Оглавление
1. Электроснабжение механизмов собственных нужд электростанций и подстанций. Механизмы собственных нужд, напряжение сети собственных нужд, основные и резервные источники питания собственных нужд, расход мощности на собственные нужды. 3
2. Схемы электроснабжения собственных нужд КЭС. Механизмы собственных нужд КЭС. Выбор числа и мощности рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд. 7
3. Схемы электроснабжения собственных нужд ТЭЦ. Механизмы собственных нужд ТЭЦ. Схемы собственных нужд блочной и неблочной частей ТЭЦ. Выбор числа и мощности рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд. 9
4. Схемы электроснабжения собственных нужд ГЭС. Механизмы собственных нужд (агрегатные, общестанционные). Схемы питания собственных нужд ГЭС малой и средней мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов собственных нужд. Режимы резервирования. 11
5. Схемы питания собственных нужд ГЭС большой мощности. Схемы раздельного и объединённого питания нагрузок собственных нужд. Выбор числа и мощности трансформаторов собственных нужд. Режимы резервирования. 14
6. Особенности схем электроснабжения собственных нужд АЭС. Механизмы собственных нужд АЭС. Схемы питания собственных нужд АЭС нормальной эксплуатации, надёжного и аварийного электроснабжения. Выбор числа и мощности рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд. 15
7. Электроснабжение механизмов собственных нужд подстанций. Выбор числа и мощности трансформаторов собственных нужд, организация резервного питания. 23
8. Понятие короткого замыкания, причины и последствия, виды коротких замыканий. Действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания, ударный ток короткого замыкания. Порядок расчёта токов короткого замыкания. 25
9. Расчётные токи короткого замыкания для выбора аппаратов и проводников для характерных случаев (удалённое к.з., к.з. вблизи генератора, к.з. вблизи узла двигательной нагрузки). 32
10. Общие условия выбора коммутационных аппаратов и проводников. 37
11. Уравнение нагрева проводника в нормальном режиме работы в переходном тепловом процессе. Допустимые температуры нагрева. Определение допустимого тока. Расчётные токи рабочего режима для разных цепей. 39
12. Термическое действие токов короткого замыкания. Уравнение нагрева проводника при коротком замыкании. Допустимые температуры нагрева. Условия проверки аппаратов и проводников на термическую стойкость. 43
13. Определение теплового импульса тока короткого замыкания. Условия проверки аппаратов и проводников на термическую стойкость. 48
14. Электродинамическое действие токов короткого замыкания. Условия проверки аппаратов и проводников на электродинамическую стойкость. 49
15. Порядок и условия выбора выключателей. 52
16. Порядок и условия выбора разъединителей. 56
17. Жёсткие шины распределительных устройств 6-10 кВ. Форма сечения, материал, допустимые токи, варианты расположения шин. Условия выбора шин. Проверка на электродинамическую стойкость однополосных шин. 57
18. Условия выбора шин 6-10 кВ. Особенности расчёта многополосных шин на электродинамическую стойкость. 63
19. Комплектные экранированные, закрытые, элегазовые, литые токопроводы: область применения, типы, конструкции, условия выбора. 66
20. Гибкие шины напряжением 35 кВ и выше: область применения, типы, конструкции, условия выбора. 75
21. Силовые кабели: область применения, типы, конструкции, условия выбора. 78
22. Способы ограничения токов короткого замыкания. 86
23. Токоограничивающие реакторы: секционные, линейные. Выбор секционных реакторов по условиям нормального режима и при коротких замыканиях. 87
24. Токоограничивающие реакторы: секционные, линейные. Выбор линейных реакторов по условиям нормального режима и при коротких замыканиях. 88
25. Измерительные трансформаторы тока. Назначение, принцип действия, основные параметры, классификация, типы и конструкция ИТТ. Условия выбора ИТТ. Схемы включения ИТТ. 93
26. Измерительные трансформаторы напряжения. Назначение, принцип действия, основные параметры, классификация, типы и конструкция ИТН. Условия выбора ИТН. Схемы включения ИТН. Емкостные делители напряжения. 105
27. Средства измерений для электрических станций и подстанций Измеряемые и контролируемые величины. Многофункциональные измерительные приборы с функциями СИ ПКЭ, счётчика электрической энергии, устройства телемеханики. Виды автоматизированных систем: ССПИ, АИИС КУЭ/ТУЭ, СМиУКЭ. АСУ ТП. 112
28. Классификация распределительных устройств: ОРУ, ЗРУ, КРУ, КРУН, КРУЭ. Особенности, область применения, конструкции. 114
1. Электроснабжение механизмов собственных нужд электростанций и подстанций. Механизмы собственных нужд, напряжение сети собственных нужд, основные и резервные источники питания собственных нужд, расход мощности на собственные нужды.
Общие слова про собственные нужды ЭС и ПС
Собственные нужды - потребность электрической станции в электрической энергии для обеспечения механизированности технологического цикла производства электроэнергии.
Система собственных нужд – совокупность вспомогательного оборудования, необходимого для экономичной и надёжной работы электростанции: рабочие машины, РУ, электрические сети, понижающие трансформаторы и система управления ими.
Расход мощности на собственные нужны станции зависит от типа и мощности станции, рода топлива и способа его сжигания, параметров пара и ряда других условий. Приближённо максимальная мощность, потребляемая на собственные нужды электростанций и подстанций (в процентах от их установленной мощности – Pсн/Pуст *100%), составляет:
-
ТЭЦ
Пылеугольная
8–14 %
Газомазутная
5–7 %
КЭС (ГРЭС)
Пылеугольная
6–8%
Газомазутная
3–5%
АЭС
С водяным теплоносителем
5–8%
ГЭС
Малой и средней мощности (до 200 МВт)
3–2%
Большой мощности (выше 200 МВт)
1–0,5%
Подстанция
Районная
50–200 кВт
Узловая
200–1000 кВт
Напряжения сети СН:
- 6 кВ (для двигателей 200 кВт и выше)
- 10 кВ (для двигателей 800 кВт и выше; на АЭС для энергоблоков с реакторами ВВЭР-1200)
- 660 В (для двигателей от 16 до 630 кВт)
У двигателей меньшего напряжения лучше технико-экономические показатели, чем у двигателя той же мощности, но на более высокое напряжение (проще выполнить изоляцию). С другой стороны, при более высоком напряжении меньше номинальные токи цепей, соответственно, более лёгкие кабели, меньше токи КЗ, лучше условия самозапуска двигателей. В основном применяются двигатели: СД (синхронные), АЭД (асинхронные), ДПТ (постоянного тока).
Источники питания сн
Генератор
РУ ГН (когда напряжение ГРУ и РУ СН одного напряжения, вместо трансформатора устанавливают ТОР (токоограничивающий реактор))
Вспомогательный турбоагрегат (в таком случае меньше токи КЗ, так как у вспомогательного турбоагрегата нет электрической связи с остальной станцией)
От вспомогательного генератора (у вспомогательного генератора нет электрической связи с остальной станцией)
Резервные источники питания (РТСН) подключаются:
- к шинам повышенного напряжения, имеющим связь с энергосистемой (низшим из повышенных);
- к обмотке низшего напряжения автотрансформатора;
- к автономным источникам (дизель-генераторы, аккумуляторные батареи).
Конкретно про электростанции и подстанции следующие вопросы все.
2. Схемы электроснабжения собственных нужд кэс. Механизмы собственных нужд кэс. Выбор числа и мощности рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд.
Рисунок – Схема электроснабжения СН КЭС
То есть все ТСН подключены к генераторному токопроводу, а РТСН к наименьшему из РУ-ВН или к низкой стороне АТ.
На тепловых электростанциях для питания собственных нужд применяют два напряжения: 6 кВ для питания крупных двигателей мощностью 200 кВт и выше; 380/220В для питания более мелких двигателей, а также освещения станции.
Распределительное устройство СН 6 кВ выполняют с одной секционированной системой шин.
Число и мощность тсн и ртсн на кэс
-
;
-
;
-
если
,
то на 1 ТСН приходится 2 секции СН;
- на каждые 4 блока – 1 РТСН (если более конкретно, то 1 РТСН при количестве блоков 4 или меньше, 2 РТСН при количестве блоков от 5 до 8 включительно, 3 РТСН при 9 блоках и более);
-
,
если есть генераторный выключатель;
-
,
если нет генераторного выключателя (в
этом случае РТСН - пускорезервный);
- схема РУ СН – одна секционированная система шин, секции работают раздельно;
- МРП секционируют каждые 2–3 блока, между МРП и рабочими секциями устанавливаются выключатели.
Рисунок – Пример механизмов собственных нужд КЭС
3. Схемы электроснабжения собственных нужд ТЭЦ. Механизмы собственных нужд ТЭЦ. Схемы собственных нужд блочной и неблочной частей ТЭЦ. Выбор числа и мощности рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд.
Рисунок – Пример схемы ТЭЦ и собственных нужд, подключённых к ГРУ
На тепловых электростанциях для питания собственных нужд применяют два напряжения: 6 кВ для питания крупных двигателей мощностью 200 кВт и выше; 380/220В для питания более мелких двигателей, а также освещения станции.
Распределительное устройство СН 6 кВ выполняют с одной секционированной системой шин. Секции шин СН питаются от трансформаторов или от реактированных линий СН (в зависимости от напряжения генератора).
На ТЭЦ число секций шин 6 кВ должно соответствовать числу котлов. Каждую из секций или секции попарно присоединяют к отдельному источнику рабочего питания. Источниками рабочего питания являются трансформаторы или реактированные линии (последние в том случае, если напряжение генератора равно напряжению сети СН, т. е. 6 кВ), их подключают к сборным шинам генераторного напряжения.
На ТЭЦ, где есть и шины генераторного напряжения и блоки, электроснабжение СН осуществляют частично от шин генераторного напряжения и частично ответвлениями от генераторов блоков.
Резервный источник питания на ТЭЦ присоединяют к сборным шинам генераторного напряжения (при схеме с двумя системами шин) или непосредственно к трансформатору связи (при схеме с одной системой шин). Если на ТЭЦ нет ГРУ (блочная станция), то РТСН подключают к сборным шинам низшего из распределительных устройств повышенных напряжений.