Генераторов электростанции

Напряжение генераторов электростанций составляет 6 — 20 кВ. Поэтому потребители, расположенные вблизи электростанции, .получают питание при генераторном напряжении. Для питания отдаленных потребителей рядом с электростанцией сооружают повышающую подстанцию. От нее по проводам ЛЭП электроэнергию передают на районную понизительную подстанцию, откуда со-

Режим работы потребителей электроэнергии не остается постоянным, а изменяется в различные часы суток, дни, недели и месяцы года. Соответственно изменяется и нагрузка всех звеньев выработки, передачи и распределения электроэнергии: генераторов электростанций, ЛЭП и трансформаторов.

Производство электроэнергии является высокотехнологичным, полностью автоматизированным процессом, при котором в Единой электроэнергетической системе (ЕЭС) России строго синхронно работают сотни мощных генераторов электростанций страны. Электроэнергия непрерывно вырабатывается, передается, распределяется и потребляется при электрическом напряжении разных уровней. Распределительные системы преобразования и передачи электроэнергии (трансформаторные ,- од-станций и линии электропередачи) по мощности в несколько раз превышают суммарную мощность генерирующих источников и также работают строго согласованно по многим электрическим параметрам.

Лэ - эквивалентное сопротивление питающей сети от генераторов электростанций до трансформаторов;

от генераторов электростанций на генераторном напряжении от районных сетей 1 10—220 к в и от сетей 35 кв, питающихся от электростанций (две ступени трансформации) от сетей 35 же, питающихся от районных сетей 1 10—220 кв (три ступени трансформации)

В гл. 2 рассмотрено народнохозяйственное значение коэффициента мощности, повышение которого необходимо для лучшего использования энергетического оборудования: генераторов электростанций, трансформаторных подстанций, линий электропередачи и распределительных сетей.

а) возможность работы при coscp = 1, что приводит к улучшению созф сети, а также к сокращению размеров самого двигателя, так как его ток меньше тока асинхронного двигателя той же мощности. При работе с опережающим током синхронные двигатели служат генераг торами реактивной мощности, поступающей в асинхронные двигатели, что снижает потребление этой мощности от генераторов электростанций;

в) выпадение из синхронизма отдельных генераторов, электростанций и частей электрической системы;

Реакторы представляют собой аппараты (или устройства), предназначенные для ограничения токов к. з. в сети. Применение реакторов позволяет снизить требования к динамической и термической стойкости проводников и аппаратов; облегчить работу ряда элементов электроустановок, в том числе генераторов электростанций, при переходных процессах; снизить стоимость электроустановок и распределительных сетей. Наиболее широко реакторы используются в сетях 6 — 10 кВ, где применяются сухие бетонные реакторы различного исполнения для внутренней и наружной установки. В сетях более высоких напряжений реакторы до настоящего времени используются относительно редко, причем здесь применяются реакторы с масляной изоляцией, с каркасом стержневой или тороидальной формы из изоляционного материала и стальным баком.

Тип и установленная мощность электростанций определяются на основании комплексных технико-экономических расчетов с учетом заданий народнохозяйственных планов, перспектив развития промышленных районов, наличия и удаленности энергоресурсов, источников водоснабжения и энергопотребителей, возможностей транспорта, санитарных норм на задымление атмосферы, загрязнение и тепловой режим рек и т. п. Выбор типа и мощности генераторов электростанций производится на основании технико-экономических расчетов. По возможности на электростанциях желательна установка более крупных однотипных агрегатов, освоенных промышленностью. Такие агрегаты имеют, как правило, лучшие технико-экономические характеристики. Предельная мощность агрегатов лимитируется условиями устойчивости и резервирования в „конкретной энергосистеме. Практически в крупных развитых энергосистемах предельную мощность агрегатов принимают не более 2—3% мощности энергосистемы или мощности энергообъединения; в мелких энергосистемах эта величина может достигать 8-12%.

стеме параметрического резонанса или феррорезонанса на основной частоте, высших или низших гармониках. Коммутационные перенапряжения могут возникнуть при включении и отключении линий электропередачи, при включении и отключении трансформаторов, реакторов и дугогасящих катушек, при возникновении перемежающейся дуги замыкания на землю в системах с незаземленными нейтралями, при коротких замыканиях, коммутациях элементов и при качаниях генераторов электростанций в системах, содержащих длинные линии электропередачи различного типа (компенсированные, полуволновые, настроенные).

Далее .приведены сведения о потерях активной мощности (в %) в элементах передачи электроэнергии от генераторов электростанции к рабочей машине (долоту, крюку буровой лебедки, насосу и пр.).

раторной электростанции. В установках с автономным приводом (дизельных или дизель-электрических) независимо от рода тока электроприводов главных механизмов двигатели вспомогательных механизмов питаются от дизель-генераторов электростанции переменного тока. Для автоматического регулирования напряжения этой электростанции применяется схема регулятора с фазным компаундированием.

Электроснабжение от собственной электростанции. Если собственная электростанция находится в непосредственной близости от цехов предприятия, а напряжение распределительной сети совпадает с напряжением генераторов электростанции, то распределение электроэнергии по предприятию осуществляется по схеме, изображенной на 4.1. При этом близлежащие цеховые трансформа-

станции используется одновременно и как ЦРП. Самостоятельное здание ЦРП сооружается только в том случае, если электростанция расположена далеко от центра нагрузок предприятия. Схему, представленную на 4.4, б, применяют, если промышленное предприятие питается от энергосистемы повышенным напряжением 35—220 кВ, которое понижается на территории предприятия до напряжения генераторов электростанции. В этой схеме генераторы и распределительное устройство собственной электростанции на 6—10 кВ не показаны. Распределительное устройство ГПП располагается в центре нагрузок; собственная электростанция предприятия — в зависимости от расположения подъездных путей для обеспечения топливоснабжения, расположения источника водоснабжения и др.

Однако асинхронные двигатели и индукционные печи могут снабжаться индуктивной энергией не только от генераторов электростанции, находящейся за сотни и тысячи километров, но и от конденсаторов, установленных в непосредственной близости к потребителям (рис,, 2.70). Конденсаторы включаются параллельно с двигателями и их-емкостный ток в значительной мера компенсирует индуктивный ток электродвигателей. По линии электропередачи и генератору начинает протекать меньший ток. Коэффициент мощности всей энергосистемы повышается. Это позволяет увеличить активный ток в проводах и тем самым повысить пропускную способность линии электропередачи и полезную работу генератора. Однако для полной компенсации требуются конденсаторы относительно большой емкости, что экономически нецелесообразно.

При возрастании реактивного тока 1L увеличивается магнитный поток приемника (потребителя), энергия на создание которого подается от генераторов электростанции. При уменьшении тока IL магнитный поток уменьшается и, следовательно, уменьшается энергия магнитного поля, запасенная в магнитном поле приемника, которая возвращается обратно к электростанции. Интенсивность обмена энергией между электростанцией и потребителем при неизменной активной мощности зависит от совф. Повышение со$ф приемника ведет к уменьшению энергии, которая циркулирует между электростанцией и потребителем при Р = const. Для уменьшения энергии, затрачиваемой на создание магнитного потока, используют явление резонанса токов, когда эту энергию можно получить не от электростанции, а от конденсатора, параллельно подключенного к электроприемнику. Такой режим позволяет разгрузить источник энергии и линию электропередачи.

Цепи зоны VI аналогичны по своим свойствам цепям генераторов (зона III). В зависимости от положения цепей относительно точки КЗ по ним протекает только ток от электродвигателей или ток от генераторов электростанции и энергосистемы, проходящий через ТСН2. При этом ток подпитки от электродвигателей собственных нужд, как правило, может иметь решающее значение лишь для начального момента КЗ, например для оценки электродинамической стойкости оборудования. Термическая стойкость определяется, как правило, по токам, поступающим от генераторов.

ключении всех генераторов электростанции питание с. н. будет осуществляться от энергосистемы. На тот редкий случай, когда авария на электростанции совпадает с аварией в энергосистеме и напряжение с. н. не может быть подано от резервного трансформатора, для наиболее ответственных потребителей, которые обеспечивают сохранность оборудования в работоспособном состоянии (масляные насосы смазки, уплотнений вала, валопо-воротные устройства и др.), предусматриваются аккумуляторные батареи и дизель-генераторы. На ряде зарубежных электростанций в качестве аварийных источников питания с. н. установлены газовые турбины, которые подхватывают питание с. н. энергоблока при снижении частоты в энергосистеме.

Если в схемах энергоблоков установлены генераторные выключатели, то число резервных трансформаторов принимается: один — при двух энергоблоках, один присоединенный и один, готовый к замене,— при трех и более. 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 аварийного 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.

яиная от линии высокого напряжения питающей подстанции и далее до генераторов электростанции.

Стоимость сооружения электростанции зависит от ряда факторов, из которых наиболее существенными являются: единичная мощность, число и тип устанавливаемых первичных двигателей и генераторов, общая установленная мощность генераторов электростанции, вид сжигаемого топлива, условия водоснабжения и другие местные условия.