Повышающим трансформатором

Комплектные токопроводы генераторного напряжения предназначены для соединения выводов генераторов с повышающими трансформаторами собственных нужд. Они имеют пофазно экранированное исполнение, что обеспечивает их высокую надежность.

В мощных установках с многообъемными маслонаполненными силовыми повышающими трансформаторами предусматривается мас-лосточная яма, расположенная под трансформатором и покрытая ме-' таллической сеткой со слоем1 песка и гравия на ней.

Комплектные токопроводы генераторного напряжения предназначены для соединения выводов генераторов с повышающими трансформаторами и трансформаторами собственных нужд. Они имеют пофазно экранированное исполнение, что обеспечивает их высокую надежность.

При незначительной нагрузке (6 —10 кВ) целесообразно блочное соединение генераторов с повышающими трансформаторами без поперечной связи на генераторном напряжении, что уменьшает токи КЗ и позволяет вместо дорогостоящего ГРУ применить комплектное РУ для присоединения потребителей 6—10 кВ ( 5.2,в). Мощные энергоблоки 100-250 МВт присоединяются к РУ ВН без отпайки для питания потребителей. Современные мощные ТЭЦ обычно имеют блочную схему.

На 5.3 показаны структурные схемы электростанций с преимущественным распределением электроэнергии на повышенном напряжении (КЭС, ГЭС, АЭС). Отсутствие потребителей вблизи таких электростанций позволяет отказаться от ГРУ. Все генераторы соединяются в блоки с повышающими трансформаторами. Подробно схемы блоков генератор — трансформатор рассматриваются в § 5.4,6. Параллельная работа блоков осуществляется на высоком напряжении, где предусматривается распределительное устройство ( 5.3, а).

На 5.26 показана схема электрических соединений Саяно-Шушенской ГЭС. ОРУ 500 кВ выполнено по схеме 4/3. Генераторы 640 МВт соединены в укрупненные энергоблоки с повышающими трансформаторами (группы из трех однофазных трансформаторов с двумя обмотками генераторного напряжения). Для двух ВЛ установлены шунтирующие реакторы.

На мощных тепловых электростанциях для соединения генераторов с повышающими трансформаторами широко применяются комплектные пофазно-экранированные токопроводы. Токоведущие шины каждой фазы

Провода одной фазы гибкого токопровода располагаются по периметру круга с диаметром 0,2—0,6 м и крепятся к кольцевым или многоугольным держателям. Несущими являются обычно два сталеалюминиевых провода такого пучка, остальные ненесущие провода могут быть алюминиевыми. Все фазы токопровода подвешиваются на подвесных изоляторах обычно в одной горизонтальной плоскости. Типичным примером применения гибких токопроводов является соединение между генераторами и повышающими трансформаторами собственных электростанций предприятий.

Выключатели нагрузки для генераторов. Мощные генераторы G соединяют в блоки с повышающими трансформаторами 77 и присоединяют к сборным шинам станции через силовые выключатели Q ( 14.12). Для электроснабжения системы собственных нужд блока предусматривают понижающий трансформатор Т2, присоединенный к токопроводу на участке между генератором и повышающим трансформатором. Чтобы обеспечить энергией систему собственных нужд блока при его пуске, предусматривают выключатель нагрузки QW у генератора с номинальным напряжением порядка 24 кВ, номи-начальным током 20 — 30 кА и током электродинамической стойкости 200 — 300 кА (амплитудное значение). Наличие выключателя нагрузки упрощает

Включение машин с косвенным охлаждением методом самосинхронизации рекомендуется в тех случаях, когда переходная составляющая тока статора в момент включения не превосходит 3,5-кратного значения номинального тока статора. Этому условию удовлетворяют практически все гидрогенераторы и турбогенераторы с косвенным охлаждением, работающие по схеме блока с повышающими трансформаторами.

На многих ТЭЦ с агрегатами по 30 — 60 МВт, выполненных по описанным выше схемам и проработавших в течение ряда лет, возникла необходимость в расширении в связи с увеличением теплового потребления. Дополнительные генераторы мощностью 60—100 МВт оказалось целесообразным соединить в блоки с повышающими трансформаторами и присоединить к РУ высшего напряжения, чтобы избежать реконструкции РУ генераторного напряжения.

гашения поля (АГП), при тиристорном возбуждении — переводом тиристоров в инверторный режим, при бесщеточном возбуждении — переводом в инверторный режим тиристоров в цепи возбуждения возбудителя. Тип системы возбуждения оказывает также прямое или косвенное влияние на выполнение защит генераторов. При тиристорной системе с самовозбуждением при отсутствии специальных последовательных трехфазных трансформаторов, включаемых в фазы со стороны выводов к нейтрали генератора, требуется принятие мер к обеспечению работы защит с выдержками времени при КЗ на выводах генератора или даже за повышающим трансформатором блока, когда питание цепей возбуждения нарушается. Различие повреждений в разных системах возбуждения влияет также на области расположения Z3 при потерях возбуждения (см. § 12.18).

При работе генератора в блоке с повышающим трансформатором фазировка и группа соединения трансформаторов Т1—ТЗ выбираются так, чтобы напряжение на входе БК,Н уменьшалось при увеличении нагрузки генератора с целью компенсации падения напряжения на реактивном сопротивлении повысительного трансформатора.

При выборе выключателя определяются наибольшие величины тока КЗ. Принимается, что короткое замыкание произошло непосредственно у выводов выключателя. Значительно большее разнообразие в определении места КЗ имеется при выборе и настройке устройств релейной защиты (см. гл. 5). Так, при выборе защиты линии место короткого замыкания принимается поочередно в ряде точек защищаемой линии, а также за ближайшим элементом примыкающей сети, т. е. понижающим или повышающим трансформатором.

Зона /// включает в себя одну цепь генератора, будь то генератор, присоединенный на ТЭЦ к шинам 6—10 кВ, или генератор, работающий в блоке с повышающим трансформатором. Для этой зоны расчетные условия по токам КЗ определяются каждый раз, исходя из двух крайних случаев возможных коротких замыканий ( 3.59).

Решение. Нагрузка 10 кВ обеспечивается двумя генераторами, поэтому намечаем структурную схему по 5.2,а: два генератора присоединены к ГРУ и один — в блок с повышающим трансформатором.

В блоке с двухобмоточным трансформатором выключатели на генераторном напряжении, как правило, отсутствуют ( 5.18, а). Включение и отключение энергоблока в нормальном и аварийном режимах производятся выключателем Q! со стороны повышенного напряжения. Такой энергоблок называют моноблоком. Соединение генератора с блочным трансформатором и отпайка к трансформатору с. н. выполняются на со-нременных электростанциях закрытыми комплектными токопроводами с разделенными фазами, которые обеспечивают высокую надежность работы, практически исключая междуфазные КЗ в этих соединениях. В этом случае никакой коммутационной аппаратуры между генератором и повышающим трансформатором, а также на ответвлении к трансформатору с. н. не предусматривается. Отсутствие выключателя на ответвлении к с. н.

Генераторы 1200 МВт, имеющие две независимые обмотки статора (шсстифазная система), соединяются в блок с повышающим трансформатором с двумя обмотками НИ: одной, соединенной в треугольник, а другой - в звезду для компенсации сдвига в 30 ° между векторами напряжения обмоток статора ( 5.18, г).

На подстанциях соединение силового трансформатора с РУ 6—10 кВ может выполняться шинным мостом ( 6.28). Жесткие шины крепятся на штыревых изоляторах, установленных на металлических или железобетонных конструкциях. Расстояния между фазами и изоляторами принимаются по расчету, обычно для установок 6—10 кВ расстояния между фазами 0,6 — 0,8 м, между изоляторами 1 — 1,5 м. На выводе из РУ и около трансформатора предусмотрены шинные компенсаторы. Достоинство такого соединения — простота, а при небольшой длине — надежность и экономичность. С увеличением длины шинного моста увеличивается количество изоляторов, возрастает стоимость и снижается надежность, так как более вероятно перекрытие по изоляторам, особенно при их загрязнении. Это привело к тому, что на тепловых электростанциях открытые шинные мосты обычно не применяют. На гидроэлектростанциях соединение генераторов с повышающим трансформатором может выполняться шинным мостом.

6.32. Соединение генератора с повышающим трансформатором кабелем с водяным охлаждением:

а — к. з. за трансформатором; б — линия, работающая в блоке с повышающим трансформатором.

8.15. Вибрационный балансный модулятор с повышающим трансформатором: В — вибратор; Т — повышающий трансформатор; С — конденсатор, ограничивающий полосу пропускания модулятора