Лекция № . Раздел 5. Тема 5.2. (4 часа) электрические схемы ру электростанций и подстанций План

5.2. Схемы СН электростанций и подстанций. Принципы формирования схем СН.

5.2.1 Механизмы собственных нужд. Способы регулирования производительности механизмов СН.

5.2.2. Привод механизмов собственных нужд.

5.2.3. Схемы СН КЭС, ТЭЦ.

5.2.4. Схемы СН подстанций.

5.2.5. Определение расчетных нагрузок и выбор числа и мощности трансформаторов СН.

5.2.1 Механизмы собственных нужд. Способы регулирования производительности механизмов сн.

В состав механизмов СН ТЭС входят рабочие машины, об­служивающие машинное и котельное отделения, а также обще­станционные механизмы.

Потребители СН. электрических станций относятся к I кате­гории по надежности питания и требуют электроснабжения от двух независимых источников, Потребители СН тепловых электро­станций I категории делятся на ответственные и неответственные.

Ответственными являются те механизмы СН, кратковременная остановка которых приводит к аварийному отключению или раз­грузке основных агрегатов станции. Кратковременное прекраще­ние питания неответственных потребителей СН не приводит к немедленному аварийному останову основного оборудования. Однако чтобы не расстроить технологический цикл производства электроэнергии, их электроснабжение спустя небольшой проме­жуток времени должно быть восстановлено.

В котельном отделении ответственными потребителями яв­ляются дымососы, дутьевые вентиляторы, питатели пыли. К. неответственным относятся смывные и багерные насосы системы гидрозолоудаления, а также электрофильтры.

К ответственным механизмам машинного отделения относятся питательные, циркуляционные и конденсатные насосы, маслонасосы турбин и генераторов, подъемные насосы газоохладителей генераторов и маслонасосы системы уплотнения вала генераторов, а к неответственным — сливные насосы регенеративных подогре­вателей, дренажные насосы, эжекторные, на ТЭЦ также сетевые насосы, конденсатные насосы бойлеров и насосы подпитки тепло­сети.

К числу особо ответственных потребителей СН, отказ которых может привести к повреждению основных агрегатов, следует отнести маслонасосы системы смазки турбогенератора и уплот­нения вала генератора. Отказ во включении резервных масляных насосов во время аварийной остановки станции с потерей пита­ния собственных нужд может привести к срыву маслоснабжения подшипников турбины и генератора и выплавлению их вклады­шей. Поэтому питание маслонасосов турбин и уплотнений вала генератора резервируется аккумуляторными батареями.

На ТЭС имеются многочисленные механизмы общестанцион­ного назначения, необходимые для работы станции. Сюда отно­сятся потребители топливоприготовления и топливоподачи: дро­билки, мельницы для размола угля, мельничные вентиляторы, конвейеры и транспортеры топливоподачи и бункеров пылезавода, краны-перегружатели на складе угля, вагоноопрокидыватели. Кратковременная остановка этих механизмов обычно не приводит к расстройству технологического цикла производства электрической и тепловой энергии, и поэтому эти механизмы можно отнести к неответственным. Ответственными являются некоторые из вспомогательных механизмов электрической части станции: двигатель-генераторы питателей пыли и двигатели охлаждения мощных трансформаторов, осуществляющие обдув маслоохлади­телей и принудительную циркуляцию масла. При работе генера­тора на резервном возбудителе последний также относится к от­ветственным механизмам СН.

По виду момента сопротивления механизмы СН делятся на две группы: с практически не зависящим от частоты вращения моментом сопротивления и со степенной зависимостью мо­мента от частоты вращения.

Регулирование производительности механизмов СН осуществ­ляется в целях изменения нагрузки электрической станции и связано с приведением произво­дительности котлов и рабочей мощности турбин в соответ­ствие с потребностями энер­госистемы. Производительность котла регулируется количе­ством подаваемого топлива, воздуха, изменением тяги и подачи питательной воды. Следо­вательно, здесь требуется воздействие на питатели пыли (фор­сунки) на дутьевые вентиляторы, дымососы, питательные на­сосы, которые должны иметь надежное и экономичное измене­ние производительности. При изменении нагрузки турбины требуется изменение производительности циркуляционных, конденсатных, сливных насосов. Некоторые механизмы СН должны изменять производительность в соответствии с температурой ок­ружающей среды: циркуляционные насосы турбин, насосы тепло­сети.

Кроме указанных, существуют механизмы, регулирование производительности которых не требуется. Они либо работают с постоянной производительностью, либо периодически вклю­чаются на номинальную мощность. Сюда относится большинство механизмов приготовления и транспорта топлива, подъемно-транспортное оборудование, компрессоры, насосы химводоочистки и масляного хозяйства.

Возможны следующие способы регулирования производитель­ности насосов (вентиляторов), основанные на изменении Q—Н-характеристик насоса или трубопроводной сети: 1) изменением частоты вращения; 2) с помощью направляющего аппарата (при­меняется только для тягодутьевых машин) или поворотом лопа­стей рабочего колеса машин осевого типа; 3) дроссельное регули­рование.

Выбор способа регулирования определяется требованиями в отношении пределов изменения производительности, плавности воздействия, экономичности, надежности работы регулирующих устройств в реальных условиях эксплуатации.

Необходимое изменение частоты вращения насосов (вентиля­торов) может быть получено путем применения приводных двига­телей с переменной частотой вращения: асинхронно-вентильных каскадов, асинхронных электродвигателей в сочетании с тиристорными преобразователями частоты или с источниками группового частотного регулирования, коллекторных электродвигателей пере­менного тока, двускоростных асинхронных электродвигателей, паротурбинного привода. Другой способ частотного регулирования — включение между валами двигателя и насоса гидромуфты или электромагнитной муфты скольжения.

Регулирование производительности лопастных машин центро­бежного и осевого типа с помощью направляющего аппарата ос­новано на изменении Q—Н-характеристики при повороте лопаток. По экономичности этот способ превосходит дроссельный и прибли­жается к частотному.