Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> ­­­Электрическая часть электростанций

Технико-экономическое сравнение вариантов схем - ­­­Электрическая часть электростанций

Оглавление
­­­Электрическая часть электростанций
Сведения об электрических станциях
Компоновка тепловых и атомных электрических станций
Особенности компоновки гидроэлектростанций
Типы генераторов и их параметры
Системы охлаждения генераторов
Системы возбуждения
Гашение поля генератора
Параллельная работа генераторов
Нормальные режимы генераторов
Пусковые режимы генераторов
Допустимые перегрузки статора и ротора
Типы трансформаторов и их параметры
Охлаждение трансформаторов
Нагрузочная способность трансформаторов
Параллельная работа трансформаторов
Виды главных схем электрических соединений
Особенности главных схем теплоэлектроцентралей
Главные схемы гидроэлектрических и гидроаккумулирующих станций
Главные схемы атомных электрических станций
Главные схемы подстанций
Выбор главной схемы - требования
Выбор главной схемы - рекомендации
Выбор трансформаторов
Режимы нейтрали
Технико-экономическое сравнение вариантов схем
Главные схемы тепловых электростанций некоторых зарубежных стран
Собственные нужды электрических станций
Механизмы собственных нужд тепловых электрических станций
Механизмы собственных нужд гидроэлектростанций
Электродвигатели механизмов собственных нужд
Самозапуск электродвигателей собственных нужд
Схемы питания собственных нужд тепловых электростанций
Схемы питания собственных нужд гидроэлектростанций
Электрооборудование и механизмы собственных нужд АЭС
Особенности схем питания собственных нужд АЭС
Использование выбега турбогенераторов в режиме аварийного расхолаживания реактора АЭС
Выключатели высокого напряжения
Гашение дуги в выключателе постоянного тока
Гашение дуги в выключателе переменного тока
Восстановление электрической прочности
Восстанавливающееся напряжение
Собственная частота сетей высокого напряжения
Способы повышение отключающей способности выключателей
Особенности процессов отключения малых индуктивных и емкостных токов
Масляные выключатели с открытой дугой
Масляные выключатели с дугогасительными камерами
Малообъемные масляные выключатели
Воздушные выключатели
Компрессорные установки
Элегазовые выключатели
Автогазовые выключатели
Электромагнитные выключатели
Вакуумные выключатели
Выключатели нагрузки
Разъединители
Короткозамыкатели и отделители
Приводы выключателей и разъединителей
Общие сведения о ТН и ТТ
Измерительные трансформаторы напряжения
Конструкции измерительных трансформаторов напряжения
Измерительные трансформаторы тока
Измерительные трансформаторы постоянного тока
Оптико-электронные устройства
Выбор выключателей
Выбор разъединителей
Выбор реакторов
Выбор трансформаторов тока
Выбор трансформаторов напряжения
Выбор предохранителей
Выбор токоведущих частей распределительных устройств
Схемы вторичных соединений
Схемы с питанием цепей вторичных соединений
Детали схем вторичных соединений
Основная аппаратура цепей управления и сигнализации
Требования, предъявляемые к схемам дистанционного управления
Сигнализация
Дистанционное управление выключателями о помощью малогабаритных ключей
Дистанционное управление воздушными выключателями
Дистанционное управление выключателями при оперативном переменном токе
Дистанционное управление в установках низкого напряжения
Управление разъединителями
Монтажные схемы, маркировка, детали
Испытательные блоки
Провода и контрольные кабели вторичных цепей
Маркировка монтажных схем вторичных цепей
Контроль изоляции вторичных цепей
Оперативный ток на электрических станциях
Выбор аккумуляторных батарей для оперативного тока на электостанциях
Выбор зарядных агрегатов для оперативного тока на электостанциях
Распределение постоянного оперативного тока на электростанциях
Источники переменного оперативного тока на электростанциях
Конструкции распределительных устройств
Принципы выполнения распределительных устройств
Правила устройства и основные размеры конструкций РУ
Применение ОПН в конструкциях РУ
Выбор компоновки и конструкции РУ
Характерные конструкции распределительных устройств
Направления развития зарубежных конструкций РУ
Главный шит управления
Организация управления на мощных станциях блочного типа
АСУ в энергетике
Кабельные коммуникации и сооружения
Аккумуляторный блок
Вспомогательные устройства
Основные понятия о заземляющих устройствах
Опасность замыканий на землю. Роль защитного заземления
Удельное сопротивление грунта и воды
Конструкции защитных заземлений
Схема расчета заземления
Литература

Отобранные на основании общих соображений варианты главных схем сравнивают затем по объективным количественным показателям и окончательно останавливаются на наиболее целесообразном варианте, имеющем лучшие показатели экономичности и надежности. Существует несколько способов количественной оценки вариантов схем. Ниже приводится один из них 122], основанный на сравнении расчетных затрат при оценке экономичности и числа операций с разъединителями и выключателями за год, а также длительности вероятных простоев блоков за год при оценке надежности.
Капитальные затраты, входящие в состав расчетных затрат, определяют для той части РУ, которая при изменении главной схемы изменяется наиболее значительно, т. е. для ячеек выключателей. Так как в укрупненных показателях стоимости ячеек учитывается не только оборудование, но и строительно-монтажные работы, при числе ячеек пяч и стоимости одной ячейки Спч капитальные затраты на сравниваемую часть РУ
Кру = Сячпяч.
При норме эффективности капитальных вложений 0,125, принятой у нас в стране, отчислений на амортизацию 0,063 и ежегодных эксплуатационных расходов на обслуживание РУ 0,025 приведенные к году расчетные затраты
3 = (0,125 + 0,063 + 0,025) КРу = 0,213Свяпт.
Так как число разъединителей в разных схемах неодинаково, при уточненных расчетах экономичности может потребоваться учет этих различий. Например, в схеме с двумя основными и одной обходной системой шин на каждое присоединение устанавливаются по четыре разъединителя, в то время как в многоугольнике их только три. Соответственно стоимость ячейки 500 кВ при схеме многоугольника равна 0,93 стоимости такой же ячейки при схеме с двумя основными и одной обходной системой шин.
В табл. 2-1 приводятся относительные стоимости ячеек 500, 330 и 220 кВ для различных видов главных схем, причем за единицу принята стоимость ячейки при схеме с двумя основными и одной обходной системой шин.

Таблица 2-1
Схема
Относительная стоимость ячейки при напряженки РУ, кВ


Схема

500

330

220

С двумя основными и одной обходной системой шин

1

1

1

Многоугольник

0,93

0,94

0,95

Полуторная

0,91

0,92

0,94

Технико-экономическое сопоставление схем
Рис. 2-31. Технико-экономическое сопоставление схем: а —полуторной; б — многоугольника
Таким образом, для ячейки 500 кВ при стоимости ее 350 тыс. руб. капитальные затраты на сравниваемую часть РУ при шести присоединениях (три блока и три линии) по полуторной схеме составят (рис. 2-31, а)
Кру = (9 -350) -0,91 = 2866,5 руб., а при схеме многоугольника (рис. 2-31, б)
Кру = (6-350)-0,93 = 1953 руб.,
т. е. схема многоугольника явно выгодней.
Оценка надежности главных схем может быть проведена по числу операций разъединителями и выключателями за определенное время, например за год, а также по продолжительности простоев блоков из-за повреждений выключателей (т. е. из-за несовершенства схемы) [22].
Ремонтные и режимные переключения в схеме сопровождаются многочисленными отключениями и включениями разъединителей, при которых возможны ошибки персонала и, как следствие, аварийные отключения блоков и линий с развитием аварии в системе. Таким образом, чем больше операций с разъединителями требует схема, тем больше вероятность ошибочных действий персонала при переключениях и тем меньше надежность схемы.
При этом ошибочные операции в разных схемах приводят к аварийным последствиям различной тяжести, и это тоже следует учитывать. Например, в схеме с двумя рабочими системами шин и одним выключателем на присоединение ошибочное отключение разъединителя под током приведет к погашению системы (секции) шин со всеми ее присоединениями. В то же время в схеме многоугольника такая ошибка приведет к погашению лишь одной или двух цепей.
Учитывая, однако, что различие в годовом числе операций разъединителями между отдельными видами схем невелико и, следовательно, не может иметь решающего значения, этот показатель надежности можно считать второстепенным и прибегать к нему только для дополнительной оценки надежности схем.
Более значительное влияние на надежность схемы,  оказывает число выключателей и интенсивность их работы, определяемая числом режимных, схемных и ремонтных переключений, а также их работой при аварийных отключениях. Повреждение или даже просто отказ выключателя главной схемы всегда приводит к тяжелым последствиям, к развитию и углублению аварии. Практика показывает, что в 70—80 % всех случаев повреждения выключателей 330—500 кВ, например, возникают во время нормальных коммутаций. Таким образом, существует прямая связь между интенсивностью работы выключателей и надежностью главной схемы.
Для того чтобы найти предположительное число операций выключателями отдельных присоединений за год, можно воспользоваться нормами периодичности и длительности ремонта выключателей, линий и трансформаторов, а также статистикой аварийности этих элементов системы, которая характеризуется обычно средней удельной повреждаемостью [22].
Так, для линии 500 кВ число отключений за год для плановых поучастковых ремонтов составляет в среднем 10. При каждом выведении линии в плановый ремонт при полуторной схеме, например, необходимо выполнить следующее (см. рис. 2-30, схема а): отключить выключатели 4 и 5; отключить разъединитель 6; восстановить схему блока, включив выключатели 4 я 5. При введении линии в работу после ремонта нужно выполнить те же четыре операции выключателями и одну — разъединителем; общее число переключений на каждую линию 500 кВ составит в год 10 X 8 = 80.
Чтобы учесть аварийные отключения этой же линии, требующие последующего выведения ее в аварийный ремонт, следует определить ее вероятную повреждаемость за год. Удельная повреждаемость Яуд линий на 100 км длины выражается числом аварийных отключений за год и для линий 500 кВ по статистическим данным равна 0,5. При средней длине 400 км линии 500 кВ вероятное число ее аварийных отключений за год составит

Тогда число операций с выключателями линии, связанных с выведением ее в аварийный ремонт, будет 2х 8 = 16, а общее число операций выключателями на каждую линию составит 80 + 16 == 96.
Подсчитанное аналогичным способом число операций выключателями для всех присоединений сравниваемых главных схем

Схема на рис. 2-30

Число
выключателей

Число операций выключателями 500 кВ за год

Вероятный простой блоков из-за несовершенства схемы за год

Затраты

шт.

%

капитальные на ячейки выключателей, тыс. руб.

расчетные
ежегодные

тыс. руб.

%

а

9

150

412

5,6

2866

610,6

146,0

б

6

100

112

9,8

1953

416,8

100

Таблица 2-3


Показатель

Напряжение, кВ

До 35

110

220

330

500

Выключатели воздушные

Средняя удельная повреждаемость ...

0,03

0,05

0,07

0,10

0,14

Средняя продолжительность планового ремонта одного выключателя, дни ...

3

3

5

7

ю

То же, отнесенное к году    

0,01

0,01

0,015

0,02

0,03

Среднегодовая трудоемкость планового ремонта одного выключателя, чел.-ч  

50

100

150

200

300

Продолжительность аварийного ремонта, ч

8

10

10

10

10

Трансформаторы

Средняя удельная повреждаемость ...

0,01

0,015

0,02

0,03

0,03

Продолжительность аварийного ремонта, ч

 

 

720

 

 

Продолжительность перекатки резервного трансформатора, ч 

 

 

10

 

 

Продолжительность присоединения резервной фазы накладками без перекатки, ч

 

 

3

 

 

Линии передачи

Удельная повреждаемость на 100 км длины, число в год

 

2,0

1,5

 1,0

0,5

Средняя продолжительность аварийного ремонта, ч  

 

 

8

 

 

Число отключений линии за год для плановых поучастковых ремонтов  

 15

15

10

 10

Примечания. 1. Плановые отключения трансформаторов блоков, повышающих и собственных нужд приурочиваются к плановым и вынужденным остановкам блока из-за неполадок в технологической части станции; средняя продолжительность одного останова блока для устранения неполадок в его тепловой части 60 ч, 2. Число вынужденных отключений блоков из-за неполадок в технологической части по эксплуатационной статистике составляет примерно 2 за каждую 1000 ч работы блока, или всего около 14 в год. 3. Для конкретных линий с резко различающейся длиной принимают следующие числа отключений на ремонт в год: для линий 110 — 220 кВ один раз на каждые 5— 10 км, для линий 330—500 кВ один раз на каждые 25—40 км.

(см., рис. 2-30) приведено в табл. 2-2. При подсчетах использовались данные об удельной повреждаемости выключателей, трансформаторов и линий, приведенные в табл. 2-3 [22].
В табл. 2-4 указан также вероятный простой блоков за год, учитывающий аварийные отключения блоков не по технологичеческим причинам, а из-за повреждений и отказов выключателей главной схемы, вероятность которых будет разной для разных вариантов схемы. При этом определяется вероятное число отключений блока из-за отказов выключателей при нормальной схеме, затем простои из-за отказов выключателей во время ремонтов выключателей, число отключений блоков из-за коротких замыканий на линиях в период ремонтов выключателей и, наконец, число отключений двух блоков одновременно из-за отказов выключателей в период ремонта двух выключателей.
Таким образом, продолжительность простоя блока, ч/год, из-за повреждения, например, выключателя
Тн = ав,
где t — продолжительность простоя блока, равная при нормальном режиме работы одному часу, т. е. времени, необходимому для выведения поврежденного выключателя в ремонт; Яв — повреждаемость выключателя.
В период ремонтов выключателей эта продолжительность будет
Tv = Ав т,
где t — продолжительность простоя, равная одному часу или, если немедленная замена поврежденного выключателя невозможна, восьми-десяти часам, необходимым для его аварийного ремонта; т — относительная среднегодовая продолжительность планового ремонта.
Результаты вычислений вероятной продолжительности простоев блока для каждого из вариантов схемы удобно свести в таблицу, в которую заносятся все элементы схемы (выключатели, трансформаторы, линии), отключение которых вызывает простой блока.



 
« Энергоснабжение сельскохозяйственных потребителей
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.