50. Главные схемы гэс

Как правило ГЭС соор. Вдали от потребителей поэтому вся мощность выдается на одном или 2 повышающем напряжении. Это особенность ГЭС позволяет применить блочное соединение генератор- трансформатор .

Увеличение установленной мощности ГЭС практически невозможно, так как она проектируется по макс водотоку. В следствии этого число линий ВН обычно не увеличивают, а поэтому расширение РУ не требуется. Эта особенность ГЭС позволяет широко применять схемы многоугольников, схемы 3/2 и 4/3 выкл. На цепь.

ГЭС как правило соор. В местах со сложной топографией и ограниченной площади для соор. РУ. ПН и выхода линии. Это приводит к необходимости применения простых схем с наименьшим числом выкл.

Главные повыш. Трансформаторы уст. На стороне НБ или с ВБ в условиях ограниченной площадки. Это вызывает необходимость соор. Укреплений энергоблоков,2-3 генератора на 1 повышающий трансформаторов.

В цепях генераторов уст. Выкл в след случ:

1. При подключении генератора к схемам 3/2, 4/3 многоугольника.

2. При подключении генератора к А.Т.

3. В укреплениях энергоблоках

Существуют следующие рекомендации:

Для РУ 110-220 кВ рекомендуется схема простого и сдвоенного моста, либо 1 или 2 линий с обходной и ответвлен. Проходных линий электропередачи.

Для РУ 220-500 кВ схемы четырехугольников ,связных четырех угольников, блоков ген. Линий.

- для РУ 330-500 кВ, схемы 3/2 , 4/3 с секционных и не секционных систем линий и блоков.

51. Схемы электрических соединений гэс.

Для мощных ГЭс характерно применять укрепление энергоблоков позволяющих понизить количество повышающих трансформаторов и число линий связи с РУ ПН.

Конструкция самого РУ ВН также упрощается за счет меньшего числа присоединений.

Разъединитель для ГБ, чтобы создать видимый разрыв в цепи.

Выключатели Q1, Q2 используются для вкл. И откл. Генератора, что особенно важно при пиковом режиме работы ГЭС.

В качестве выкл. Могут быть использованы упрощенные по конструкции выключатели нагрузки. В этом случае при повреждении в 1-м генераторе откл весь энергоблок.

На мощных ГЭС выдача электроэнергии может производится на 2-х повышающих напряжениях связь между которыми обычно осуществляется с помощью АТ. ОРУ 500 кВ выполнено по схеме 2-х четырехугольников соединенных выключателями Q_k1 Q_{к2 .}

52. Оборудование ру гэс.

Генераторы в схеме объединены по 2, укрупненные блоки и присоединенные к группам однофазные трансформаторы на напряжение 15,75/500кВ. Мощностью 535 мВ в фазе.

Гидрогенераторы подключены к трансформаторам посредством выкл нагрузки встроенных в единый аппарат генерального комплекса. каГ-15,75

Э ти аппараты не способны откл токи К3 т рассчитаны на откл рабочего тока.

Укреплены блоки 2-мя воздушными переходниками присоединенными к сборным шинам РУ 500 кВ. 1 переход 2-у цепной, 2-й имеет 3 цепи. Один переход передает мощность 3,8 млн кВт.

Высота опорных переходов достигает 93 м, Конструкция опор специально была разработана для СШГЭС из горячекатаных труб, что существенно сократило габариты опор.

До 2013 года РУ был выполнен по схеме 4/3, где применялось 4 выкл на 3 присоединения.

После был установлен РУ по схеме 3/2 .

53.Собственные нужды ГЭС

(54,55,56 вопросы)

54 Система водяного охлаждение обмоток статора

Система водяного охлаждения предназначена для охлаждения обмоток статора главного генератора дистиллированной водой, и обеспечение дистиллята требуемого качества.

Схема водяного охлаждения обмоток статора гидрогенератора.

В систему охлаждения входит:

НС1 – НС2 – водяные наносы

РТНД – регулятор температуры дистиллята

ДТ – датчик температуры

ТО – теплообменник

ФВ – фильтр. вод

ФИ – ионно-обменный фильтр

ФМ – магнитный фильтр

БВГ – бак вод. генератора

И приборы КИА и автоматики.

Дистиллят циркулирующий в контуре и охлаждающий обмотку статора должен иметь удельное электрическое сопротивление не ˂ 75 кОм на см.

Охлаждение обмотки статора осуществляется подачей дистиллята в элементарный провод обмотки, по замкнутому контуру.

Насосы – теплообменники, фильтры, обмотка статора, водяной бак насоса.

Подачей дистиллята в водоохлаждающий элемент осуществляется 2-мя центробежными насосами, один основной, другой резервный.

55 Схема электроснабжения собственных нужд ГЭС

Технологический процесс получение эл.энергии на ГЭС проще, чем на тепловой и атомной эл.станции, поэтому требуется значительно меньше потребления на собственные нужды.

Подсчет нагрузок собственных нужд ГЭС производится конкретно для каждого проекта, т.к. эти нагрузки зависят не только от мощности установленных агрегатов, но и от типа эл.станций.

Питание собственных нужд производят от трансформаторов присоединенных к:

1. Токопроводом генер-трансф. без вилки, со стерж-генерат напряжений

2. Шинами генераторного напряжения

3. Выводом НН автотрансформатора связи

4. Местной подстанцией

Целесообразно с установкой отдельного трансформатора присоединять к КРУЭ 220 кВт, а более должна быть обусловлена.

Потребители собственных нужд делятся на, агрегатные (маслонасосы (МНУ), насосы откачки воды с крышки турбины, охлаждение главных трансформаторов).

Обще станционные (насосы техн. Водоснабжения, насосы откачки воды из отсасывающих труб, дренажные и пожарные насосы, отопления, освещения и тд.)

П рименение схемы питания собственных нужд мощных ГЭС.

Агрегатные собственные нужды питаются от отдельных секций 0,4/0,23 кВ.

Часть потребителей й общестанционных собственных нужд может быть значительно удалена от здания ГЭС, поэтому возникает необходимость распределения эл.энергии на более высоком напряжении.(3/6/10кВ) В этом случае предусматривается главный трансформатор собственных нужд Т1-Т2 и агрегатные Т5-Т8. Трансформаторы Т9-Т12 служат для питания общестанционных нагрузок, резервное питание секции 6 кВ осуществляется от местной подстанции оставшейся после строительства ГЭС. Резервирование агрегат. Собственных нужд осуществляется от резервных трансформаторов Т3-Т4.

Мощность трансформаторов агр. Собственных нужд, выбирают по суммарной нагрузке собственных нужд соответствующих агрегатов.

Главные трансформаторы Т1-Т2 выбирают с учетом взаимного резервирования и с возможной их аварийной перенагрузки (40%).

При > числе и значительной единичной мощность агрегата, находят схемы раздельного питания агрегата и общестанционных потреблений, агрегатные сборки 0,4 кВ получают питание от индивидуальных трансформаторов присоединённых обмоткой к энергоблоку, резервирование их осуществляется от трансформаторов присоединенных к РУ собственных нужд 6-10 кВ.

РУ 6-10 кВ получают питание от авт. Трансформаторов связи между РУВН и РУ

56 Коммутационные аппараты. Условия возникновения и горения дуги.

П ри размыкании контактов в цепи ВН возникает электр. разряд в виде дуги. В дуге различают околокатодное пространство, створ дуги и околоканодное пространство, все напряжение распределяется между этими областями.

Катодное падение напряжения в дуге постоянного тока Un 10-20В, а длина этого участка: l _k = 10^-4-10^-5 см.

В связи с этим около катода наблюдается высокая напряженность

Eк– 10⁵-10⁶ В.

При таких напряжен. Происходит ударная ионизация.

Электроны вырванные из катода силами эл.поля или за счет нагрева катода разгоняются в эл.поле и при ударе в нейтральный атом, отдают ему кинетическую энергию. Если этой энергии достаточно чтобы оторвать электрон с оболочки атома, то происходит ионизация, образовавшиеся свободные электроны и ионы составляют плазму ствола дуги.

Высокая температура приводит к интенсивной термоионизации которая поддерживается > проводимость плазмы.

Чем больше ток в дуге, тем меньше её сопротивление, а поэтому требуется больше напряжения для горения дуги, т.е. дугу с большим током погасить труднее.

П ри переменном токе напряжение источника питания меняется синусоидально, также меняется в цепи, и осуществляется разность фаз.

Напряжение на дуге Uд горящ. м/у контакт. Выкл. Непостоянное при малых таких напряжениях возникает до величины Uз (напряж. Зажигания)

Затем по мере увелич. Тока в дуге и роста термич. Ионизации наряжения уменьшается, когда ток приближ. К «0» дуга гаснет при напряжении гашения Uг.

Если дуга погашена теми или иными способами, то напряжение м/у контактами, до напряжения сети, но поскольку в цепи имеются индуктив., актив. и емкостным сопротивлением возникает переход. Процесс появляются колебания напряжения.

Амплитуда Uв так может значит. превыш нормальные напряжения дуговой разряд за счет ударной ионизации.

Гашение дуги.

В отключенных аппаратах необходимо не только разомкнуть контакты, но и погасить возникшую дугу. В цепях переменного тока, ток в дуге каждый полупериод происходит ч/з ноль, в эти моменты дуга гаснет самопроизвольно, но в след. Полупериод она может возникнуть вновь.

Д лительность бестоковой паузы t п не велика, но играет важную роль в гашении дуги tп – 10-100 млс.

Если разомкнуть контакты в бестоковую паузу и развести их с дост., скорою на такое расст., чтобы не произошел пробой, то цепь будет отключена очень быстро.

Задача гашения дуги сводится к созданию таких условий, чтобы элек. прочность промежутка м/у контактами была > напряжения м/у ними.

57. Основные способы гашения дуги в аппаратах до 1 кВ.

1. Удлинение дуги. Чем длиннее дуга, тем большее напряжение необходимо для ее существования. Если напряжение источника, окажется меньше, то дуга гаснет.

2. Деление длинной дуги на ряд коротких . U_c=U_k+U_a+U_cg = U_э+U_cg

Если длинную дугу возникшую при размыкании контактов, затянуть в дугогасительную решетку, то они разделятся на n коротких дуг. Каждая короткая дуга будет иметь свое катодное и анодное падение напряжений. Дуга гаснет если напр.

3. Гашение дуги в узких щелях. Если дуга горит в узкой щели, то благодаря соприкосновению с холодными поверхностями происходит интенсивное охлаждение и деффузия заряженных частиц в окружающую среду , что приводит к быстрой ионизации и гашении дуги.

4) Движение дуги в магнитном поле.

Эл. дуга может рассматриваться как проводник с током. Если дуга нах-ся в магнитном поле то на нее действует сила ампера.

Если создать магнитное поле направленное перпендикулярно оси дуги, то она вращательное движение и будет затянута внутрь щели дугогасительной камеры. В радиальном магнитном поле , дуга получит вращающее движение и будет затянута внутрь щели дугогасительной камеры. Магнитное поле может быть создано постоянными магнитами , специальными катушками или самим контуром токоведущих частей , быстрое вращение и перемещение дуги способствует ее охлаждению и деионизации . Последние 2 способа так же применяются в отключенных аппаратах напряжение выше 1 кВ

58. Основные способы гашения дуги в аппаратах выше 1 кВ.

1) Гашение дуги в масле. Если контакты отключающего аппарата поместить в масло, то возникающая при размыкании дуга, приводит к интенсивному газообразованию и испарению масла. Вокруг дуги образуется газовый пузырь, состоящий из водорода. Внутри газового пузыря происходит непрерывное движение .

2) Газовоздушное дутье. Охлаждение дуги улучшается если создать направленное движение газов –дутье. Дутье вдоль или поперек дуги способствует проникновению газовых частиц в ее ствол. Очень эффективно дутье холодным не ионизированным воздухом , поступающим из специальных баллонов со сжатым воздухом.

3)Многократный разрыв цепи тока. При больших значениях подводимой энергии и восстанавливающего напряжения, дионизация дугового промежутка усложняется. Поэтому в элементах высокого напряжения применяют многократный разрыв дуги в каждой фазе. Такие выключатели имеют несколько гасительных устройств, рассчитанных на часть номинального напряжения.

4)Гашение дуги в вакууме . Если контакты размыкаются в вакууме , то сразу же после первого прохождения тока в дуге через «0» , прочность промеж. Восстанавливается и дуга не загорается вновь.

5) Гашение дуги в газах высокого давления. В данном случае очень эффективно применение высокопрочных газов, например (элегаз)

59. Принципы управления электроустановками ГЭС.

На ГЭС производственный процесс значительно проще по сравнению с АЭС и ТЭС. Поэтому ГЭС в большей степени подчинена автоматизационным процессам. Это сказывается на организационной иерархии управления ГЭС. Отпадает необходимость деления ГЭС на оперативные участки обслуживания. Управление всей станцией ведется централизованно из одного центрального пункта управления ЦУП. На мощных многоагрегатных ГЭС оперативный персонал сохраняется, он находится на ЦПУ в главном здании, расположенном обычно со стороны монтажной площадки. На остальных ГЭ оперативное управление осуществляется диспетчером системы с помощью средств телемеханики. Для управления вспомогательным оборудованием, предусматривают агрегатные щиты управления (АЩУ). Они служат для управления агрегатами.