- •ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
- •ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
- •Кафедра электрических станций
- •ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
- •(для студентов ускоренной формы обучения з/о)
- •в качестве учебного пособия
- •Киров 2006
- •Рецензенты:
- •Редактор Е.Г. Козвонина
- •Вятский государственный университет, 2006
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •2. КОНДЕНСАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
- •Особенности КЭС следующие:
- •Рисунок 2.2. Структурная схема КЭС
- •3. ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ
- •Рисунок 3.2.
- •Гр – градирня, ПСВ – подогреватель сетевой воды.
- •Рисунок 3.3.
- •Особенности ТЭЦ следующие:
- •Имеют относительно высокий КПД (До 60%).
- •Низко маневренные.
- •Рисунок 3.4.
- •4. АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
- •Рисунок 4.1.
- •Рисунок 4.3.
- •Особенности АЭС:
- •Низкоманевренны.
- •Работают по свободному графику выработки электроэнергии.
- •5. ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.
- •По конструкции ГЭС подразделяют на три типа:
- •Русловые.
- •Приплотинные.
- •Деривационные.
- •1 – машинный зал, 2 – плотина.
- •1 – машинный зал, 2 – плотина.
- •1 – верхний бьеф, 2 – машинный зал, 3-нижний бьеф.
- •Насыпные.
- •Бетонные.
- •Арочные.
- •Основное оборудование ГЭС показано на рис. 5.6.
- •На практике принято гидротурбины подразделять на два класса:
- •Активные.
- •Реактивные.
- •Рис. 5.4. ГЭС с бетонной плотиной
- •Рис. 5.6. Здание приплотинной ГЭС.
- •Рис. 17. Ковшовая турбина.
- •а – схема турбинной установки; б – рабочее колесо
- •Рис. 18. Общий вид рабочих колес реактивных турбин.
- •Особенности ГЭС:
- •Имеют КПД порядка 85%.
- •Рис. 5.9. Принципиальные схемы конструкции гидрогенераторов:
- •Рисунок 6.1.
- •1 – базовая часть, 2 – полубазовая часть, 3 – пиковая часть.
- •7. СТРУКТУРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
- •Измерительные трансформаторы TA выполняют две функции:
- •изолируют вторичные цепи от цепей высокого напряжения.
- •Рисунок 7.1
- •Реакторы (рисунок 7.1 к) предназначены для:
- •ограничения токов короткого замыкания;
- •8. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ
- •8.1. Тепловые электростанции
- •ТЭС оказывают следующие основные виды воздействия:
- •загрязнение воздушного бассейна;
- •загрязнение золоотвалами;
- •тепловое загрязнение;
- •электромагнитное загрязнение.
- •8.2. Атомные электростанции
- •Такими проблемами являются:
- •выбросы в воздушное пространство;
- •добыча и транспортировка урановой руды и ядерного горючего;
- •8.3 Гидроэлектростанции
- •Создание водохранилищ способствует изменению климата.
- •9. СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
- •По способу исполнения схемы могут быть одно и трехлинейными.
- •Рисунок 9.1.
- •9.1. Одна система сборных шин
- •Применяется на напряжении 6-35кВ (см. рисунок 9.2).
- •Рисунок 9.2. Одна система сборных шин
- •Рисунок 9.3. Одна секционированная система шин.
- •9.2. Две системы сборных шин
- •Рисунок 9.4. Схема с двумя системами сборных шин
- •Возможны два варианта работы схемы:
- •Когда одна СШ находится под напряжением, а другая в резерве.
- •Когда обе СШ находятся под напряжением.
- •9.3. Одна система сборных шин с обходной СШ
- •Рисунок 9.5. Схема «Одна система сборных шин с обходной»
- •9.4. Две системы сборных шин с обходной СШ
- •Порядок вывода в ремонт линейного выключателя Q:
- •Включают шинный разъединитель QS3.
- •Рисунок 9.7.
- •Рисунок 9.8.
- •Рисунок 9.9.
- •Рисунок 9.10.
- •9.5. Схемы многоугольников
- •Рисунок 9.11. Схема «Треугольник».
- •Рисунок 9.12. Схема «Четырехугольник».
- •Рисунок 9.13.
- •Рисунок 9.14. Схема «Пятиугольник».
- •9.6. Схемы «Полуторная» и 4/3 (четыре – третьих)
- •Рисунок 9.16. Полуторная схема.
- •Рисунок 9.17. Схема «Четыре – третьих».
- •9.7. Схема с двумя выключателями на одно присоединение
- •Рисунок 9.18. Схема заполнения двух соседних ячеек.
- •9.8. Схемы мостиков
- •Рисунок 9.20. Схемы мостиков.
- •9.9. Схемы генераторных распределительных устройств.
- •Рисунок 9.21.
- •Рисунок 9.22. Схема ГРУ с двумя системами сборных шин.
- •Рисунок 9.23. Схема соединения СШ ГРУ в «кольцо».
- •Рисунок 9.24. Схема «Звезда».
- •Назначение обмоток ТА показано на рисунке 10.1.
- •Рисунок 10.1
- •Рисунок 10.2
- •Рисунок 10.3
- •Рисунок 10.4
- •Рисунок 10.6
- •все остальные серии (С, МКП и У) - по два на втулку.
- •Рисунок 10.7
- •11. УСТАНОВКА ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ НОЖЕЙ
- •12. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ЗАГРАДИТЕЛИ
- •ЛИТЕРАТУРА
|
|
31 |
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
t |
6 |
12 |
18 |
24 |
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.
32
7.СТРУКТУРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
Косновному 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).
Вкачестве 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
7.1в). 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:
1)трансформируют токи и напряжения до величин, удобных для измерения стандартными приборами (5 А и 100 В);
2)изолируют вторичные цепи от цепей высокого напряжения.
33
|
ВН |
ВН |
СН |
ВН |
ВН |
СН |
G |
Т |
Т |
Т |
|
Т |
|
|
|
|
||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
НН |
НН |
НН |
НН |
НН |
|
|
а) |
|
б) |
|
|
|
QSG
Q |
QS |
КРУ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|||||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
в) |
г) |
д) |
|
ТBT |
|
ТB |
ТА |
|
|
LR |
Т |
|
Q |
|
|
|
ТB |
|
|
|
|
|
e) |
ж) |
з) |
к) |
А
TV
G |
|
|
|
|
|
TV |
|
|
|
|
|
|
RU |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л) |
W |
G |
м) |
||||||||||
|
|
|
|
Рисунок 7.1
34
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:
1)ограничения токов короткого замыкания;
2)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.