1.     ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СТАНЦИИ
1.1.          Расчет перетоков мощности в структурной схеме
Найдем перетоки мощности в схеме 1 (рисунок 1).


Рисунок 1 – Структурная схема ГРЭС (вариант №1)
Определим мощность протекающую через блочный трансформатор



где  – активная и реактивная мощности турбогенератора;  – активная и реактивная мощности собственных нужд.
Таблица 1.1 – Справочные данные турбогенератора







Подставив значения в формулу (1.1), получим

.

Из условия , выбираем блочные трансформаторы, данные которых сведены в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Данные трансформатора





Произведем расчет перетока при максимальной мощности нагрузки , получим

где  – количество блоков на среднем напряжении;  – реактивная мощность нагрузки.



Подставив значения в формулу (1.2), получим

.

Произведем расчет перетока при минимальной мощности нагрузки , получим

где  – реактивная мощность нагрузки.



Подставив значения в формулу (1.3), получим

.

Произведем расчет перетока в аварийном режиме при максимальной мощности нагрузки , получим

Подставив значения в формулу (1.4), получим

.

Так как  в аварийном режиме при максимальной мощности нагрузки, то мощность потребляется от энергосистемы.

Определим перетоки находящиеся за автотрансформатором на высшем напряжении

.

Определим максимальный переток: .

Выберим автотрансформаторы связи по формуле

,                                                                                                                             (1.5)

где  – максимальный переток;  – коэффициент перегрузки ().

.
Таблица 1.3 – Данные автотрансформатора








Найдем перетоки мощности в схеме 2 (рисунок 2).
 Рисунок 2 – Структурная схема ГРЭС (вариант №2)
Произведем расчет перетока при максимальной мощности нагрузки , по формуле (1.2)

.

Произведем расчет перетока при минимальной мощности нагрузки , по формуле (1.3)

.

Произведем расчет перетока в аварийном режиме при максимальной мощности нагрузки , по формуле (1.4)

.

Определим перетоки находящиеся за автотрансформатором на высшем напряжении

.

Определим максимальный переток: .

Выберим автотрансформаторы связи по формуле (1.5)



Выберим автотрансформатор типа АТДЦТН 250000/220/110 (таблица 1.3).
1.2.          Выбор подключения резервных трансформаторов и трансформаторов собственных нужд
Так как присутствуют генераторные выключатели, то мощность трансформаторов собственных нужд примем равным мощности резервного трансформатора собственных нужд

                                                                                                                                (1.6)

где  – мощность собственных нужд, %.

.

.
Таблица 1.4 – Трансформаторы собственных нужд




1.3. Определение потерь энергии в трансформаторах и автотрансформаторах
Потери в блочных трансформаторах

                                                                       (1.7)

где  – потери холостого хода;  – потери короткого замыкания;  – время ремонта блока;  – номинальная мощность трансформатора;  – максимальная мощность протекающая через трансформатор;  – время максимальных потерь [1].

На стороне среднего напряжения

;

на стороне высшего напряжения

.

Потери в автотрансформаторе при не подключенном генераторе на низшем напряжении рисунок 1

.                                                                         (1.8)

.

Потери в автотрансформаторе при не подключенном генераторе на низшем напряжении рисунок 2 по формуле (1.8)

.
1.4. Определение суммарных потерь
Суммарные потери в схеме 1 по формуле (1.9)

                                                                              (1.9)

.

Определим стоимость годовых потерь электроэнергии по формуле (2.0)

,                                                                                                                                 (2.0)

где  – себестоимость электроэнергии.

.

Суммарные потери в схеме 2 по формуле (1.9)

.

Определим стоимость годовых потерь электроэнергии по формуле (2.0)

.
1.5. Расчет технико-экономических показаний для выбора варианта структурной схемы
Для расчета технико-экономических показаний необходимо выбрать не только трансформаторы, но и выключатели, которые находятся по максимально рабочему току ().

Выберим выключатели на высшем напряжении (220 кВ) по формуле (2.1)

,                                                                                                                          (2.1)

где  – номинальное напряжение.

.

Выберим выключатели на среднем напряжении (110 кВ) по формуле (2.1)

.

Выберим выключатели на низшем напряжении (генераторном) по формуле (2.1)

.

Сведем расчетные данные трансформаторов и выключателей в таблице 1.5, 1.6 для расчета капитальных затрат.
Таблица 1.5 – Расчет капитальных затрат вариант схемы 1