Глава 6. Сельские электростанции и трансформаторные подстанции
6.1. Сельские электростанции
Небольшие электростанции постоянного действия, питающие малонаселенные районы, неохваченные сетями энергосистем, называются сельскими, если более 50% нагрузки составляют сельхозпотребители. Это могут быть:
1. Дизельные электростанции (с двигателями внутреннего сгорания) – основной источник питания отдаленных от энергосистем потребителей при невозможности сооружения других типов электростанций (ГЭС или ТЭС).
В ДЭС используются как правило четырехтактные дизели с синхронными генераторами трехфазного переменного тока номинальных напряжений 0,23, 0,4, 6,3 и 10,5кВ.
Дизели выполняют с тремя системами охлаждения: возду-
шной, водовоздушной (радиаторной), водоводяной (двухкон-турной).
Из-за постоянно меняющейся нагрузки с.х. потребителей на ДЭС обычно устанавливают несколько генераторов на параллельную работу, что обеспечивает большую надежность электроснабжения и качество отпускаемой электроэнергии.
Для выбора мощности, числа агрегатов, режимов работы ДЭС нужно знать максимальную нагрузку, определяемую из типовых суточных графиков нагрузок с.х. потребителей.
Номинальная
мощность генераторов
должна быть не меньше максимальной
нагрузки генераторов
:
,
(6.1)
,
(6.2)
где
– число агрегатов станции;
–
эффективная мощность
двигателя по
паспорту;
–
КПД генератора;
–
КПД передачи.
2. ГЭС малой мощности – при наличии гидроресурсов небольших рек.
Мощность, развиваемая турбиной ГЭС:
,
(6.3)
где
–
КПД турбины;
–
расход воды через турбину;
–
напор.
Для поддержания оптимального режима работы турбины осуществляют регулирование стока воды:
– суточное, для повышения мощности ГЭС в часы максимума нагрузки;
– сезонное, когда накопленная при паводках вода расходуется при маловодье;
– годовое;
– многолетнее.
Для более надежного электроснабжения потребителей и лучших условий работы ГЭС она должна работать параллель-
но с ТЭС или энергосистемой.
3. ТЭС на газе от газогенераторных установок, работаю-
щих на местном твердом топливе или на отходах с.х. и деревообрабатывающего производств.
4. Ветровые электростанции – для питания удаленных от сетей энергосистем очень маломощных потребителей, например в отгонном животноводстве.
Наиболее эффективна параллельная работа ВЭС с ГЭС и ТЭС в единой энергосистеме.
6.2. Сельские трансформаторные подстанции
Сельские ТП в системе электроснабжения служат переда-ющим устройством между электростанцией и потребителями, и осуществляют преобразование электрической энергии одно-го рабочего напряжения в другое. В связи с этим различают:
1. повышающие ТП – если есть необходимость распреде-
лить электроэнергию более высокого рабочего напряжения, чем вырабатывается генераторами сельской электростанции;
2
.
понижающие
ТП – для электроснабжения большинства
сельскохозяйственных потребите-лей,
различают:
– районные понижающие ТП: трансформация электроэнергии с напряжения 500-35 кВ на 110-6кВ; эта электроэнергия распределяется к удаленным потребителям по высоковольтным воздушным или кабельным линиям передачи (рисунок П2.2 Приложения 2).
– потребительские понижаю-
щ
Рис. 6.1.
О
ба
типа ТП выполняются и в комплектном
варианте (рисунок П2.1 Приложения 2).
По способу подключения (рисунок 6.2) различают ТП:
а) тупиковые;
б) на отпайке;
в
Рис. 6.2.Типы
подстанций по способу подключения
Распространенной конструктивной формой сельских КТП являются мачтовые ТП (МТП), установленные на П-образных промежуточных опорах. В эксплуатации еще остались маломощные мачтовые КТП, установленные на деревянной или железобетонной опоре.
На рисунке П2.3 Приложения 2 изображена тупиковая мачтовая ТП. Ее питание обеспечивается от концевой анкер-ной опоры (она не показана), расположенной в 15-25м от ТП. Через разъединители 1 и предохранители 2 питающие неизо-лированные провода подводятся к трансформатору 3, распо-ложенному на смотровой площадке, от которой вниз идет складная металлическая лестница. От трансформатора уже изолированными проводами (в стальной трубе 6), напряжение 0,38кВ подводится к щиту, расположенному в стальном ящике 5. После ящика изолированными проводами (в стальных тру-бах 7) напряжение подводится к линиям 8. Разъединителями управляют с земли ручным рычажным приводом 4.
Наряду с МТП в сельских электросетях применяют КТП:
киоскового типа (трансформаторные киоски, рисунок П2.4 Приложения 2);
шкафного типа (рисунок П2.5 Приложения 2).
Комплектация электрооборудования в киосковых КТП та же, что и у мачтовых ТП, но расположено оно в металлическом (кирпичном) киоске, установленном на бетонном фундаменте. Шкаф высшего напряжения, силовой трансформатор и шкаф низшего напряжения расположены горизонтально на полу и имеют между собой дополнительное запираемое сетчатое ограждение. На входной в киоск двери также предусмотрен замок со съемной ручкой. Такое исполнение киосковой ТП обеспечивает большую защищенность оборудования от внешних условий.