80. Основные защиты блоков “генератор-трансформатор”.

Современные крупные ГРЭС, АЭС, ГЭС выполняются по блочному принципу. РЗ генераторов, трансф-ов и трансф-ов собственных нужд выполняется таким же образом, как для обор-я, не объединенного в блок, но существует ряд особенностей при выполнении защит блоков.

1. Соединение в один блок нескольких элементов позволяет объединить однотипные защиты в одну. Например, дифзащита блока, МТЗ от внешних к.з., МТЗ от перегрузки

2. Различные режимы работы нейтрали генератора и сети, т.е. отсутствие электрич. связи, позволяет не согласовывать между собой защиты от замыканий на землю в ста-горной обмотке генератора и защит)' от однофазных КЗ во внешней сети.

3. На блоках релейные защиты действуют не только на выключатель блока и АГП, но и на технологические защиты и на останов блока в целом

4. Малые запасы по нагреву мощных генераторов обусловливают необходимость применения защит от нагрева ротора при несимметричном режиме

5. Высокая стоимость мощных блоков повышает требования к надежности, чувств-ти и быстродействию защит блоков.

К основным защитам блока относятся: продольная дифф. защита генератора, поперечная дифф. защита генератора, дифф. защита силового трансф-а, газовая защита трансф-а, дифф. защита ошиновки высокого U. Все перечисленные защиты действуют без выдержки времени на отключение и останов блока при всех видах к.з. в генераторе, трансф-е и на выводах блока к шинам высокого U. В блоке обязательно присутствие трансф-ра собственных нужд (ТСН). Он имеет свою дифф. и газовую защиту, которая отключает выключатель на высоком U ТСН, если он установлен, или выключатель блока с его остановом, если этого выключателя нет. Тип реле, используемых в дифзащитах, зависит от мощности блока. Принцип действия данного реле заключается в отличии вида тока включения и тока к.з.

Рис. 105 Дифференциальные защиты блока

Диффзащиты выполняются отдельно для трансф-а и генератора, но зоны защит должны перекрывать друг друга (рис. 105).

Для блоков с генераторами мощ-тью больше 1000 МВт устанавливается дополнительно резервная диффзащита блока. Она охватывает весь блок и действует на отключение и останов блока с выдержкой времени.

Для защиты блоков от внешних КЗ устанавливаются МТЗ и дистанционные защиты. Они подключаются к трансф-ам тока, установленным в нейтрали генератора и к трансф-рам U, установленным на выводах статорной обмотки генератора. Этим самым увеличивается зона действия защиты, т.к. в нее попадает блок. Защиты согласуются по токам, сопротивлениям и временам с защитами внешних присоединений и действуют на отключение и останов блока с выдержкой времени.

В качестве защиты от несимметричных к.з. на генераторах устанавливается токовая защита обратной послед-и, имеющем интегрально зависимую выдержку времени (рис. 109). Может быть реализована многоступенчатая защита (см. рис. 109, кр. 2), которая реализуется на реле РТФ-7. Сигнализация от симметричной перегрузки устанавливается общей для блока и выполняется в виде МТЗ с выдержкой времени большей, чем время действия самой медленной ступени токовых чащит блока. Реле подключается к трансформаторам, установленным в нейтрали генератора.

83. Источники питания и требования к надёжности электроснабжения. Схемы подключения источников питания (ИП). Система эл.снабж. промыш. предприятия состоит из питающих, расп-х, трансф-х и преобразоват. подстанций (ПС) и связывающих их КЛ и ВЛ, а также токопроводов. Основные принципы построения схем эл.снаб. пром. предприятий: 1) мах приближ-е ИП выс. U-я 35–330 кВ к эл.установкам потребителей с ПСглубокого ввода (ПГВ); 2)резерв-е питания для категорий потреб; 3) секционир-е шин всех звеньев системы эл снабж., а при I и II кат. установка АВР. Схемы строятся по уровневому принципу(1 ур.- сеть м/у ИП объекта и ПГВ, при U 110–220кВ, или м/у ГПП и РП 6–10 на U 6–10 кВ. 2 ур. - сеть между РП и ТП. Схема эл.снабж. подразделяется на системы внешнего (ВЛ и КЛ от узловых подстанций энергосистемы до ГПП и ЦРП) и внутреннего эл.снабж (распред. линии от ГПП, ЦРП до цеховых ТП).Требования к надёжности эл.снабж. определяются потребляемой S-ю объекта и его видом. Эл.снабж. м.б. от собственной станции , от энергосистемы, а также от эн.системы +собств. эл. станция. Приём-ки по надёж-ти эл.снабжения делятся на: I категория – эл.приёмники, перерыв эл.снабж. кот-х может повлечь за собой опасность для жизни людей, значител. экономич. ущерб, массовый брак ( эл.приёмники насосных станций противопожар. установок, вентиляция в химически опасных цехах, в городских сетях - канализац. и водопроводные станции, АТС, радио и ТV, лифты высотных зданий. Допуст. продолжит. нарушения эл.снабжения не >1 мин. Из I выделяется 0-я кат. – эл.приемники, беспере- бойная работа кот-х необходима для безаварийного останова произв-ва с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогого оборуд-я (операционные в больнице, сети аварийного освещения). II кат-я – эл.пр., перерыв эл.снабж. кот-х → к массовым недоотпускам продукции. Допуст. продолжит. нарушения эл.снабж. не более 30 мин.(приёмники прокатных цехов, текстильной и целл.-бумажной промыш. Школы, дет.сады и жилые дома до 5этажей и т.п.)III кат-я – все остальные эл.приём. (склады неответственного назначения и др). Питание. I категории должно быть от 2-х независимых ИП, при отключ. 1го из них переключ. на резервный должно быть автоматически. Согласно ПУЭ независ. ИП - те, на которых сохраняется U-ие при исчезновении его на других ИП. По ПУЭ к независ. ИП м.б. отнесены 2 секции или системы шин 1ой или 2х эл.станций или ПС при следующих условий: 1) каждая из этих секций или систем шин питается от независ. ИП; 2)секции шин не связаны м/у собой или эта связь, автоматич. откл. при нарушении норм. работы одной из секций шин. Для эл.снабж. 0-ой гр. должен быть 3-ий ИП. Питание II кат. рекоменд. от 2х независ. ИП, переключения м.б. не автоматически. Питание III кат. м.б. от одного ИП при условии, что перерывы эл.снабж., не превышают 1 суток. Сх. подключения ИП Эл.снабж. от собств. эл.станции (рис. 4.4), вблизи объектов, при совпадении U-ий распред. сети и генераторов эл.станции - путем присоединения тр-ов к шинам РУ эл.станции или непосредственно с помощью линий электропередачи. Сх. снабж-я от

Рис. 4.4. Рис. 4.5. Рис. 4.6.

84. Баланс мощности (активной и реактивной энергии) и электроэнергии в энергосистемах. Баланс активной мощности (АМ) в ЭЭС составляется для момента прохождения абсолютного годового максимума нагрузки системы.

Рис. 1. Составляющие баланса АМ. Общее выражение условия баланса АМ: =, гдеприходная часть отражает суммарную S-ть, для обеспечения покрытия суммарной мощности, требующейся потребителям в момент годового макс-ма. Расходная часть при составлении баланса нагрузка потребителей приводится к ступени ном. U-ия, получается эквивал. нагрузка системы -суммарная расчетная S потребителей . При приведении к ступени U она определяется путём суммирования нагрузок потребителей с учётом коэфф-ов разновременности максимумов , соответствующих предшествующим ступенямU-ия: ,где – суммар. мах нагрузка потребителей системы, - суммар. потери при передаче и распределении, т.е. потери в линиях и тр-рах,где – эквивалентный коэфф., учитывающий потери в сетях всех ном.U-ий . Сумм. эквивалентная нагрузка системы -.–экспорт.S-ть , выдаваемая в режиме мах нагрузки. Потребная мощность, которую должны обеспечить источники питания, в итоге составит.Приходная часть: суммар. установленная S-ть генераторов эл.станций = сумме их ном. мощностей: Суммарная располаг. S генер-ов системы меньше установленной на значение резервной(кот. идет на ремонт ипокрытия дефицитов S-ти в системе- оперативная) и неисп-ой S-ти: Аналогичнo и : (1% от ). Она появляется из-за агрегатов, которые к моменту прохождения годового мах еще не полностью освоены и их параметры не соответствуют ном. значениям. -сумм. нагрузка собственных нужд . Ее значение опред. в % от и зависит от типа станции и вида топлива. В итоге S-ть, которая потенциально может быть выдана с шин эл.станций системы:,где – коэфф., определяющий долю S-ти, выдаваемой в сеть эл.станциями, по отношению к , т.е. 15–20 % отне участвует в покрытии нагрузки потребителей. Полная располагаемая S-ть системы состоит из S-ти, выдаваемой собств. генер-ми и импорта из энергосистем. аналогично

Разность м/у суммар. потребностью системы в S-ти и суммар. возможной к использов-ю – это дефицит или избыток S-ти в системе. Баланс мощ считается удовлетворит., если отклонение приходной части от расходной не > 0,5S-ти наиболее крупного агрегата.

Баланс реактивной мощности (РМ). Общее потребление РМ в ЭЭС состоит из – реактив. нагрузки потребителей и потерь РМ в линиях и тр-ах сетей. Баланс в два этапа. 1- этапе общее потребление РМ определяется по приближ. оценке её потерь в сетях, 2 этапе – реш. задача оптимизации баланса РМ. 1-й этап: рис. 2. Общее выраж-е для условия баланса РМ аналогично условию для АМ: . Расход. Часть: