СХЕМЫ БЛОКОВ ГЕНЕРАТОР - ТРАНСФОРМАТОР И ГЕНЕРАТОР – ТРАНСФОРМАТОР – ЛИНИЯ
Схемы выдачи электроэнергии КЭС характерны блочным соединением генераторов с трансформаторами. Рассмотрим более подробно схемы энергоблоков генератор — трансформатор (рис. 1).
Рис. 1. Схемы энергоблоков генератор – трансформатор: а, г – блоки с двухобмоточными трансформаторами; б – блок с автотрансформатором; в – объединенный блок.
В блоках между генератором и двухобмоточным трансформатором, как правило, должен устанавливаться генераторный выключатель (допускается применять выключатель нагрузки). Наличие генераторного выключателя упрощает операции но включению и отключению блока, а также уменьшает количество оперативных переключений в РУ 110—750 кВ, что особенно важно в схемах с 3/2 или 4/3 выключателя на цепь. Такие схемы (см. рис. 1, а) применяют для энергоблоков, которые участвуют в регулировании графика нагрузки энергосистемы.
Следует отметить, что наличие генераторных выключателей позволяет осуществить пуск генератора без использования пускорезервного трансформатора с. н. В этом случае при отключенном выключателе генератора питание на шины с. н. подастся через блочный трансформатор и рабочий трансформатор с. н. После всех операций по пуску генератор синхронизируется и включается выключателем Q2.
Вместо громоздких и дорогих воздушных выключателей на генераторном напряжении могут устанавливаться выключатели нагрузки. В этом случае повреждение в любом энергоблоке приводит к отключению выключателя Q1.
На современных ТЭС отпайка к трансформатору с. н. выполняется комплектным токопроводом с разделенными фазами, которые обеспечивают высокую надежность работы, практически исключая междуфазные КЗ в этих соединениях, поэтому никакой коммутационной аппаратуры на ответвлении к трансформатору с. н. не предусматривается. Если ответвление к ТСН от блока GT выполнено открытой ошиновкой или кабелями, то устанавливается выключатель, рассчитанный на КЗ на открытой ошиновке или кабелях (на рис. 1, а показан пунктиром).
На рис. 1, б показана схема блока генератора с автотрансформатором. Такая схема применяется при наличии двух повышенных напряжений па КЭС. При повреждении в генераторе отключается выключатель Q3, связь между двумя РУ повышенного напряжения сохраняется. При повреждении на шинах напряжением 110—220 кВ или 500 — 750 кВ отключится Q2 или Q1 соответственно, а блок останется работать на шины напряжением 500—750 или 110 — 220 кВ. Разъединители между выключателями Q1, Q2, Q3 и автотрансформатором необходимы для возможности вывода в ремонт выключателей при сохранении в работе блока или автотрансформатора.
В некоторых случаях с целью упрощения и удешевления конструкции РУ напряжением 330—750 кВ применяется объединение двух блоков с отдельными трансформаторами под общий выключатель Q1 (см. рис, 1, в). Выключатели Q2, необходимы для включения генераторов на параллельную работу и обеспечивают большую надежность, так как при повреждении в одном генераторе второй генератор сохраняется в работе.
Применение объединенных энергоблоков допустимо в мощных энергосистемах, имеющих достаточный резерв и пропускную способность межсистемных связей, в случае компоновочных затруднений (ограниченная площадь для сооружения РУ напряжением 500 — 750 кВ), а также с целью экономии выключателей, воздушных и кабельных связей между трансформаторами и РУ повышенного напряжения.
С целью упрощения РУ 220—750 кВ рекомендуется присоединение блоков генератор — трансформатор — линия GTW непосредственно к районным подстанциям (см. рис. 1, г). В цепи генератора устанавливается выключатель Q или выключатель нагрузки QW, в цепи линии на электростанции выключатель может не устанавливаться. РУ на районной ПС должно удовлетворять требованиям надежности РУ ТЭС. В схемах с блоками GTW снижаются токи КЗ, так как их значения ограничиваются сопротивлением линий. Однако указанные схемы имеют существенный недостаток: при повреждении линии отключается энергоблок на все время ее ремонта. Для устранения этого недостатка блоки GTW на высоком напряжении присоединяются к уравнительной системе шин или к уравнительно-обходному многоугольнику.