6. Роль различных типов электростанций в покрытии графика нагрузки энергосистемы.
Главным критерием, определяющим место электростанции того или иного типа, считается маневренность.
В базовой части графика нагрузки работают низкоманевренные агрегаты АЭС и КЭС большой мощности.
Менее мощные агрегаты промышленных ТЭЦ, а так же ГЭС, не имеющих водохранилищ, могут работать в полубазовой зоне.
Пиковую часть графика нагрузки заполняют агрегаты ГЭС и ГАЭС, дизельные, ветровые и другие высокоманевренные ЭС. Типовой суточный график нагрузки энергосистемы приведен на рисунке 6.1.
С развитием бизнеса появляется много мелких предприятий, режим работы которых трудно регламентировать. График работы энергосистем становится все более неравномерным. Для спрямления графика нагрузки применяют много разных способов, одним из которых является использование гидроаккумулирующих станций. В ночной период, работая в насосном режиме, двигатели – генераторы ГАЭС качают воду из нижнего бьефа в верхний, заполняя ночной провал в графике, а днем накопленную воду срабатывают в период утреннего и вечернего максимума.
Рисунок 6.1.
1 – базовая часть, 2 – полубазовая часть, 3 – пиковая часть.
Даже самая крупная АЭС из – за низкой маневренности агрегатов не способна заменить десятки мелких ГЭС и ГАЭС. Поэтому для любой энергосистемы большое значение имеют не только крупные ЭС, но и небольшие ЭС с агрегатами, способными запускаться и останавливаться по несколько раз в сутки.
7. Структура электрической части электростанций.
К основному электротехническому оборудованию электростанции относятся генераторы, трансформаторы, выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы, реакторы, ограничители перенапряжений, а также соединяющие их провода, шины и токопроводы (см. рисунок 7.1).
В качестве источника тока используются трехфазные синхронные генераторы (рисунок 7.1 а). Регулирование отдаваемой в сеть активной мощности осуществляется изменением подачи пара на турбину. Поддержание напряжения на шинах и изменение выдаваемой в сеть реактивной мощности происходит путем изменения тока возбуждения генератора.
Потери электроэнергии в линиях электропередачи (ЛЭП) обратно пропорциональны напряжению. Для снижения потерь энергия, выработанная генераторами на напряжении 6 – 24 кВ, трансформируется до напряжения 110 – 1150 кВ и по ЛЭП передается в систему. На ЭС используются двухобмоточные и трехобмоточные трансформаторы, трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения и автотрансформаторы (рисунок 7.1 б).
Для включения и отключения цепей высокого напряжения под нагрузкой и при коротких замыканиях применяют высоковольтные выключатели Q (рисунок 7.1 в). Контакты выключателя находятся внутри корпуса, поэтому для создания видимого разрыва цепи используют разъединители QS (рисунок 7.1 г). Если выключатель установлен в ячейке КРУ, то в этом нет необходимости: видимый разрыв создается выкатыванием его на время ремонта из ячейки.
От ударов молнии, наведенного напряжения и ошибочных действий персонала выводимое в ремонт оборудование защищают с помощью заземляющих ножей QSG (рисунок 7.1 д).
Измерительные трансформаторы TA выполняют две функции:
трансформируют токи и напряжения до величин, удобных для измерения стандартными приборами (5 А и 100 В);
изолируют вторичные цепи от цепей высокого напряжения.
Рисунок 7.1
На главных схемах ЭС измерительные трансформаторы тока показывают с целью экономии места упрощенно (рисунок 7.1 е). На схемах релейной защиты и автоматики более детально с указанием выводов вторичной обмотки (рисунок 7.1 ж). Силовые трансформаторы и многообъемные масляные выключатели имеют встроенные трансформаторы тока ТВТ (рисунок 7.1 з).
Измерительные трансформаторы напряжения TV устанавливают на выводах генератора, на каждой системе шин и на каждой секции, если системы шин секционированы (рисунок 7.1 л).
Реакторы (рисунок 7.1 к) предназначены для:
ограничения токов короткого замыкания;
поддержания напряжения на системе шин при коротком замыкании за реактором.
Для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений (рисунок 7.1 м) используют ограничители перенапряжений (ОПН), RU.