Автономных энергетических

Схему радиального питания (см. 1.4, а) применяют для потребителей 3-й категории, которые могут быть отключены на время ремонта линии. При воздушной линии эта схема применима для потребителей 2-й категории, но при этом рекомендуется на питающем конце линии установить устройство автоматического повторного включения. На промыслах эта схема используется для буровых установок и других объектов, которые отнесены ко 2-й категории, и допустимы для объектов 1-й категории, если на них имеются автономные источники резервного питания (например, электростанция с двигателем внутреннего сгорания на буровой). Одиночные радиальные кабельные линии широко используются для подвода электроэнергии при напряжении 6 кВ к двигателям компрессорных станций промыслов и магистральных газопроводов, к двигателям водяных и нефтеперекачивающих насосов на промыслах и магистральных нефтепроводах.

Сети и источники надежного питания. Создание специальных сетей и источников надежного питания вызвано наличием потребителей первой и второй групп по ^надежности. В нормальном режиме работы электроснабжение всех трех групп потребителей осуществляется от рабочих и резервных ТСН, связанных с энергосистемой. В аварийном режиме АЭС для электроснабжения потребителей первой и второй групп предусматриваются специальные аварийные источники надежного питания: аккумуляторные батареи, аккумуляторные батареи со статическими преобразователями или обратимыми двигатель-генераторами, автоматизированные дизель-генераторы, гидроагрегаты и другие автономные источники питания с автоматическим пуском.

Автономные источники питания переносной аппаратуры должны обеспечивать: а) заданный ток при установленных пределах изменения напряжения; б) заданное число часов работы в указанном режиме (работа — отдых или запись — перемотка — воспроизведение для записывающих аппаратов) без смены источников питания; в) минимальные массу и объем; г) нормальную работу аппаратуры при заданных изменениях температуры, давления и влажности. Кроме того, автономные источники должны быть удобны при замене или зарядке и при компоновке питающего блока совместно со спецаппаратурой (в одной или разных упаковках).

Автономные источники тока устанавливают на автомашинах и самолетах для запуска их двигателей и питания электроосветительных цепей, на радиостанциях, которыми пользуются геологоразведочные партии и воинские подразделения. Искусственные спутники Земли также снабжаются автономными источниками тока.

Автономные источники электрической энергии в основном базируются на принципе превращения химической энергии в электрическую. Получение электрической энергии от химического источника тока возможно лишь при протекании в нем химической реакции. Однако не всякая химическая реакция может быть применена

13. Какие автономные источники питания с. н. используются на АЭС?

Потребители с. н. первой и второй групп АЭС (см. § 5.10 «г») требуют надежного питания, для чего используют автономные источники питания: дизель-генераторы, газотурбинные установки, аккумуляторные батареи и преобразовательные устройства. Для потребителей постоянного и переменного тока этих групп на АЭС устанавливают агрегаты бесперебойного питания АБП ( 7.31, а), в которые входят управляемые и неуправляемые выпрямители, автономные инверторы, тиристорные ключи с естественной и искусственной коммутацией. Конструкция АБП обеспечивает стабильные параметры напряжения на шинах ответственных потребителей в статических и динамических режимах. Выпрямитель VS выполнен по трехфазной мостовой схеме на управляемых полупроводниковых выпрямителях — тиристорах. Каждое плечо моста состоит из нескольких параллельно включенных тиристоров. На стороне постоянного тока выпрямитель имеет сглаживающий реактор. Выпрямитель снабжен необходимой защитой и сигнализацией. В АБП-1000-144 выпрямитель рассчитан на напряжения 220 и 380 В, наибольшую мощность в течение 15 мин 450 и 750 кВт, напряжения на выходе 280 и 470 В, выпрямленный номинальный ток 1000 А, наибольший ток 1600 А.

6) независимые от сети (автономные) источники питания (батареи гальванических или топливных элементов, заряжаемые от агрегатов двигатель внутреннего сгорания — генератор постоянного тока, от фотопреобразователей солнечного излучения, аккумуляторные батареи, независимые двигатели — генераторы

Для электроприемников группы III достаточно использовать только источники нормального рабочего и резервного питания, тогда как электроприемники групп I и II требуют еще третьего независимого источника питания — аварийного резервного. В качестве такого на АЭС применяют аккумуляторные батареи, автоматизированные дизель-генераторы, газотурбинные установки, или используют энергию выбега турбогенераторов. На отечественных АЭС наибольшее применение получили аккумуляторные батареи (для электроприемников группы I) и дизель-генераторы (для потребителей группы II). Каждая из трех систем безопасности имеет свои автономные источники питания.

Однако автономные источники энергии или генераторы на валу основного агрегата для питания с. н. значительно увеличивают стоимость единицы установленной мощности электростанций, усложняют их эксплуатацию и являются менее надежными, чем при электроснабжении системы с. н. от основного генератора через отпайку. Вероятность безотказной работы трансформатора с. н. гораздо выше, чем генератора, турбины, источника пара и их механизмов с. н. При использовании станционных турбогенераторов с. н. требуется обеспечить еще более высокую надежность питания их механизмов с. н. Кроме того, пуск и самозапуск электродвигателей от сети энергосистемы проходит в лучших условиях, чем пуск от источника ограниченной мощности.

Маслонапорные установки гидроагрегатов имеют достаточный запас энергии, чтобы закрыть направляющий аппарат и затормозить агрегат даже при аварийной потере напряжения в системе с. н. Поэтому для обеспечения сохранности оборудования при потере напряжения на гидростанциях не требуются автономные источники в виде аккумуляторных батарей и дизель-генераторов.

Настоящая книга содержит относительно подробное описание широкого класса накопителей для стационарных и автономных энергетических установок, построенное на общей методической основе.

Интерес к индуктивным и емкостным накопителям связан с их относительной физической простотой, поскольку накопление энергии в них происходит только за сче! перемещения электронов в твердых неподвижных проводниках. Такие накопители представляют значительный интерес для самых различных областей науки и техники, от технологической и электрофизической аппаратуры до мощных стационарных и автономных энергетических установок.

пользовать кинетическую и потенциальную формы механической энергии. Благодаря высокой энергоемкости такие накопители представляю! интерес для автономных энергетических и транспортных установок.

Накопители энергии находят все более широкое применение в электроэнергетических системах, автономных энергетических установках, транспортных системах, бортовом оборудовании, технологической аппаратуре, электрофизических стендах и т. п.

Характерным показателем качества ЭХН служит их удельная энергия W , рассчитанная на единицу массы. Все природные органические горючие (газ. нефть, уголь) по существу можно рассматривать как накопители химической энергии. Эти компоненты топлива применяют обычно при использовании в качестве окислителя атмосферного кислорода. Поэтому для них параметр И-7УД оценивают в расчете на 1 кг массы собственно горючего. Для его лучших природных сортов может достигаться значение IV =4.5 • 104 кДж/кг. Если подобное горючее применять в автономных энергетических установках (например, в условиях космических полетов), то в общей массе топлива следует учитывать вклад окислителя. В частности, при сжигании 1 кг бензина затрачивается около 3 кг кислорода, при этом значение удельной энергии снижается до Wya * 104 кДж/кг [1.13].

В автономных энергетических системах мощности генератора и нагрузки соизмеримы. При изменениях режима работы генераторов и двигателей, входящих в электромеханическую систему, имеет место изменение напряжения, частоты и электромагнитных моментов электрических машин. В общем случае в обмотки статора и ротора могут быть включены активные и индуктивные нелинейные элементы (статические преобразователи, дроссели и емкости), которые необходимо учитывать при расчете переходных процессов. Если в системе бесконечной мощности на исследуемом ЭП изменяются только зависимые переменные и параметры, то в автономных энергосистемах изменяются независимые, а также зависимые переменные и параметры (коэффициенты перед зависимыми переменными). Включенные в цепи статора и ротора элементы можно рассматривать как симметричные и несимметричные многополюсники 2, и Z, ( 11.1).

Выбор критерия оптимизации электрической машины, работающей в автономной энергетической системе, обычно отличается от выбора критерия оптимизации машин общего назначения. Машины автономных энергетических систем в большинстве случаев оптимизируются по минимуму массы, а в передвижных энергетических системах - по минимуму общей массы электрооборудования системы. Когда электрическая машина работает при неизменном напряжении, приложенном к ее выводам и не зависящем от нагрузки (сеть бесконечной мощности), задачу оптимизации машины следует проводить по минимуму суммарных затрат. Широкое применение вычиспительных машин при проектировании электрических машин ставит задачу изменения математической модели, которая положена в основу проектирования. Перспективной может стать модель, составленная на (5азе дифференциальных уравнений.

При применении асинхронных генераторов в автономных энергетических установках в качестве источника реактивной мощности используются конденсаторы ( 3.85).

Предельная мощность генератора постоянного тока с частотой вращения 3000 об/мин примерно 600 кВт. Поэтому генераторы постоянного тока в качестве возбудителей могут применяться в турбогенераторах мощностью 100—150 МВт. Генераторы постоянного тока в качестве возбудителей находят широкое применение в синхронных двигателях и синхроч-ных генераторах автономных энергетических систем.

Бесконтактные индукторные машины применяются в высокочастотных автономных энергетических системах и изготовляются на высокие частоты вращения. Индукторные генераторы используются в качестве возбудителей крупных турбогенераторов. Трехфазный высокочастотный возбудитель турбогенератора мощностью 2700 кВ-А, соединенный с валом турбогенератора и работающий на выпрямители, показан на 4.87.

Синхронные генераторы общего назначения используются в автономных энергетических установках. Они работают совместно с дизелями или двигателями внутреннего сгорания.