ЭлектрО

СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ КЭС. СХЕМЫ СОБСТВЕННЫХ НУЖД КЭС.

 

Рабочие трансформаторы с. н. блочных ТЭС присоединяются отпайкой от энергоблока. Мощность этих трансформаторов оп­ределяется но формуле S_с.н.≥P_с.н.max·k_c, где P_с.н.max подсчитывается в зави­симости от установленной мощности энергоблока. На электро­станциях с энергоблоками 300 МВт и более часть мощных меха­низмов с. н. (питательные насосы, дутьевые вентиляторы) может иметь турбопривод. Это значительно снижает расход электроэнергии на с. н.

Распределительное устройство с. н. выполняется с одной сек­ционированной системой шин.

Количество секций 6— 10 кВ для блочных ГЭС принимается по две на каждый энергоблок (при мощности энергоблока более 160 МВт).

Каждая секция или секции попарно присоединяются к рабоче­му трансформатору с. н.

 

 

Рис. 1. Схема электроснабжения с. н. КЭС с тремя энергоблоками. Секции с. н. 0,4 кВ показаны только для первого энергоблока.

 

 

 

На рис. 1 приведена схема питания с. н. части блочной КЭС с тремя энергоблоками по 300 МВт. Трансформаторы с. н. Т1, Т2, Т3 питают секции 6 кВ соответственно первого энергоблока 1BA, 1BB, второго 2ВА, 2ВВ и третьего 3ВА, 3ВВ. К этим секциям присоединя­ются электродвигатели 6 кВ турбинного и котельного отделений, общестанционная нагрузка (о. с. н.) и трансформаторы 6/0,4 кВ.

Резервное питание секций с.н. осуществляется от резервных магистралей, связанных с пускорезервными трансформаторами с. н. (Т4 на рис. 1).

Резервные магистрали для увеличения гибкости и надежно­сти секционируются выключателями через каждые два-три энер­гоблока.

 

Число резервных трансформаторов с. н. на блоч­ных ТЭС без генераторных выключателей принимается: один — при двух блоках, два — при числе энергоблоков от трех до шести. При большем числе энергоблоков предусматривается третий ре­зервный трансформатор генераторного напряжения, не присо­единенный к источнику питания, но установленный на электро­станции и готовый к замене любого рабочего трансформатора с. н.

Если в схемах энергоблоков установлены генераторные вы­ключатели, то число резервных трансформаторов принимается по одному резервному на каждые четыре блока. При шести и более блоках предусматривается дополнительный резервный трансфор­матор генераторного напряжения, не присоединенный к источ­нику, но готовый к замене любого рабочего трансформатора с. н.

Если часть энергоблоков с выключателями, а часть без выклю­чателей, то число резервных трансформаторов с.н. выбирается по первому условию. Резервные трансформаторы с. н. должны присо­единяться к сборным шинам повышенного напряжения, которые имеют связь с энергосистемой по линиям ВН (на случай аварий­ною отключения всех генераторов электростанции). Это требование трудно выполнить, если связь с энергосистемой осуществля­ется по линиям 500—750 кВ. В этом случае резервные ТСН присо­единяются к шинам среднего напряжения (110, 220 кВ) при ус­ловии, что они связаны через автотрансформатор с шинами ВН.

Допускается также резервный ТСН присоединять к обмотке НН автотрансформатора, если обеспечиваются допустимые ко­лебания напряжения на шинах РУСН при регулировании напря­жения автотрансформатора и условия самозапуска электродви­гателей.

Мощность каждого резервного трансформатора с. н. на блочных электростанциях без генераторных выключателей должна обеспе­чить замену рабочего трансформатора одного энергоблока и од­новременный пуск или аварийный останов второго энергоблока. Если точный перечень потребителей с. н. и таком режиме неизвес­тен, то мощность резервного трансформатора с. н., выбирается на ступень больше, чем рабочего. Если в схемах энергоблоков уста­новлены генераторные выключатели, то мощность резервных трансформаторов принимается равной мощности рабочих транс­форматоров. В любом случае мощность резервных трансформато­ров должна быть проверена по условиям самозапуска.

Многочисленные потребители с. н. напряжением 0,4 кВ (на один энергоблок 300 МВт приходится более 600 электродвигателей 0,4 кВ) присоединяются к секциям 0,4 кВ, получающим питание oт трансформаторов 6—10/0,4 кВ. Расход на с.н. 0,4кВ приблизительно можно принять равным 10% общего расхода.

Трансформаторы 6/0,4 кВ устанавливаются, по возможности, в центрах нагрузки: в котельном и турбинном отделениях, на топ­ливном складе, в объединенном вспомогательном корпусе, на ОРУ, в компрессорной и т.д. Трансформаторы мощностью более 1000 кВ·А не применяются, так как их применение приводит к зна­чительному увеличению тока КЗ в сети 0,4 кВ. Сборные шины 0,4 кВ секционируются для повышения надежности питания. Каж­дая секция обеспечивается рабочим и резервным питанием, вклю­чаемым автоматически.

На рис. 1 показано питание секций с. н. 0,4 кВ одного энерго­блока, расположенных в главном корпусе. Потребители 0,4 кВ пер­вого энергоблока и часть общестанционной нагрузки получают питание от секций 1CA, 1СВ, 1CC, 1CD. Наиболее ответственные потребители присоединены на полусекции 1СА и 1CB, отделя­емые автоматическими выключателями от остальной части этих же секций. Резервный трансформатор 6/0,4 кВ присоединен к сек­ции 3ВА третьего энергоблока.

Потребители 0,4 кВ второго энергоблока присоединяются к сек­циям 2СА, 2СВ. 2СС, 2CD, а третьего — к секциям 3СА, 3СВ, 3СС, 3CD (на рис. 1 эти секции не показаны). Резервный трансформатор для последних секций присоединен к секции 6 кВ 2ВВ второго энергоблока.

Для поддержания необходимого уровня напряжения на ши­нах с. н. трансформаторы имеют РПН. Схема соединения обмоток рабочих и резервных трансформаторов выбирается таким обра­зом, чтобы возможно было их кратковременное параллельное включение в моменты перехода с рабочего на резервное питание и наоборот.

Применение трансформаторов с растепленной обмоткой и раздельная работа секций 6 кВ приводят к ограничению тока КЗ до такого значения, которое позволяет применить ячейки комп­лектного распределительного устройства (для энергоблоков 500 МВт и больше). При необходимости ограничения тока КЗ на стороне 0,4 кВ на вводах к некоторым сборкам устанавливаются реакторы.

Потребители собственных нужд КЭС делятся не только на ответственные и неответственные, но и на блочные и общестанционные.

Перечень ответственных и неответственных потреби­телей собственных нужд КЭС приведен в табл. 1.

Блочная нагрузка питается от трансформаторов соб­ственных нужд блоков, общестанционная по возможно­сти равномерно распределяется между блоками (на первой стадии строительства КЭС общестанционную нагрузку питают либо от секций собственных нужд 1-го и 2-го блоков, либо от местной сети 6—35 кВ, имеющей­ся в районе строительной площадки).

Собственные нужды 6 кВ блоков получают питание от блочных трансформаторов собственных нужд, под­ключаемых на ответвлении между генератором и сило­вым трансформатором (автотрансформатором). Каждый блок мощностью 160 МВт и выше имеет две секции соб­ственных нужд 6 кВ. Резервирование питания секций осу­ществляется от спаренных резервных магистралей 6 кВ, связанных с резервными трансформаторами собственных нужд. При нарушении электроснабжения от рабочего ис­точника автоматически (под действием АВР) подается питание от резервного источника. Резервные магистрали секционируют выключателями через два-три блока и с помощью выключателей соединяют с резервными транс­форматорами. Согласно действующим нормам технологи­ческого проектирования число резервных трансформато­ров принимается равным: одному — при числе блоков 1 и 2; двум — при числе блоков от 3 до 6 включительно; трем (один не подключен к источнику, но готов к транспортировке и включению в работу) — при числе блоков 7 и 8.

Таблица 1.

 

 

Каждая сборка 0,4 кВ также имеет рабочее и резерв­ное питание; последнее подается автоматически.

 

Рис. 2. Варианты схем питания собственных нужд 6 кВ КЭС.

 

Рабочее питание сборок 0,4 кВ блока осуществляется от секций 6 кВ своего блока, резервное — от секций 6 кВ одного из блоков данной КЭС.

В настоящее время нашли применение две принципи­ально отличные схемы питания и резервирования потребителей собственных нужд КЭС, показанные на рис. 2. В схеме на рис. 2, а две секции шин собственных нужд каждого блока (А и Б) получают питание от блоч­ного трансформатора собственных нужд, включенного на ответвлении от выводов генератора, а резервирование питания осуществляется с помощью резервных магист­ралей 6 кВ, подключенных к пускорезервному трансфор­матору (трансформаторам) собственных нужд ПРТ. Мощность рабочего трансформатора собственных нужд выбирается по мощности блочной нагрузки с учетом до­ли общестанционной нагрузки, подключенной к секциям блока. Если общестанционная нагрузка оказывается подключенной в основном к секциям собственных нужд первых двух блоков, то их рабочие трансформаторы соб­ственных нужд принимаются соответственно большей мощности, чем трансформаторы других блоков. В рассматриваемой схеме рабочие трансформаторы собст­венных нужд (с. н.) не могут обеспечить питание соб­ственных нужд блока при пуске и останове. Последние функции передаются на специальные пускорезервные трансформаторы собственных нужд (ПРТ), которые на КЭС с блоками 160 МВт и выше должны обеспечить замену рабочего трансформатора одного блока и одновременный пуск или аварийный останов второго блока.

На электростанциях с блоками, имеющими пускорезервные питательные электронасосы, выбор резервного трансформатора собственных нужд производится по од­ному из условий:

а) замена рабочего трансформатора с. н. блока, ра­ботающего со 100%-ной нагрузкой (на турбопитательном насосе) с одновременным пуском второго блока;

б) замена рабочего трансформатора с. н. блока (при работе на питательном электронасосе) с одновремен­ным пуском второго блока или одного котла при дубль-блоке.

Резервный трансформатор должен обеспечивать самозапуск электродвигателей ответственных механизмов с. н. (допустимо отключение неответственных механиз­мов) при расчетном времени перерыва питания (порядка 2,5 с), определяемом временем действия релейных за­щит, временем отключения выключателей, временем дей­ствия системы автоматического включения резерва (АВР) и характером взаимодействия электрических и технологических защит и блокировок. Самозапуск электродвигателей собственных нужд должен быть обеспечен без мероприятий по ступенчатому включению электродвигателей.

Мощность трансформаторов собственных нужд огра­ничивается допустимым уровнем токов к.з. в сети 6 кВ, который должен соответствовать отключающей способ­ности устанавливаемых выключателей (ВМП-10 или: ВЭМ-6). Расчетный ток к.з. определяют с учетом тока подпитки от электродвигателей.

Схема, показанная на рис. 1, б, отличается тем, что в цепи каждого генератора установлен выключатель и рабочий трансформатор собственных нужд включен на ответвлении между этим выключателем и трансформа­тором блока. Здесь рабочий трансформатор собственных нужд может обеспечить пуск и останов своего блока, по­этому отпадает необходимость в специальных пускорезервных трансформаторах и в резервных магистралях.

Для замены рабочих трансформаторов собственных нужд предусматриваются в зависимости от числа блоков один или несколько не присоединенных к сети резервных трансформаторов РТ, каждый из которых равен по мощ­ности наиболее крупному рабочему трансформатору. Ре­зервирование питания собственных нужд блока при по­вреждении силового трансформатора или рабочего тран­сформатора собственных нужд производится от смежных блоков, для чего одноименные секции собственных нужд двух смежных блоков соединяются с помощью нормаль­но отключенных секционных выключателей. Мощность рабочих трансформаторов собственных нужд выбирается по условиям длительного режима с учетом блочной и об­щестанционной нагрузок на своих секциях и общестанционной нагрузки на секциях смежного резервируемого блока, когда последний отключен.

Вариант схемы питания собственных нужд по рис. 2, б обладает определенными технологическими пре­имуществами по сравнению с вариантом схемы по рис 2, а. Оба варианта используются при проектиро­вании современных КЭС. Вопросы надежности работы станций с указанными схемами питания собственных нужд требуют дополнительного изучения и эксплуатаци­онной проверки.

Разновидности схем питания собственных нужд 6 кВ КЭС даны на рис. 3—5.

Рис. 3. Схема питания собственных нужд 6 кВ КЭС с пускорезервными трансформаторами, подключенными к различным сетям повышенного напряжения.

 

 

Рис. 4. Схема питания собственных нужд 6 кВ КЭС с пускорезервными трансформаторами, подключенными к блокам с выключа­телями в цепях генераторов.

 

Рис. 5. Схема питания собственных нужд 6 кВ КЭС с неприсоединенным резервным трансформатором.