Газотурбинные электростанции

Основу современных газотурбинных электростанций составляют газовые турбины мощностью 25100 МВт. Упрощенная принципиальная схема блока газотурбинной электростанции представлена на рис. 5.

Топливо (газ, дизельное горючее) подается в камеру сгорания, туда же компрессором нагнетается сжатый воздух. Горячие продукты сгорания отдают свою энергию газовой турбине, которая вращает компрессор и синхронный г енератор.

Рисунок 5. Принципиальная технологическая схема электростанции с газовыми турбинами.

КС- камера сгорания; КП- компрессор; ГТ- газовая турбина; Г- генератор; Т- трансформатор; Д- пусковой электродвигатель.

Запуск установки осуществляется при помощи разгонного двигателя и длится 12 мин, в связи с чем газотурбинные установки отличаются высокой маневренностью и пригодны для покрытия пиков нагрузки в энергосистемах.

Общий КПД газотурбинных электростанций составляет около 30 %.

Для повышення экономичности газовых турбин разработаны парогазовые установки (ПГУ). В них топливо сжигается в топке парогенератора, пар из которого направляется в паровую турбину. Продукты сгорання из парогенератора, после того как они охладятся до необходимой температуры, направляются в газовую турбину. Таким образом, ПГУ имеет два электрических генератора, приводимых во вращение: один - газовой турбиной, другой - паровой турбиной. При этом мощность газовой турбины составляет около 20% паровой.

Раздел 2

Лекции 4-8

Основное оборудование электрических станций и подстанций.

Силовые трансформаторы

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях и подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Электрическая энергия, вырабатываемая на электростанциях, при передаче к потребителям претерпевает многократную трансформацию в повышающих и понижаюших трансформаторах. Поэтому мощность трансформаторов, установленных в энергосистемах, превышает установленную мощность генераторов (киловольт-амперы) в 45 раз. Несмотря на относительно высокий КПД трансформаторов, стоимость энергии, теряемой ежегодно в трансформаторах, составляст значительную сумму. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 1215% ниже, а расход активных материалов и стоимость на 2025% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности, которые применяют в целях уменьшения транспортной массы.

По количеству обмоток различного напряжения на каждую фазу трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные. Кроме того, обмотки одного и того же напряжения, обычно низшего, могут состоять из двух и более параллельных ветвей, изолированных друг от друга, и от заземленных частей. Такие трансформаторы называются трансформаторами с расщепленными обмотками. Обмотки высшего, среднего и низшего напряжения принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.

Трансформаторы с расщепленными обмотками НН обеспечивают возможность присоединения нескольких генераторов к одному повышающему трансформатору (например на ГЭС). Такие укрупненные блоки позволяют упростить схему РУ. Широкое распространение трансформаторы с расщепленной обмоткой НН получили в схемах питания собственных нужд крупных ТЭС, а также на понижающих подстанциях с целью ограничения токов КЗ.

Трансформатор состоит из магнитопровода, обмоток, изоляции, выводов, бака, механизма регулирования напряжения, защитных и измерительных устройств, системы охлаждения.