СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ГАЭС
Как известно, на ГАЭС могут устанавливаться двух-, трех- и четырехмашинные агрегаты. При напорах до 500 м обычно устанавливают двухмашинные обратимые агрегаты, состоящие из обратимой гидромашины — насосотурбины и синхронной электрической машины. В режиме выработки электроэнергии гидротурбина вращает генератор, а в насосном режиме — синхронный электродвигатель, потребляя энергию из сети, вращает гидротурбину, работающую как насос. В этом режиме требуется изменение направления вращения вата агрегата, поэтому в цепи генератора устанавливают два реверсирующих разъединителя и выключатель или два реверсирующих выключателя. В часы, когда агрегаты ГАЭС не работают в турбинном или насосном режиме, они используются как синхронные компенсаторы, при этом синхронная машина работает в режиме электродвигателя.
Пуск обратимого агрегата в турбинный режим производится гак же, как и пуск обычного гидроагрегата, Пуск в насосный режим сложнее и требует большего времени, так как мощность синхронных машин, выполняющих роль генератора и электродвигателя, установленных на ГАЭС, достигает 100 МВт и более. Прямой пуск электродвигателя такой мощности приведет к недопустимому снижению напряжения на шинах, к которым подключается машина. Поэтому при асинхронном пуске применяют реакторы или автотрансформаторы для ограничения пусковых токов. Возможен пуск с помощью вспомогательного асинхронного электродвигателя с фазным ротором, посаженным на вал агрегата. Когда агрегат достигает подсинхронной частоты вращения, он возбуждается и входит в синхронизм. Для агрегатов 100—250 МВт обычно применяется этот метод пуска.
На ГАЭС применяются укрупненные энергоблоки: две-три синхронные машины соединяются с одним трансформатором с установкой генераторных выключателей и реверсирующих разъединителей. ГАЭС сооружают вблизи узлов нагрузки энергосистемы и короткими линиями 220—750 кВ соединяют с узловыми подстанциями. На высшем напряжении ГАЭС используют наиболее простые схемы: блоки трансформатор — линия, мостики, многоугольники и другие схемы, рекомендуемые для ГЭС.
Рис. 1. Схема ГАЭС с обратимыми гидроагрегатами.
На рис. 1 показана схема электрических соединений ГАЭС, на которой установлены четыре обратимых агрегата по 250 МВт, присоединенных попарно к повышающим трансформаторам с расщепленными обмотками НН. В цепях электрических машин установлены выключатели Q1—Q4 и по два параллельно соединенных разъединителя для изменения порядка чередования фаз (реверсирующие разъединители). В зависимости от режима агрегата (двигательный или генераторный) включают соответствующий разъединитель QSG или QSM. Пуск агрегатов в насосный режим осуществляется асинхронными электродвигателями М мощностью 10 МВт, напряжением 6 кВ. Электроэнергия к этим электродвигателям поступает с шин с. н. 6 кВ. Трансформаторы с. н. Т3, Т4 присоединены глухой отпайкой к блочным трансформаторам. Остальная нагрузка с. н. присоединяется к шинам 380/220 В.
На стороне ВН применена схема блока трансформатор — линия без выключателей ВН.