- •ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
- •ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
- •Кафедра электрических станций
- •ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
- •(для студентов ускоренной формы обучения з/о)
- •в качестве учебного пособия
- •Киров 2006
- •Рецензенты:
- •Редактор Е.Г. Козвонина
- •Вятский государственный университет, 2006
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •2. КОНДЕНСАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
- •Особенности КЭС следующие:
- •Рисунок 2.2. Структурная схема КЭС
- •3. ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ
- •Рисунок 3.2.
- •Гр – градирня, ПСВ – подогреватель сетевой воды.
- •Рисунок 3.3.
- •Особенности ТЭЦ следующие:
- •Имеют относительно высокий КПД (До 60%).
- •Низко маневренные.
- •Рисунок 3.4.
- •4. АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
- •Рисунок 4.1.
- •Рисунок 4.3.
- •Особенности АЭС:
- •Низкоманевренны.
- •Работают по свободному графику выработки электроэнергии.
- •5. ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.
- •По конструкции ГЭС подразделяют на три типа:
- •Русловые.
- •Приплотинные.
- •Деривационные.
- •1 – машинный зал, 2 – плотина.
- •1 – машинный зал, 2 – плотина.
- •1 – верхний бьеф, 2 – машинный зал, 3-нижний бьеф.
- •Насыпные.
- •Бетонные.
- •Арочные.
- •Основное оборудование ГЭС показано на рис. 5.6.
- •На практике принято гидротурбины подразделять на два класса:
- •Активные.
- •Реактивные.
- •Рис. 5.4. ГЭС с бетонной плотиной
- •Рис. 5.6. Здание приплотинной ГЭС.
- •Рис. 17. Ковшовая турбина.
- •а – схема турбинной установки; б – рабочее колесо
- •Рис. 18. Общий вид рабочих колес реактивных турбин.
- •Особенности ГЭС:
- •Имеют КПД порядка 85%.
- •Рис. 5.9. Принципиальные схемы конструкции гидрогенераторов:
- •Рисунок 6.1.
- •1 – базовая часть, 2 – полубазовая часть, 3 – пиковая часть.
- •7. СТРУКТУРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
- •Измерительные трансформаторы TA выполняют две функции:
- •изолируют вторичные цепи от цепей высокого напряжения.
- •Рисунок 7.1
- •Реакторы (рисунок 7.1 к) предназначены для:
- •ограничения токов короткого замыкания;
- •8. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ
- •8.1. Тепловые электростанции
- •ТЭС оказывают следующие основные виды воздействия:
- •загрязнение воздушного бассейна;
- •загрязнение золоотвалами;
- •тепловое загрязнение;
- •электромагнитное загрязнение.
- •8.2. Атомные электростанции
- •Такими проблемами являются:
- •выбросы в воздушное пространство;
- •добыча и транспортировка урановой руды и ядерного горючего;
- •8.3 Гидроэлектростанции
- •Создание водохранилищ способствует изменению климата.
- •9. СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
- •По способу исполнения схемы могут быть одно и трехлинейными.
- •Рисунок 9.1.
- •9.1. Одна система сборных шин
- •Применяется на напряжении 6-35кВ (см. рисунок 9.2).
- •Рисунок 9.2. Одна система сборных шин
- •Рисунок 9.3. Одна секционированная система шин.
- •9.2. Две системы сборных шин
- •Рисунок 9.4. Схема с двумя системами сборных шин
- •Возможны два варианта работы схемы:
- •Когда одна СШ находится под напряжением, а другая в резерве.
- •Когда обе СШ находятся под напряжением.
- •9.3. Одна система сборных шин с обходной СШ
- •Рисунок 9.5. Схема «Одна система сборных шин с обходной»
- •9.4. Две системы сборных шин с обходной СШ
- •Порядок вывода в ремонт линейного выключателя Q:
- •Включают шинный разъединитель QS3.
- •Рисунок 9.7.
- •Рисунок 9.8.
- •Рисунок 9.9.
- •Рисунок 9.10.
- •9.5. Схемы многоугольников
- •Рисунок 9.11. Схема «Треугольник».
- •Рисунок 9.12. Схема «Четырехугольник».
- •Рисунок 9.13.
- •Рисунок 9.14. Схема «Пятиугольник».
- •9.6. Схемы «Полуторная» и 4/3 (четыре – третьих)
- •Рисунок 9.16. Полуторная схема.
- •Рисунок 9.17. Схема «Четыре – третьих».
- •9.7. Схема с двумя выключателями на одно присоединение
- •Рисунок 9.18. Схема заполнения двух соседних ячеек.
- •9.8. Схемы мостиков
- •Рисунок 9.20. Схемы мостиков.
- •9.9. Схемы генераторных распределительных устройств.
- •Рисунок 9.21.
- •Рисунок 9.22. Схема ГРУ с двумя системами сборных шин.
- •Рисунок 9.23. Схема соединения СШ ГРУ в «кольцо».
- •Рисунок 9.24. Схема «Звезда».
- •Назначение обмоток ТА показано на рисунке 10.1.
- •Рисунок 10.1
- •Рисунок 10.2
- •Рисунок 10.3
- •Рисунок 10.4
- •Рисунок 10.6
- •все остальные серии (С, МКП и У) - по два на втулку.
- •Рисунок 10.7
- •11. УСТАНОВКА ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ НОЖЕЙ
- •12. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ЗАГРАДИТЕЛИ
- •ЛИТЕРАТУРА
69
W1 |
W2 |
W3 |
A1.1 |
|
|
|
|
|
|
A1.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1.3 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G1 |
G2 |
G3 |
Рисунок 9.24. Схема «Звезда».
70
10. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ НА ГЛАВНЫХ СХЕМАХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
Измерительные трансформаторы тока (ТА) и напряжения (ТV) предназначены для питания контрольно-измерительных приборов и устройств релейной защиты и автоматики.
В учебной литературе по электрической части станций (ЭЧС) выбору ТА и ТV, питающих измерительные приборы, посвящены целые разделы [7].
Как правильно выбрать измерительные трансформаторы (ИТ) для устройств РЗ и А в учебниках не объясняется, хотя на главной схеме электростанции эти трансформаторы должны быть показаны.
Перед студентом специальности 100100 – «электрические станции» при выполнении курсового проекта по ЭЧС не ставится задача детальной разработки схемы релейной защиты (РЗ). Вполне достаточно применить типовую схему, рекомендуемую «Руководящими указаниями по релейной защите» [1-3]. Использование типовой схемы РЗ, например генератора необходимой мощности, поможет определить необходимое количество ТА и ТV и место их установки.
Ниже приводятся рекомендации по выбору минимального числа ИТ для различных цепей. На современных ЭС с высокой степенью автоматизации их может быть существенно больше.
На рисунке 10.1 показаны цепи генератора, работающего на шины генераторного напряжения. Для питания цепей РЗ предусмотрено пять обмоток ТА. Две обмотки ТА2 питают измерительные приборы и устройство автоматического регулирования тока возбуждения (АВР) генератора.
Учитывая, что на напряжении 6 - 20 кВ ТА обычно изготовляются с двумя вторичными обмотками [4], для цепи генератора потребуется три комплекта двухобмоточных ТА1-ТА3 и один одновитковый ТА4 (для поперечной дифзащиты).
Назначение обмоток ТА показано на рисунке 10.1.
71
В цепи генератора в общем случае требуется два трансформатора напряжения. Один из них (ТV1) служит для контроля изоляции и питания измерительных приборов, другой (ТV2) питает устройство АРВ.
|
|
72 |
|
QS |
|
|
|
Q |
|
|
|
TA1 |
Дифференциальная защита генератора(продольная) |
||
Защита шин |
|
||
|
|
||
|
Компаундирование |
||
TA2 |
(АРВ) |
|
|
Измерительные |
|||
|
|||
|
приборы |
|
|
|
TV1 |
Контроль изоляции |
|
|
Измерительные приборы |
||
|
|
||
|
TV2 |
АРВ |
|
|
|
||
G |
3 |
|
|
Y Y |
|
||
|
|
||
|
Максимальная токовая защита |
TA3
Дифференциальная защита генератора(продольная)
TA4 |
|
|
|
|
|
|
|
Дифференциальная защита генератора(поперечная) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 10.1
73
Блочный принцип построения схем связан с применением комплектных экранированных токопроводов (КЭТ), в которых устанавливаются однофазные ТV с втычными контактами. Пробой изоляции однофазного ТV в сети с незаземленной нейтралью не приводит к короткому замыканию. Величина емкостного тока замыкания на землю обычно не превышает нескольких десятков ампер. Поэтому кварцевые предохранители (с номинальным током отключения более 3,2 кА) в цепях однофазных TV не устанавливают. Трансформатор TV3 питает защиту нулевой последовательности от однофазных замыканий в обмотке статора генератора.
При наличии в блоке генераторного выключателя необходимо установить дополнительно трансформатор напряжения между выключателем и силовым трансформатором. К нему присоединяют цепи колонки синхронизации, контролирующие напряжение сети при включении генератора на параллельную работу с сетью.
Особенности выполнения защит генераторов, работающих в блоке с трансформатором, подробно изложены в [5].
Цепи генератора, работающего в блоке с трансформатором, показаны на ри-
сунке 10.2 [6].
Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы типа НОЛ, не имеющие дополнительной вторичной обмотки, от однофазных трехобмоточных типа ЗНОЛ.
Первые (типа НОЛ) имеют два ввода ВН , у вторых(типа ЗНОЛ) есть только один ввод ВН, а конец обмотки ВН заземлен.