 | 0,94 |
23 | ТЗВ-800-2 | 24 | 0,9 | 2 | 1 | 5 | 800 | 1000 | 0,95 |
24 | ТГВ-300-2 | 20 | 0,85 | 2 | 1 | 6 | 300 | 600 | 0,96 |
25 | ТВФ-60-2 | 6,3 | 0,8 | 2 | 3 | 10 | 40 | 60 | 0,95 |
26 | Т-12-2 | 10,5 | 0,8 | 3 | 3 | 10 | 5 | 10 | 0,94 |
27 | ТВФ-100-2 | 10,5 | 0,85 | 2 | 2 | 9 | 100 | 200 | 0,93 |
28 | ТВФ-120-2 | 10,5 | 0,8 | 4 | 1 | 9 | 100 | 200 | 0,92 |
29 | ТВВ-200-2 | 15,75 | 0,85 | 3 | 1 | 8 | 400 | 500 | 0,9 |
30 | ТВФ-63-2 | 10,5 | 0,8 | 2 | 1 | 10 | 50 | 65 | 0,85 |
, %
