4.10. Схемы собственных нужд тепловых электростанций
4.10.1. Общие сведения
Установки собственных нужд (с.н.) являются наиболее ответственной частью электростанции. Потребители с.н. по степени надежности электроснабжения относятся к потребителям первой категории.
В комплекс установки с.н. ТЭС входят: различного рода механизмы, обеспечивающие работу основных агрегатов и вспомогательных устройств; приводные двигатели механизмов; источники питания с.н.; внутристанционные электросети с.н.; распределительные устройства с.н.; устройства электроосвещения и др.
На ТЭС, работающей на твердом топливе, к основным механизмам, обеспечивающим основной технологический процесс, относятся механизмы:
- топливного склада и транспорта топлива в котельную (разгрузочные краны, скреперы, транспортеры, ковшевые конвейеры и др.);
- угледробильной установки (грохоты и дробилки);
- пылеприготовления (угольные мельницы, питатели сырого угля, мельничные вентиляторы, шнеки для транспорта пыли и др.);
- котельных агрегатов (питатели угольной пыли, дутьевые вен-
тиляторы, дымососы, питательные насосы, насосы гидрозолоудаления);
- турбоагрегатов (конденсатные и циркуляционные насосы, масляные насосы системы регулирования и смазки).
Кроме перечисленных механизмов имеются разнообразные механизмы вспомогательного назначения (насосы технического водоснабжения, пожарные насосы, компрессорные установки, резервные возбудители и др.).
Надёжность работы ТЭС в целом определяется надёжностью работы установки с.н.
В зависимости от роли в технологическом процессе ТЭС основные механизмы с.н. подразделяются на ответственные и неответственные.
К ответственным относятся механизмы, прекращение работы которых даже на незначительное время приводит к снижению производительности или остановке основных агрегатов, т.е. к уменьшению выработки электрической или тепловой энергии.
К наиболее ответственным механизмам с.н. относятся: питательные насосы котлов, дымососы, дутьевые вентиляторы, питатели пыли, циркуляционные, конденсатные, масляные насосы турбин.
К неответственным относятся механизмы, перерыв работы которых на некоторое время не приводит к снижению нагрузки основных агрегатов, т.е. не снижает производства электрической или тепловой энергии. К неответственным относятся: шаровые мельницы, механизмы топливоподачи, багерные и шламовые насосы гидрозолоудаления и др.
Привод механизмов с.н. Преимущественное распространение для привода механизмов с.н. получили асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Достоинства асинхронных электродвигателей это простота конструкции обслуживания и пуска, надёжность в работе, дешевизна, широкая номенклатура параметров и исполнений.
Синхронные двигатели сложнее и дороже асинхронных двигателей. Целесообразно применять синхронные двигатели только для привода мощных рабочих машин (механизмов).
Электродвигатели постоянного тока дороги, менее надёжны и более сложны в эксплуатации. Двигатели постоянного тока применяются в особых случаях для привода рабочих машин малой мощности. Они использовались в качестве привода питателей пыли, которые требуют плавного регулирования производительности в широком диапазоне. В настоящее время для этих целей применяется частотноуправляемый асинхронный двигатель. Также двигатели постоянного тока применяются для привода резервных маслонасосов турбины, т.к. эти насосы должны надёжно работать даже при полном исчезновении напряжения переменного тока на ТЭС.
Источники питания с.н. Источником питания с.н. является сама электростанция. На ТЭЦ с ГРУ-(6)10 кВ РУ с.н. (РУс.н.) получает рабочее питание отбором мощности непосредственно с шин ГРУ реактированными линиями или через понижающие трансформаторы с.н. ( ТСН) (рис. 4.13). На КЭС или ТЭЦ с блоками рабочее питание РУСН 6 кВ осуществляется отбором мощности от генератора с помощью ответвления (отпайки) между генераторным выключателем QG и блочным трансформатором Т (рис. 4.14).
Рис. 4.13. Присоединение рабочего Рис. 4.14. Присоединение рабочего
трансформатора с.н. (рабочей линии) рабочего трансформатора с.н. на
к шинам ГРУ ТЭЦ блочной станции
Для питания электроприемников с.н. используют два уровня напряжения:
- U1=6÷10 кВ – для мощных двигателей Рном ≥ 160 ÷ 200 кВт;
- U2=0,4÷0,66 кВ для мелких двигателей Рном ≤ 160 ÷ 200 кВт и электросветильников.