Электр станциялардың түрлері және олардың электр жүйесінің жүктелу графигіндегі орны.

Электр станциясы – ЭЭ өндіруге арналған кәсіпорын немесе қондырғы. Қолданатын энерго ресурс түрі мен түрлендірудің негізгі технологиялық процесстеріне байланысты олар жылу (ЖЭС), атом (АЭС), су (СЭС), су аккумуляциялық (САЭС), газ турбиналы (ГТУ) және дәстүрлі емес энергия станциялары деп бөлінеді.

Жүктелу графигі, түрлері, құру әдістері.

Жеке тұтынушылардың электр жүктемелері және осыған сәйкес қосалқы станцияның жұмыс істеу режимін анықтайтын олардың жиынтық жүктемелері үздіксіз өзгеріп отырады. Осы фактты жүктеме графигімен, яғни уақытта қосалқы станция шиналарында ток қуатының өзгеру диаграммасымен сипаттайды. Белгіленген параметрлердің түрлері бойынша қосалқы станция шиналарында активті P (МВт), реактивті Q (мвар), толық (мүмкін) S (МВА) қуаттар және ток I (А) графиктерін ажыратады.Осы графиктер белгілі уақыт аралығындағы жүктеме өзгерулерін көрсетеді. Сондықтан сипаттамасына сәйкес тәуліктік (24 сағ.), маусымдық (қыс, жаз) және ұзақтығы бойынша жылдық графиктер болып бөлінеді.

Арналған жеріне немесе олар кіретін, энергожүйе элементіне байланысты келесі топтарға бөлуге болады:ҚС шиналарында анықталатын, тұтынушылар жүктемелерінің графиктері;Аудандық және негізгі ҚС шиналарында – желілік жүктеме графиктері;Энергожүйенің нәтижелейтін жүктемесін сипаттайтын, энергожүйенің жүктеме графиктері;Электр станция жүктемелерінің графиктері.

Тұтынушылар жүктемесінің тәуліктік графиктері

P_расч. белгілі болғанда, типтік графикті белгіленген тұтынушы жүктемесінің графигіне, тапсырма бойынша, графиктің әр сатысына келесі қатынасты пайдалана отырып аударуға болады [4]: P_i = n_i ^% · P_расч. / 100 (МВт),мұндағы n_i ^%- типтік графиктің сәйкес сатысының ординатасы, %.

Тұтынушылар жүктемесінің жиынтық (біріктірілген) графигі

Барлық тұтынушылар жүктеме графиктерінің i^х-сатыларының қуат мәндерін және әр саты үшін қосалқы станциядағы қуат шығындарын қоса отырып, (қыс, жаз) маусымдары үшін қосалқы станцияның жиынтық (біріктірілген) жүктеме графигін формула бойынша аламыз:P^∑ _пс(i)=P_(i) + ∆ P_пост. + ∆ P_пер..+ ∆P_с.н. МВА,

мұндағы P_(i) - 1.1 тарауынан i-сатылы барлық кәсіпорындардың толық қуаты.

∆ P_пост. - P_max 1% құрайтын, тұрақты шығындар, мұндағы P_max - i-сатысындағы біріктірілген графиктің активті қуаттың максималды мәні [4,9];

∆ P_пост.=0,01 P_max МВА,

∆P_с.н. – P_max 0,5% құрайтын, өз қажеттілігіне кететін шығындар

∆P _с.н..= 0,005 P_max МВА,

∆ P_пер.– әр сатының қуат мәніне тәуелді, айнымалы шығындар, келесі формула бойынша анықталады [4,9]:

∆ P_пер= P²_(i) / 10 · P_max МВА.

Жүктемелер ұзақтығы бойынша жылдық график

Бұл график әр түрлі жүктемелермен бір жыл аралығында қондырғы жұмысының ұзақтығын көрсетеді. Ордината осі бойынша сәйкес масштабта жүктемені, ал абсцисса осі бойынша - 0-ден 8760 дейін жыл сағаттарын тұрғызады. Жүктемелерді графикте олардың Қыс пен жаз маусымдық жыл уақыттарының ұзақтығы сәйкесінше 200 және 165 күнді құрайды деп қабылданған.

Ұзақтығы бойынша графиктің i-сатының активті қуат мәні, ізделіп отырған графиктің ординаталар осіне, қыс пен жаз кезеңдеріндегі жиынтық тәуліктік жүктеме графигінің сәйкес ординаталарының проекциясымен анықталады, ал ұзақтығы бойынша Т_i осы график сатысының ұзақтығы төмендегі формула арқылы анықталады [4]:Т_i = t_i^қыс · 200 + t_i^жаз · 165 с,Активті жүктеме графигі қисығымен шектелген, аудан, қарастырылып жатқан жылда тұтынушыларға қосалқы станция шиналарынан жіберілген энергияға тең [4]:

W_n = Σ P_{i ·}T_i МВт_·с

мұндағы P_i –графиктің i-сатысының қуатыT_i – сатының ұзақтығы.График бойынша қарастырылып отырған жылдағы Орташа жүктеме тең:

P_ср= W _п / T МВт,мұндағы: T – қарастырылатын мерзімнің ұзақтығыW_п – қарастырылған мерзім электрэнергиясы Қондырғының жұмыс істеу графигінің біркелкі еместігі толтырылу коэффициентімен сипатталады:K_зап.= W_п / P_max · T= P_ср/ P_max Жүктеме графигінің толтыру коэффициенті, кондырғының жүктемесі барлық уақытта максималды болған жағдайда, қарастырылып отырған мерзімдегі шинадан жіберілген электрэнергия көлемі қанша есе дәл осы уақытта қосалқы станция шиналарынан жіберілген электрэнергия көлемінен аз екенін көрсетеді. График біркелкі болған сайын k_тол мәні бірге жақын болады. ҚС жүктеме графигін сипаттауда максималды жүктемені қолдану ұзақтығы қолданылады. T_max = W_п / P_max = P_ср. · T / P_max = k_зап. · T с.Бұл шама, W_n электрэнергияның нақты көлемін қосалқы станция шиналарынан жіберу үшін, Т қарастырылған мерзімде (әдетте жыл) қанша сағат қондырғы тұрақты максималды жүктемемен жұмыс істеу керектігін көрсетеді. Қосалқы станцияның толық қуат графигі

Қосалқы станцияның толық қуат графигін тұрғызу ҚС-дағы трансформаторлардың асқын жүктемеге қабілеттілігін тексеру және таңдау үшін қажет. Ол үшін жүктеме графигінің әр сатысы үшін жүктеме қуатының орташа өлшенген коэффициентін есептеу керек - [8] бойынша - tg φ_{св (i)} :

tg φ_св(i) = P_1(i) · tg φ₁ + P_2(i) · tg φ₂ +…/ ∑ P_1-n(i) Ары қарай қосалқы станция толық қуаты графигінің әр сағаты үшін табылған орташа өлшенген коэффициентті ескере отырып, толық қуат анықталады [8]:S_(i) = P^∑_(i) · МВА,

Қосалқы станциядағы трансформатордың қуатын таңдау. Жүктелу қабілетіне тексеру. Екісатылы эквивалентті график.

Екі трансформаторды орнатқанда және төмен кернеу желілері бойынша резервте сақтау жоқ болғанда әр қайсысының қуаты номиналды режимде қосалқы станцияның толық максималды жүктемесінен 70 % көбірек емес трансформаторды жүктеу есебінен таңдалады. Қосалқы станциядағы трансформатор қуаты жұмыстан біреуі шыққанда екіншісі қосалқы станцияның негізгі жүктемесін апаттан кейінгі режимде мүмкін асқын жүктемені және мүмкін үшінші категориялы тұтынушылардың уақытша ажыратылуын есепке алып қабылдайтындай болу керек. Жобалау тәжірибесіне сәйкес қосалқы станциядағы трансформаторлар қуатын шарт бойынша максимум уақытына 40 % дейін апаттан кейінгі режимдерде рұқсат етілген асқын жүктеме шартынан таңдаған ұсынылады [1,3]:

S_н.тр. ≥ S_max / 1,4 МВА,Трансформатордың жүктелу қабілеттілігі – бұл шамадан артық жүктелу мен рұқсат етілген жүктеме жиынтығы.Рұқсат етілген жүктеме – бұл ұзақ мерзімді жүктелу кезінде жұмыстың номиналды режиміне сәйкес келетін ескіруден аспайтын, қызудан болатын орама оқшаулағыштарының есептік ескіруі. Трансформатордың шамадан тыс жүктелуі – бұл ұзақ мерзімді жүктелу кезінде жұмыстың номиналды режиміне сәйкес келетін ескіруден асып түсетін, қызудан болатын орама оқшаулағыштарының есептік ескіруі. Мұндай режим трансформатордың номиналды қуатынан жүктеме көп болғанда немесе қоршаған ортаның температурасы қабылданған есептік температурадан көп болғанда пайда болады. Трансформатордың рұқсат етілген жүйелі асқын жүктелуі оның номиналды қуатынан көбірек және тәулік ішіндегі жүктеменің біркелкі еместігінің есебінен пайда болуы мүмкін. Қосалқы станцияның эквивалентті екісатылы жүктеме графигін тұрғызуТрансформатордың рұқсат етілген жүйелі асқын жүктелуін есептеу үшін нақты графигі эквивалентті екі сатылыға түрлендіріледі. Графикте асқын жүктеме жылулық импульс түрінде көрсетіледі [4,9]. Түрлендіруде үш жағдай қарастырылады:1-Бастапқы графикте бір ғана максимум бар (жылулық импульс – ауданы трансформатордың номиналды қуат сызығымен және графиктің қуат ординатасымен шектелген).Бұл жағдайда ілгері келе жатқан оңсағаттық периодтың ұзақтығы асқын жүктеме периоды басталғанға дейін шегеріледі.2-Бастапқы графиктің екі максимумы бар, мұнда жылулық импульс бойынша көбі, аз импультен кейін тұрады. Бұл жағдайда асқын жүктеменің ұзақтығы мен шамасы көбірек максимумның параметрлері бойынша анықталады, ал азырақ максимум ілгері келе жатқан оңсағаттық периодтың эквивалентті бастапқы жүктемесінде ескеріледі, дәлірек айтқанда, оңсағаттық периодтың ұзақтығы жылулық импульсі бойынша азырақ максимум жағына қалдырылады. 3-Бастапқы графиктің екі максимумы бар, мұнда жылулық импульс бойынша азы, көп импультен кейін тұрады.Бұл жағдайда асқын жүктеменің ұзақтығы мен шамасы көбірек максимумның параметрлері бойынша анықталады, ал азырақ максимум көп максимумнен кейінгі, оңсағаттық период бойынша анықталатын, эквивалентті бастапқы жүктемеде ескеріледі, дәлірек айтқанда, оңсағаттық периодтың ұзақтығы дәл осындай жылулық импульсы бойынша азырақ максимум жағына қалдырылады. Берілген уақыт аралығындағы трансформатордың эквивалентті жүктемесі мына формула арқылы анықталады [9]:

МВА,мұндағы: S_экв.1 - он сағаттық периодтағы трансформатордың эквивалентті жүктемесі.S₁ - S₁₀ – он сағаттық периодтағы трансформатордың жүктемесі.t₁ - t₁₀ - ҚС толық жүктелу графигінің он сағаттық периодта жүктелу сатыларының ұзақтығы. МВА,

мұндағы S_экв.2 – аса жүктелу кезіндегі трансформатордың эквивалентті жүктемесі. S_i - S_n – аса жүктелу кезіндегі ҚС жүктеме графигінің қуаттары.t_i - t_n - жүктелу сатыларының ұзақтығы.Ары қарай, k₁ бастапқы жүктеме коэффициенттері және k₂ - жүктеменің жоғарлауы анықталады [9]:k₁= S_экв.1 / S_н.тр., k₂ = S_экв.2 / S_н.тр. Д1 мен Д2 суреттеріндегі (Д Қосымшасы) графиктер бойынша ары қарай k₁ және (t₁ - t_n)= t_пер белгілі болып тұрғанда k_2доп рұқсат етілген асқын жүктеменің коэффициенті анықталады. Егерде k_2доп ≥ k₂ болса, трансформатор жүйелі түрде осы жүктеме графигі бойынша қайта жүктеле алады. Олай болмаған жағдайда трансформатор жүктелуін төмендету бойынша шаралар қарастырылуы қажет, немесе келесі сатылы қуатымен трансформатор таңдалады.

Өз қажеттіліктері үшін арнайы трансформатор таңдау

Орта қуатты қосалқы станциялар (бірлік қуаты 63 МВА дейін) оперативті айнымалы токта сигнализация, басқару, қорғаныс тізбектерінің қоректендірілуімен жобаланады.

Қосалқы станцияның өз қажеттіліктері жүйесінің энергия қабылдағыштары: трансформаторларды салқындату жүйесінің электрқозғалтқыштары; электр аппараттары мен аспаптары орнатылған шкафтарды және майлы ажыратқыштарды жылытатын құрылғылар; электрлі жылуту мен жарықтандыру, өрт сөндіру жүйелері болып келеді.ҚС-ның өз қажеттіліктері трансформаторының белгіленген қуатын формула арқылы анықтауға болады [8]:S_с.н. =0,05 S_max. МВА,

Қосалқы станциядағы трансформатор және автотрансформаторлардың түрлері. Кернеуді реттеу жүйесі.

Күштік трансформатор:

Трансформатор

үшфазалы

кернеуі3-220кВ

бірфазалық

350кВ және жоғары, бір фаза қуаты

S_н = 167МВА

Параметрлері:

S_н ; U_н.

Жоғары, орта, төменгі кернеулер.

б.ж.тогы (i_х.х.)

б.ж.тогы – тұйықталмаған екінші реттік ораманың ток шамасы.

U_қ.т..

Жалғану топтары.

Y/Δ – 11 35-750кВ – бірінші реттік орамада

6-35кВ – екінші реттік.

Y/Y – 0(12) 6-110кВ – бірінші реттік орамада

0,22-0,38кВ –екінші реттік.

ЖК жағында Y; ЖК оқшауламасын азайту үшін, Δ ТК жағында ТК орамасының қимасын азайтуға.

6)Трансформаторларды суыту түрлері.

S_н < 6300кВА – табиғи суыту (ТМИ).

S_н = 10МВА және жоғары – желдендіру және вентилятормен.

S_н > 40МВА – үрлеу және май циркуляциясымен.

Трансформатордыңсөндірілген мәжбүрлі суыту кезіндегі жұмысы рұқсат етілмейді.

S_н > 80МВА суытудың 5 сатысы қолданылады:

1. б.ж.кезінде қосу

2. трансформатордың жүктемесі 25% жеткенде.

3-4. трансформатордың жүктемесі

50% жеткенде.

5. трансформатордың жүктемесі

номинал мәніне жеткенде.

ТСЗ – трансформатор құрғақ, S_н <40кВА (ғимараттарда қолданылады).

ТМ

ТМИ

Майлы трансформаторлар ғимараттың екінші қабатынан жоғары қойылмайды және адамдар тоғысқан жерде қолданылмайды.

ТДН – трансформатор, охлаждение с дутьем, регулирование напряжения.

ТРДЦН

ПБВ – переключение без возбуждения.

РПН – регулирование под нагрузкой.

Бұл қондырғыларда келесі параметрлер сақталуы керек:

• номинал жүктеме;

• ЖК және ТК кернеулері;

• Оқшаулама және май температурасы (қалыпты сипаттамасы –механикалық қоспалар болмайды);

• РПН (ПБВ) қалыпты жұмыс істеуі керек;

• Майжинақтағыштар б/к;

• Ашық ауада болса, трансформатор мен реактор бактарында атаулары ашық тонда (сұр, күміс түсті) боялады, эл.тогын өткізетін сырлармен сырлауға болмайды;

• Фазалар көрсетілуі керек;

• трансформатордың ном.қуаты.

РПН құрылғысы автоматты режимде, егер бас энергетик шешсе, дистанционды режимде жұмыс істейді.

ДУИУ суыту жүйесіне ие трансформаторларда суыту құрылғысы автоматты түрде қосылып, трансформатор қосылғанда автомат.түрде сөнуі керек. Майдың жоғарғы қабат температурасы суыту жүйесіне байланысты 75-90°С. Ном.кернеуде транс.кірмелерінде ном.мәнінен ток бойынша 5% ұзақ жүктеу рұқсат.

Ток бойынша рұқсат етілген трансформатордың жүктелуі:

• 30% - 2 сағат;

• 45% - 80 мин;

• 60% - 45 мин;

• 75% - 20 мин;

• 100% - 10 мин.

Құрғақ трансформатор:

• 20% - 1 час;

• 30% - 45 мин;

• 45% - 32 мин;

• 50% - 18 мин;

• 60% - 10мин.

Адамдар тоғысқан жерде қойыла береді, 2 метрден жоғары биіктікте қойылмайды.

РПН құрылғысы - 20°С дейін қолданылады, - 20°С температурада операция тек бас инженер рұқсатымен орындалады.

Трансформаторлардың капиталды жөндеу мерзімі.

Бірінші рет 15-12 жылдан соң транс.актив бөлігі мен майдың толық ауыстырылуы. Келесі жөндеулер диагностика мен сынауларға б/ты жүргізіледі. Трансформаторлар кезекші персоналмен тәулігіне 1 рет қаралады.

Трансформатор және автотрансформаторлардың нейтрал режимі.

Нейтраль режимдеріне б/ты эл.тораптар 4 топқа бөлінеді: 1)жерлестірілмеген (оқшауланған)нейтральді; 2) резонансты-жерлестірілген (компенсацияланған) нейтральді; 3) тиімді-жерлестірілген нейтральді; 4)қатаң-жерлестірілген нейтральді.

Желілік және қосалқы станциялық оқшаулағыш. Оқшаулағыш түрлері. Таңдау және тексеру.