Схема электроснабжения СН ТЭЦ

Для ТЭЦ, имеющих поперечные связи в технологи­ческой и электрической частях, блочный принцип по­строения схемы с. н., естественно, не может быть при­менен. Трансформаторы (реакторы) с. н. подключают к разным секциям РУ генераторного напряжения 6- 10 кВ.

Рабочие ТСН обеспечивают питание с. н. во всех эксплуатационных режимах ТЭЦ. Резервное питание нужно лишь в случае планового ремонта и повреждения одного из рабочих ТСН. Поэтому в большинстве случаев достаточно предусмотреть один резервный трансформатор той же мощности, что и рабочий ТСН. И только при числе рабочих ТСН более шести НТП рекомендуют установку двух резервных трансформаторов. Место при­соединения резервного трансформатора должно быть независимым от мест присоединения рабочих ТСН. Если ко всем секциям ГРУ уже присоединены рабочие ТСН, то резервный трансформатор можно включить на ответ­влении от трансформатора связи с системой или через развилку выключателей к двум секциям ГРУ.

Особенности компоновки АЭС

Для удаления радиоактивных отходов АЭС снабжают дополнительными устройствами и сооружениями: специальной технологической вентиляцией, спецканализацией, системой дезактивации и захоронения ходов.

Воздух из системы вентиляции очищается фильтрами и через вытяжную трубу выбрасывается в верхние слои атмосферы. Для отвода жидких радиоактивных отходов сооружают внутреннююспецканализацию. Для захоронения твердых радиоактивных отходов, а также пульпы и концентрированных растворов предусматривают специальные хранилища, или иначе могильники.

Площадку для строительства АЭС выбирают так, чтобы можно было организовать санитарно-защитную зону.

/ — главный корпус; 2 — РУ высшего напряжения; 3 — РУ среднего напряже­ния; 4 —водохранилище; 5 — насосная станция; 6— дымовая труба; 7—склад топлива; 8 —трансформатор энергоблока; 9 — автотрансформатор связи; 10— электрическая связь между трансформатором блока и РУ; 11 — воздушные линии электропередачи

Расчетные условия КЗ

Наиболее тяжелым видом повреждений в электроустановках является трехфазное короткое замыкание, вероятность возникновения которого составляет 1-7 %. При коротком замыкании углы между током и напряжений меняются, токи существенно возрастают, в связи с чем происходит повышенный нагрев проводников и контактов, возникают электродинамические усилия между проводниками, и имеет место существенное понижение уровня напряжения в электрической сети. Короткие замыкания сопровождаются переходным процессом и полный ток КЗ слагается из двух составляющих. Вынужденная составляющая тока КЗ называется периодической составляющей

,

где I_n,m – амплитудное значение периодической составляющей тока.

Свободная составляющая КЗ называется апериодической _.

Длительность переходного процесса КЗ для современных генераторов обычно составляет не более3-5 с. Максимальное значение тока наступает через 0,01 с после начала процесса КЗ и носит название ударного тока i_у

.

При малой электрической удаленности места повреждения существенное влияние на переходный процесс оказывает АРВ генератора. В этом случае снижение напряжения при КЗ сопровождается увеличением тока возбуждения, причем при снижении напряжения на выводах генератора ниже 0,85-0,9 номинального срабатывает форсировка возбуждения, обеспечивающая нарастание возбуждения до предельного значения. Таким образом, АРВ изменяет магнитный поток возбуждения Ф_f, ЭДС генератора, и ток КЗ, согласно рисунка 9.1. Все АРВ действуют с небольшим запаздыванием. Кроме того, значительная индуктивность обмотки возбуждения генератора приводит к задержке увеличения тока ротора. В результате этого действие АРВ начинает проявляться спустя некоторое время после возникновения КЗ. Из сказанного можно сделать вывод, что АРВ не влияют на ток КЗ в первые периоды короткого замыкания.

Рисунок 9.1 - Кривые изменения тока КЗ синхронного генератора при наличии АРВ

Варианты исполнения цепей рабочего питания системы собственных нужд

а-один двухобмоточный трансформатор; б-два двухобмоточных трансфор­матора половинной мощности; в- трансформатор с расщеплением об­мотки НН на две части; г- трансформатор с расщеплением обмотки НН на три части; и два трансформатора с расщеплением обмотки НН на две части. Рисунок 13.2-Варианты исполнений цепи рабочего питания собственных нужд

Местами присоединения резервных трансформаторов могут быть: а) сборные шины РУ СН (110—220 кВ); б) третичная обмотка автотрансформатора связи между РУ высшего и среднего напряжений; в) ответвление на генераторном напряжении от блока, имеющего генераторный выключатель.

9) Варианты исполнения цепей рабочего питания системы собственных нужд

Питание с. н. осуществляют отбором мощности от главной схемы с помощью понижающих трансформаторов или реакторов. Для особо ответственных электроприемников предусматривают дополнительный независимый источник, в качестве которого используется автономный «дизель-генератор», установка «газовая турбина - генератор», вспомогательный генератор на валу главного генератора и аккумуляторныебатареи.

Для питания используют два уровня напряжения и последовательную двухступенчатую трансформацию, как это показано на рисунке 12.1. РУСН выполняют с одной секционированной системой шин с одним выключателем на присоединение, с ячейками КРУ. Резервное питание обеспечивают также отбором мощности от главной схемы, но места присоединений цепей резервного питания должны быть независимы от мест присоединения цепей рабочего питания.

Схему питания с. н. выбирают на основе технико-экономических вариантных расчетов где варьируются: значения напряжений U1 и U2; тип, число и мощность трансформаторов рабочего питания; число, мощность и место при- соединения трансформаторов резервного питания.

Так же как и при выборе структурных схем и схем РУ, критерием для этих расчетов являются расчетные затраты, где в качестве капиталовложений определяется сумма стоимостей электродвигателей, электросветильников, трансформаторов, распределительных устройств, кабельных сетей и резервных магистралей, а в качестве эксплуатационных расходов годовые потери энергии в электродвигателях, в трансформаторах и кабельных сетях с учетом ущерба от среднегодового недоотпуска электроэнергии в энерго­систему из-за отказов с. н.

Рисунок 12.1 – принцип построения схемы питании собственных нужд

 

Отказы в элек­троустановке с. н., ведут к потере гене­рирующей мощности ∆Рг, не превышающей мощности генератора. Поскольку эта мощность всегда меньше, чем аварийный резерв в системе, то имеет место только си­стемный ущерб.

Расчетная мощность трансформатора первой ступени трансформации:

 

где суммарные активная и реактивная мощность, потребляемые электродвигателями первой ступени напряжения;

- суммарные активная и реактивная мощность, потребляемые на второй ступени напряжения.

 

Проектные организации приме­няют упрощенную методику определения Sрасч, кВ-А, через расчетный переводной коэффициент, который для группы двигателей Д1 равен:

где k p —коэффициент разновременности максимумов на­грузок ЭД;

k н, ср, ηср, cosφср - средние значения коэффициента нагрузки, КПД и коэффициент мощности.

Тогда

 

где Ррасч.д1 — расчетная мощность на валу двигателя Д1, кВт;

n д1 - общее число всех присоединенных к выбирае­мому ТСН двигателей.

Расчетная нагрузка от ЭП второй ступени, присоединяемых к Т1 через трансформаторы Т2, равняется:

 

 

где Sном,т2 - номинальная мощность трансформатора второй ступени Т2, кВ·А;

nТ2 - количество присоединенных к Т1 трансформа­торов Т2.

Таким образом, суммарная расчетная нагрузка на Т1составит:

 

 

Расчетная нагрузка трансформаторов второй ступе­ни напряжения складывается из мощностей многочис­ленных, но мелких электродвигате­лей небольшой мощности, - электросветильников, электро­нагревателей и пр.

Поскольку состав электроприем­ников, как по параметрам, так и по режиму работы весьма неоднороден, то их разбивают на четыре группы, принимая для каждой свое значение обобщенного пере­водного коэффициента:

 

 

где P1 - суммарная мощность постоянно работающих электродвигателей с единичной мощностью от 70 до 200 кВт;

P2-- суммарная мощность периодически рабо­тающих электродвигателей с единичной мощностью не более 100 кВт;

Рз- суммарная мощность мелких электродвигателей задвижек, дистанционного управле­ния и т. п.;

Р 4-- суммарная нагрузка освещения и электрообогрева.

10) Схема вида «двигатель—система», приведенная на рисунке 9.3, в, для расчета токов к. з. в электроустановке с двигателями, которые непосредственно связаны с расчетной точкой К.З.: РУ 6 - 10 кВ собственных нужд атомных и тепловых электростанций (точка К6) или промышленных подстанций (точка К1 при наличии двигательной нагрузки).

Для упрощения группу электродвигателей объединяют в один эквивалентный (источник Д) суммарной мощности с усредненными параметрами. Получается двухлучевая конечная схема вида «генератор - система». Расчет ведетсялибо с индивидуальным учетом каждого двигателя либо с групповым учетом.

Начальный периодический ток асинхронного двигателя можно с достаточной точностью приравнять его пусковому току:

 

гдеIпуск- кратность пускового тока по отношению к номинальному I ном.

Для секции С.Н. ТЭЦ можно принять следующие параметры эвивалентного двигателя: I пуск.д =5,6; cos φ = 0,87;КПД – 0,94; = 0,07 сек; = 0,04 сек. Тогда начальное значение периодической составляющей тока К.З. кА, от эквивалентного двигателя секции (источника Д) определится следующим выражением:

где Рном, д - номинальная мощность эквивалентного двигателя Д, равная сумме номинальных мощностей двигателей секции (группы), МВт;

Uном -номинальное напряжение двигателя Д, кВ.