Условия, обеспечивающие надежность основного электроснабжения системы сн от электрической си­стемы:

1) применение быстродействую­щей релейной защиты, позволяю­щей уменьшить опасность снижения напряжения при КЗ во внешней се­ти, а также в сети СН;

2) автоматическое регулирова­ние возбуждения генераторов, обес­печивающее быстрое восстановление напряжения генераторов после от­ключения КЗ;

3) использование для привода рабочих машин системы СН асин­хронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, легко разворачивающихся (самозапускающих­ся) после кратковременного снижения напряжения; рациональное построение электрической схемы системы СН, в основу которой положен принцип секционирования этой системы с присоединением группы электродвигателей, относящихся к каждому агрегату или котлу, к отдельной секции с отдельным рабочим трансформатором.

Предусматривают также резервные трансформаторы, присоединенные к другим электриче­ским цепям станции.

Для потребителей системы СН, требующих повышенной надежности электроснабжения, предусматрива­ют независимые источники энергии ограниченной мощности, обеспечи­вающие электроснабжение этой группы потребителей при полном исчезновении напряжения на стан­ции. Такими независимыми источни­ками энергии могут быть:

а) авто­номные агрегаты с автоматическим, пуском, состоящие из первичного двигателя в виде дизеля или газовой турбины и синхронного генератора;

б) вспомогательные генераторы, расположенные на валу главных аг­регатов;

в) аккумуляторные бата­реи (рисунок 7.1) и обратимые агрегаты, состоящие из машин переменного и постоянного тока.

Рисунок 7.1  Аккумуляторные батареи

Автономные агрегаты обеспечи­вают временное электроснабжение ответственных электродвигателей и других приемников электроэнергии при нарушении нормальной работы станции. Однако стоимость их вы­сока.

Включение автономных агрега­тов в работу требует времени поряд­ка нескольких минут. Поэтому авто­номные агрегаты используют только для резервирования ответственных потребителей системы СН, допуска­ющих кратковременный перерыв электроснабжения. Число и мощ­ность этих агрегатов зависят от ти­па электростанции.

Аккумуляторные батареи и обра­тимые агрегаты небольшой мощно­сти получили наибольшее применение на электростанциях всех типов в качестве независимых источников энергии. Их используют также при нормальной работе станции. При этом машина переменного тока работает в двигательном режиме, а машина постоянного тока  в генера­торном параллельно с аккумуляторной батареей.

При исчезновении напряжения на сборных шинах пере­менного тока направление потока энергии меняется, машина постоян­ного тока переходит в двигательный режим, потребляя энергию от бата­реи, а машина переменного тока  в генераторный режим, обеспечивая непрерывное питание особо ответст венных потребителей, не допускающих даже кратковременного перерыва в электроснабжении.

С увеличением мощности энергоблоков растет потребление на собственные нужды, следовательно, увеличивается и мощ­ность трансформатора СН. Чем больше мощность, тем больше токи КЗ в системе СН, тем тяжелее установленное оборудова­ние. Для ограничения токов КЗ можно применять трансформато­ры с повышенным напряжением КЗ или трансформаторы с рас­щепленными обмотками 6 кВ, которые применяются при мощ­ности трансформаторов 25 MBА и более. Кроме рабочих источ­ников СН, должны предусматриваться резервные источники питания. Такими источниками могут быть трансформаторы, при­соединенные к шинам повышенного напряжения, имеющим связь с энергосистемой. Даже при отключении всех генераторов элек­тростанции питание СН будет осуществляться от энергосистемы. На тот редкий случай, когда авария на электростанции совпада­ет с аварией в энергосистеме и напряжение СН не может быть подано от резервного трансформатора, для наиболее ответствен­ных потребителей, которые обеспечивают сохранность оборудо­вания в работоспособном состоянии (масляные насосы смазки, уплотнений вала, валоповоротные устройства), предусмат­риваются аккумуляторные батареи и дизель-генераторы.

Выбор мощности рабочих трансформаторов СН производит­ся с учетом числа и мощности потребителей СН. Точный пере­чень всех потребителей определяется при реальном проектиро­вании после разработки тепломеханической части электростан­ции и всех ее вспомогательных устройств.

В учебном проектировании можно ори­ентировочно определить нагрузку СН Р_сн,mах и расход электроэнергии W_СН по таблице 7.1.

Таблица 7.1  Нагрузки, расход электроэнергии и коэффициент спроса установок СН

Используя данные таблицы 7.1, можно определить необходимую мощность СН, MBА,

S_СН ≥ P_сн,maxk_C, (7.1)

где k_C = k_ОДНk_З/(_СР cos _CP);

k_ОДН  коэффициент одновременности;

k_З  коэффициент загрузки;

_СР  средний КПД;

cos _CP  средний коэффициент мощности электродвигателей СН.