Резервный возбудитель

На ТЭС при отсутствии генераторных выключателей в блоках с числом блоков один или два устанавливается один РТСН, при числе блоков от трех до шести — два трансформатора. При числе блоков семь и более устанавливаются два РТСН, а третий, резервный трансформатор генераторного напряжения размещается на фундаменте и готов в любой момент к перекатке.

Исходные данные. На ТЭЦ установлено три турбогенератора G/ G3 с Sr.H,,M = 78,75 MB • А и .Vj = 0,146. Индуктивное сопротивление реакторов LRi и ?Л2 по 0,2 Ом. Рабочие трансформаторы с. н. ТСН1 — ТСНЗ типа ТМНС имеют S1.HOM=10000 кВ'А и и,= 14%, а резервный трансформато н. РТСН типа ТДНС имеет 51, .„„„= 16000 кВ • А и «к=10%. Трансформаторы связи Т1 и 72 типа ТРДЦН выполнены с ST.HOM = 80000 кВ • А и мк=10.5%. Линии электропередачи И7/ и W2 длиной по 40км и ху .., = 0,4 Ом/км связывают

При отказе защит и неправильных действиях персонала авария развивается. Так, в распредустройстве одной ГРЭС произошло отключение шин, что привело к сбросу нагрузки на трех блоках. Сработала защита на остановку блоков, а питание их собственных нужд было переведено на резервный трансформатор. После остановки еще трех блоков ИЗ-за несрабатывания автоматической разгрузки по частоте авария в системе развивалась и произошло ее разделение. Часть энергосистемы вместе с ГРЭС, на которой были остановлены три блока, оказалась в условиях дефицита мощности с пониженной частотой. Из-за снижения частоты сработала защита на отключение еще одного блока, собственные нужды которого также перешли на питание от резервного трансформатора.

Токоприемники, подключаемые на напряжение 380/220 В, питаются через трансформаторы Т4^~Т6 и могут подключаться также через резервный трансформатор Тр„ и соответствующие автоматические выключатели на любую секцию шин напряжением 380/220 В. Электродвигатели напряжением 6 кВ присоединяются к сборным шинам распределительного устройства через масляные выключатели, а электродвигатели М2—М7 напряжением 380 В — к шинам распределительного щита через предохранители, рубильники и магнитные пускатели, а также через автоматические выключатели.

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 элек-

На ТЭЦ смешанного типа, т. е. с неблочной (имеются поперечные связи по пару) и блочной частями, число секций в первой части принимают равным числу котлов, а число секций во второй части выбирают, как на КЭС, •;. е. одна-две секции на блок в зависимости от мощности блока. Рабочее питание собственных нужд неблочной части осуществляется от сборных шин генераторного напряжения, а блочной части — ответвлениями от соответствующих блоков (не рекомендуется питание собственных нужд осуществлять ответвлениями от блоков с турбинами типа Р). Резервирование питания собственных нужд производится от шин генераторного напряжения. Число резервных источников — трансформаторов или линий (при равенстве напряжения на шинах собственных нужд генераторному напряжению) на электростанциях с поперечными связями зависит от числа рабочих трансформаторов собственных нужд или линий; на каждые 6 рабочих трансформаторов (линий) принимают один резервный трансформатор (одну линию). При этом к одной секции шин генераторного напряжения (ГРУ) присоединяют не более двух рабочих трансформаторов собственных нужд. Для повышения надежности электроснабжения потребителей собственных нужд рабочие и резервные источники (трансформатор, линию) присоединяют к разным секциям ГРУ. При наличии в ГРУ двух систем сборных шин резервный источник вместе с трансформатором связи может быть подключен к резервной системе шин, а в случае одной системы сборных шин резервный источник может быть подключен к ответвлению от трансформатора связи. Рабочие трансформаторы собственных нужд должны без перегрузки обеспечивать питание всех потребителей соответствующих секций.

Согласно НТП на каждые шесть рабочих трансформаторов с, н. 6—10/0,4 кВ принимается один резервный трансформато н. 6—10/0,4 кВ.

/—турбогенераторы блока; 2—вспомогательные генераторы с. н.; 3— рабочие трансформаторы с. н.; 4— пускорезервные трансформаторы с. и.; S— рабочий дизель-генератор; 6— резервный дизель-генератор; 7— трансформатор сети надежного питания- 8— трансформатор СУЗ и компенсаторов объема; 9— блочные трансформаторы 6/0,4 кВ; 10— общестанционный трансформатор 6/0,4 кВ; 11 — резервный трансформатор 6/0,4 кВ; 12—трансформатор объединенного вспомогательного корпуса: 13 — обратимые двигатёль-генера-

7 -турбогенераторы блока; 2 —рабочие трансформаторы с. н.; 3 — пускорезервные трансформаторы с. н.; 4 —рабочий дизель-генератор; i — резервный двигатель-генератор; в —трансформаторы сети надежного питания; 7 — трансформаторы машинного зала- 8 — трансформаторы вентиляционного центра; 9 — трансформаторы аппаратного зала; 10— резервный трансформатор 6/0 4 кВ- // —трансформатор мастерских и химводоочистки; 12 — трансформатор компрессорной; 13 — трансформатор ОРУ; 14 — обратимые двигатель-генераторы; 15 — аккумуляторные батареи; 16 — сеть надежногопитания 2-й группы; 17 — сеть надежного питания 1-й группы; Г ДН —главный циркуляционный насос; РВ — резервный возбудитель; А ПИ - аварийный питательный насос; Д-прочие двига-

7—главный трансформато н.; 2—трансформатор агрегатных с. н.; 3— резервный трансформатор агрегатных с. н ; 4 — трансформатор общестандионных с. н.

/— главный трансформато н.; 2— агрегатный трансформато н.; 3— резервный трансформатор агрегатных с. п.; 4 — трансформатор общестанцион-

Мощность рабочих ТСН электростанций выбирается по расчетной нагрузке секций с учетом агрегатной наг рузки и нагрузки общестанционных с.н. Многие механизмы с.н. являются резервными в каждом агрегате (например, дублированные КН турбины), а другие являются резервными для всей электростанции (например, резервный возбудитель). Часть механизмов и электроприемников работает периодически, например краны, сварка, освещение и т. д. Кроме того, мощность электродвигателей механизмов выбирается с учетом ухудшения условий работы в процессе эксплуатации (например, из-за заносов газоходов). Мощность электродвигателей завышается из-за тяжелых условий пуска (например, электродвигателя мельниц). Выбор по каталогу также приводит к увеличению мощности электродвигателей против расчетной.

Резервный возбудитель жения не отклю- — — — — —

Резервный возбудитель — — 1800 1 295 8,3

а - план; б - разрез; / - котел БКЗ-420-140; 2 - дымосос ДОД-31,5; 3 - дутьевой вентилятор ВДН-32 Б; 4 - мельничный вентилятор ВДН-26-lly; 5 - золоуловители (батарейные циклоны); 6 - молотковая мельница ММТ1500/2510/740М; 7 - питатель сырого угля СПУ 900 X 8000; 5 - конвейер топливоподачи; 9 - бункер сырого угля; 10-13 - турбины соответственно ПТ-80/100-130/13, Т-110/120-130/3, ПТ-135/165-130/15 и Т-175/210-130; 14 - питательный насос ПЭ-580-185-2; 15, 16 - подогреватели высокого и низкого давлений; 17 - конденсатные насосы; 18 - резервный возбудитель; J5-PYCH; 20, 21 - центральный и групповой щиты управления; Z/ — открытая установка трансформаторов; Л — деаэраторный бак вместимостью 65 м3 с колонкой ДСП-500М2; 24, 25 - блоки трубопроводов высокого и низкого давлений; 26 - БРОУ; 27 - трубопроводы сетевой и сырой воды, а также технологического пара; 28 - сетевой насос СЭ-500-70; 29 - вакуумные деаэраторы ДСВ-800 и ДСВ-400; 30 - эжекторы деаэраторов; 31 - РОУ; 32 - подогреватель сетевой воды для калориферов; 33 - подогреватель деаэрированной воды ПСВ-200-7-15; 34 - бойлер ПСБ-315-14-23; 35 - водо-водяной подогреватель сырой воды; 36 - воздуходувка ТВ-80-1,8; 37 - насос смывной воды ДС-630-90; 38 - насос орошающей воды Д-800-28; 39, 41 - грузовые лифты грузоподъемностью С = 3 т, С = 1 т; 40 - пассажирский лифт; 42, 43 - краны мостовой и подвесной; 44 - кран-балка грузоподъемностью G =3,2 т

7 -турбогенераторы блока; 2 —рабочие трансформаторы с. н.; 3 — пускорезервные трансформаторы с. н.; 4 —рабочий дизель-генератор; i — резервный двигатель-генератор; в —трансформаторы сети надежного питания; 7 — трансформаторы машинного зала- 8 — трансформаторы вентиляционного центра; 9 — трансформаторы аппаратного зала; 10— резервный трансформатор 6/0 4 кВ- // —трансформатор мастерских и химводоочистки; 12 — трансформатор компрессорной; 13 — трансформатор ОРУ; 14 — обратимые двигатель-генераторы; 15 — аккумуляторные батареи; 16 — сеть надежногопитания 2-й группы; 17 — сеть надежного питания 1-й группы; Г ДН —главный циркуляционный насос; РВ — резервный возбудитель; А ПИ - аварийный питательный насос; Д-прочие двига-

Резервный возбудитель 1250 149 — — 1 1250

Для резервного возбуждения турбогенераторов любых мощностей применяют систему самовозбуждения с генератором постоянного тока, приводимым во вращение асинхронным двигателем, получающим питание от шин собственных нужд станции ( 1-22). Мощность таких генераторов постоянного тока, выполненных на частоту вращения 750 об/мин, достигает 2 МВт, а перегрузочная мощность, рассчитанная на длительность форсировки до 30 с, колеблется в пределах 4—6 МВт. Для уменьшения влияния колебаний напряжения и частоты в системе на режим возбуждения синхронной машины применяют либо асинхронный двигатель с большим запасом по мощности, либо специальный маховик для увеличения механической инерции вращающихся масс. Динамические характеристики генератора при работе на •резервном возбудителе хуже, чем при работе на основном. Обычно на два-четыре блока устанавливают один резервный возбудитель.

Так как в процессе пуска электродвигатель потребляет ток, значительно превышающий номинальный ток ( 3-7, б), то при тяжелых условиях пуска (большие маховые моменты агрегата, малые избыточные моменты) время переходного процесса возрастает, что может явиться причиной недопустимого нагрева обмоток. На электростанциях наиболее тяжелые условия пуска имеют место для механизмов с постоянным моментом сопротивления (мельницы, дробилки, транспортеры, подъемно-транспортное оборудование) и для некоторых механизмов с вентиляторным моментом, но с большой маховой массой (тягодутьевые механизмы, резервный возбудитель, главные циркуляционные насосы АЭС). При выборе электродвигателей для этих механизмов дополнительно к условию

тельно, чтобы и рабочие трансформаторы с. н. имели одинаковую мощность. Для этого общестанционную нагрузку (пылезавод, резервный возбудитель, противопожарный насос, насос кислотной промывки, трансформаторы 6/0,4 кВ открытого распределительного устройства, компрессорной, объединенного вспомогательного корпуса и их резервные трансформаторы 6/0,4 кВ — 3-14) стремятся распределить по рабочим секциям 6 кВ всех блоков равномерно без выделения отдельных секций и трансформаторов для питания общестанционной нагрузки (см. 3-11, 3-12). С учетом очередности ввода блоков и необходимости включения большей части общестанционной нагрузки уже при пуске первых блоков большая часть общестанционных с. н. питается от секций с. н. 6 кВ именно первых двух блоков ( 3-15). Поэтому рабочие трансформаторы с. н. первых блоков имеют либо большую-загрузку, либо даже несколько большую мощность, чем та, какая была бы при включении общестанционной нагрузки на отдельные трансформаторы с. н. (32 MB.А вместо 25 MB.А). Существуют схемы, получившие, правда, меньшее распространение, в которых общестанционные с. н. питаются от специально выделенных секций 6 кВ, в свою очередь получающих питание от распределительного устройства высокого напряжения с помощью отдельного трансформатора, аналогичного резервному трансформатору с. н. (см. 3-13). При этом помимо уменьшения нагрузки или номинальной мощности рабочих трансформаторов с. н. первых двух блоков повышается надежность работы блочного распределительного устройства с. н. из-за уменьшения числа присоединений к секциям 6 кВ. Основной недостаток схемы на 3-13 состоит в дополнительных секциях 6 кВ и трансформаторе 110/6 или 220/6 кВ. Это связано с увеличением капитальных затрат и потерь энергии.

Выбор мощности трансформаторов с. н. Мощность рабочего трансформатора с. н. блока выбирается на основании подсчета действительной нагрузки секций, питаемых этим трансформатором, с учетом как блочной, так и общестанционной нагрузки. Многие механизмы с. н. являются резервными в пределах блока, как, например, дублированные конденсатные насосы, резервные питательные электронасосы. Другие механизмы являются резервными для всех блоков, как, например, резервный возбудитель. Часть механизмов вступает в работу по мере надобности: насос

а — с водо-водяным реактором и ГЦН бессальникового типа; б — с водографитовым реактором; в — схема питания потребителей СУЗ; М — двигатели напряжением 6 кВ; АПН — аварийное питание насоса; РВ — резервный возбудитель