книги из ГПНТБ / Усов С.В. Основы эксплуатации электрических станций конспект лекций

foe. nV^in.Hgf)

^ r i Ji _____

w- m e o

Вконспекте описываются эксплуатационные режимы 'С о ­

временных мощных электрических станций. Исходя из дина­

мических свойств нагрузки формулируются требования к ма­ невренности основного оборудования тепловых и гидроэлек­ трических станций и рассматриваются маневренные характери­ стики этого оборудования. Излагаются принципы распределе­ ния активных и реактивных нагрузок между агрегатами и станциями и основные правила выбора состава работающего оборудования. Сообщаются сведения о допустимых диапазо­ нах изменения нагрузки и возможных перегрузках паровых котлов, турбин и генераторов, а также о режимах турбо- и гидрогенераторов, отличающихся от нормальных.

Конспект предназначен для студентов электроэнергетикой, специализирующихся по электрическим станциям.

Р е ц е н з е н т ы — д. т. н., проф. Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта имени В. Н. Образ­ цова С. Д. Волобринский\ зав. кафедрой электрических машин Ленинградского политехнического института имени М. И. Ка­ линина академик АН ЭССР А. И. Вольдек.

Ленинградский политехнический институт имени М. И. Калинина, 1974

В В Е Д Е Н И Е

Предлагаемый вниманию читателя краткий курс эксплуа­

пределения. Эти требования определяют основной круг задач эксплуатации: перевозка, хранение и подготовка топлива, ра­ циональное расходование гидроресурсов, поддержание в ра­ ботоспособном состоянии и правильное использование обору­ дования, наконец, подготовка и систематическая тренировка оперативного персонала.

Из всех этих задач самой важной и сложной является веде­ ние режимов. Правильное ведение режимов предполагает зна­ ние технических возможностей оборудования, требует непре­ рывного наблюдения за его состоянием и предусматривает на­ значение режимов в соответствии с эксплуатационными ха­ рактеристиками турбин, котлов и генераторов, не допуская при этом отклонения рабочих параметров оборудования от нормы.

Особого внимания требуют режимы с переменной нагруз­ кой и переходные состояния оборудования — пуск и остановка (расхолаживание). Если эти режимы отклоняются от нор­ мальных, то результатом могут явиться повреждения обору­ дования, часто сопровождающиеся аварийным выходом из строя котлов, турбин и генераторов.

Учитывая это, основным содержанием курса эксплуатации были избраны переменные режимы оборудования электриче-

1* 3

ских станций, и в лекциях подробно рассматриваются методы распределения и регулирования нагрузки, факторы, ограничи­ вающие маневренность турбин и котлов, а также режимы, параметры которых отклоняются от нормальных.

Ввиду значительного взаимного влияния тепловых и элек­ трических режимов, в особенности в блочных установках, в необходимых случаях эти режимы рассматриваются со­ вместно.

В курсе эксплуатации уделяется также некоторое внима­ ние поведению нагрузки при отклонениях частоты и напряже­ ния от нормы, так как проявляющийся при этом так называе­ мый-«регулирующий эффект» нагрузки имеет большое значе­ ние для режимов электрических станций.

Разумеется, все вопросы эксплуатации не могли быть охвачены в кратком курсе, и поэтому он содержит лишь наи­ более существенные проблемы режимов и регулирования на­ грузок электрических станций.

Предполагается, что студенты, приступающие к изучению курса, уже знакомы с основными конструктивными типами энергетического оборудования, а также с принципиальными схемами тепловой, гидросиловой и электрической частей стан­ ций.

Основные обозначения

R — радиус, м; d — диаметр, м;

L, I — длина, характерный размер, м; 6 — толщина, м;

A t— температурный перепад, °С;

Q — количество тепла, тепловой поток, кДж; кВт; <7 — удельный тепловой поток, кВт/м2;

р— давление, кгс/см2;

v— удельный объем, м3/кг;

р— плотность, кг/м3; г/см3;

а — коэффициент температуропроводности, м2/ч;

X — коэффициент теплопроводности, кВт/(м • град); с — теплоемкость, кДждкг • град);

а— коэффициент теплоотдачи, кВт/(м2-град);

А— аккумулирующая емкость, кДж/ (кгс/см2) ; I — энтальпия, кДж/кг;

г — теплота парообразования, кДж/кг;

ш — угловая частота вращения, рад/с; / — частота, Гц; М — момент вращения, Н • м;

J — момент инерции, кг • м2; GD2— маховой момент, т -м 2;

WK— кинетическая энергия, МВт • с; Т — постоянная времени, с;

Tj— инерционная постоянная, с;

Р — активная мощность, активная нагрузка, МВт;

Q — реактивная мощность, реактивная нагрузка, Мвар;

S — полная мощность, МВ • А;

U — напряжение, кВ;

/— ток, А;

/— плотность тока, А/мм2;

R — сопротивление постоянному току, Ом;

р — удельное сопротивление, Ом-см;

х— реактивное сопротивление, Ом; отн. ед.; s — скольжение, %; отн. ед.

ется в том, что суммарная нагрузка системы P(k, h) за ана­ логичные дни недели (к) и часы суток (h) представляется в. виде четырех составляющих:

Р{к, /г) = P0CB(k, h) + APocs{k, h) + Pnp(k, h) + AP0B1(k, A),

Первая составляющая суммарной нагрузки Росъ(к, /г) на­

щий отклонение средней нагрузки расчетного дня по отноше­ нию к средней недельной нагрузке, и а2, характеризующий от­ клонение абсолютной нагрузки расчетного часа по отноше­ нию к среднесуточной нагрузке:

Р ocb( ^ i к') ““ Росв ср^1^2*

Вторая составляющая АР0Съ{к, h) определяется при по­ мощи регрессионных соотношений между максимальными на­ грузками и температурой воздуха:

AP0CB(k, Л) = 1\p A tf,

i

где pi — реакция осветительно-бытовой нагрузки на измене­ ние температуры воздуха.

В некоторых случаях учитывают также влияние скорости ветра w на нагрузку, и тогда второй член равенства прини­ мает вид

заявкам потребителей с учетом корреляционных коэффициен­ тов Ь\, характеризующего отклонение средней промышленной нагрузки расчетного дня по отношению к средней недельной промышленной нагрузке, и Ь%, характеризующего отклонение нагрузки расчетного часа по отношению к среднесуточной на­ грузке:

РВр(к, к) ■ ^прср^1^2‘