13.1. Назначение и общая характеристика системы

Схемой выдачи мощности (главной схемой ЭС) АЭС называют схему электрических и трансформаторных соединений между основными её элементами (генераторами, трансформаторами, токопроводами, сборными шинами, коммутационным оборудованием, линиями передач и другими), связанными производством, передачей, преобразованием, распределением и выдачей электроэнергии в энергосистему. В схему выдачи мощности входит электрооборудование:

• генераторы с системой возбуждения;

• токопроводы 24 кВ с генераторным выключением КАГ-24;

• силовые трансформаторы блока;

• гибкие линейные связи 750 кВ;

• системы шин ОРУ 750 кВ; системы шин ОРУ 330 кВ и др.;

• воздушные выключатели, разъединители, автотрансформатор, установленные на ОРУ 750 кВ;

• линии электропередачи 750 кВ и 330 кВ;

• релейная защита и автоматика всего указанного оборудования.

Надежность, экономичность, маневренные свойства АЭС во многом определяются её схемой выдачи мощности.

Основные требования, предъявляемые к электрическим схемам выдачи мощности АЭС.

1. Главная схема АЭС выбирается на основе схемы сетей ЭЭС и того участка, к которому присоединяется данная АЭС.

2. Схема присоединения АЭС к ЭЭС должна обеспечивать на всех стадиях сооружения АЭС выдачу полной введенной мощности и сохранения устойчивости её работы без воздействия противоаварийной автоматики при отключении любой отходящей линии или трансформатора связи.

3. В ремонтных режимах, а также при отказе выключателей, устройств релейной защиты и т.п., устойчивость АЭС должна обеспечиваться действием противоаварийной автоматики на разгрузку АЭС.

4. Простота и наглядность схем для удобства эксплуатации, минимального количества переключений с изменением режима работы, создания и проведения безопасных условий ремонтных работ без нарушения режимных параметров.

5.Возможность расширения схемы выдачи мощности, подключения вновь вводимого в эксплуатацию оборудования.

6. Экономически обоснованная степень надежности (способность всех элементов схемы выполнять заданный график выдачи мощности, сохраняя требования к качеству электроэнергии).

При выборе схемы выдачи мощности АЭС учитываются:

• единичная мощность агрегатов и их число, напряжения, на которых выдается мощность в энергосистему,

• величина перетоков мощности между РУ разных напряжений;

• токи КЗ и необходимость их органичения.

Электрические схемы АЭС строятся по блочному принципу. Параллельный режим работы турбогенераторов осуществляется только на повышенных напряжениях РУ станции. Турбогенераторы через повысительные группы однофазных трансформаторов присоединяются к РУ повышенного напряжения станции.

13.2. Построение схемы выдачи мощности заэс.

Из большого числа известных схем для ЗАЭС проектом выбрана схема выдачи мощности для шести энергоблоков по 1000 МВт на на­пряжении 750 кВ через три воздушные линии ЭП 750 кВ и автотранс­форматор 750/330 и ЛЭП 330 кВ, с двумя системами шин под названием 4/3 (четыре выключателя на три соединения, представленная на рисунке 13.1).

Схема ОРУ 750 кВ состоит из трех одинаковых цепей, которые включают в себя по четыре воздушных выключателя с разъединителями, включенными последовательно один за другим и соединяют I и II систе­мы шин. Между первым и вторым выключателем подключается блок №1 (3,5), между вторым и третьим выключателями подключается воздушная линия электропередач Днепропетровская (Запорожская, Южно-Донбаская), между третьим и четвертым выключателями подключается блок №2 (4,6). Кроме того, на ОРУ 750 имеется еще одно поле (цепь), ко­торое состоит из двух выключателей между I и II системы шин. Между этими выключателями подключается автотрансформатор 750/330 кВ, ко­торый по ЛЭП 330 кВ выдает напряжение на подстанцию 330 кВ на ТЭС.

Принятая схема достаточно надежна, так как позволяет сохранить в работе блоки при отказе любого выключателя 750 кВ, аварии на ЛЭП или даже системе шин.

С надежностью остального электрооборудования есть проблемы. Например: так как на блок один генератор, то выход его из строя приведет к ос­тановке блока. Проблема решается, если установить на группу однотип­ных генераторов резервный с тем, чтобы после аварийного выхода ТГ его не изготавливать, а заменить на резервный.

Подобным образом решается вопрос в отношении главного транс­форматора блока, рабочих трансформаторов собственных нужд, КАГ-24, токопровода 24 кВ. По всему этому перечню на АЭС должно быть резервное оборудование.

По другому решается вопрос в отношении гибких линий связи между трансформаторами блока и ОРУ 750 кВ. Линия на каждый блок тоже одна и её выход из строя также приведет к останову блока. Резерв­ную линию построить затруднительно, резервное оборудование для ли­нии конечно можно предусмотреть, но это вряд ли снизит время простоя блока. Но гибкие линии связи можно сделать максимально надежными за счет увеличения воздушных промежутков между фазами и землей, за счет увеличения количества изоляторов, за счет повышения надежности опор этой ЛЭП.

ЗАЭС разрешено при работе всех линий электропередач выдавать в систему только 5000 МВт. Для того, чтобы обеспечить выдачу всей мощности, вырабатываемой 6 блоками, разработан проект расширения ОРУ 750 кВ с включением через два воздушных выключателя строя­щейся ЛЭП 750 кВ на подстанции Каховская. Распределительное уст­ройство 750 кВ выполнено с однорядным расположением воздушных выключателей. Такое расположение удобно в эксплуатации, но имеет тот недостаток, что расположение шин, косых связей и перекидок в трех уровнях увеличивает напряженность электрического поля на ОРУ 750 кВ и усложняет проведение ремонтных работ.