Составление главной электрической схемы конденсационной электростанции, страница 2

Рис.1   Принципиальная схема блока КЭС с промежуточным перегревом пара.1— котел; 2 — пароперегреватель; 3 —часть высокого давления турбины; 4 — часть низкого давления турбины; 5 – промежуточный пароперегреватель; 6 — конденса- тор; 7 — конденсатный насос; 8 — питательный насос; 9 — генератор; 10 — повы- шающий трансформатор; 11 — выключатель блока; 12 — сборные шины стан ции; 13 — трансформатор с. н.

Таким образом, можно выделить следующие характерные особенности КЭС:

1) большие номинальные токи генераторов (5,5-22 кА) и повышенный уровень токов КЗ  в сетях как генераторного, так и повышенных напряжений;

2) всю  вырабатываемую электроэнергию, за исключением потребления электро энергии на собственные нужды, отдают в электрические сети повышенных напря- жений (110—750 кВ);

3) работают по свободному (т. е. не ограниченному тепловыми потребителями) графику выработки электроэнергии; мощность может меняться от расчетного мак- симума до так называемого технологического минимума;

4) низкоманевренны: разворот турбин и набор нагрузки из холодного состояния требуют примерно 3—10 ч;

5) имеют относительно низкий КПД (h =30¸40 %), так как из-за особенностей тех- нологического цикла, 60— 70 % тепловой энергии, вырабатываемой котлом, бесполезно уносится циркуляционной водой.

1.1 Выбор турбогенератора.

Выработка электроэнергии на  электростанциях (КЭС, ТЭЦ, АЭС) энергосистем осуществляется турбогенераторами, роторы которых, как уже было сказано выше, приводятся во вращение паровыми турбинами. Турбогенератор представляет со- бой быстроходную горизонтальную электрическую машину  с неподвижным стато ром и вращающимся цилиндрическим неявнополюсным ротором. Большая частота вращения турбогенераторов обусловлена тем, что с ее повышением возрастает эко номичность работы паровых турбин и уменьшаются габариты турбин и генерато-   ров. В соответствии с частотой переменного тока 50 Гц отечественная промышленность изготовляет в основном двухполюсные турбогенераторы с номинальной частотой   вращения 3000 об/мин. Для атомных электростанций с относительно низкими параметрами пара целесообразно применение более тихоходных четырех полюсных турбогенераторов с номинальной  частотой вращения 1500 об/мин. Это позволило ввести стандартную шкалу номинальных мощностей: 2,5; 4; 6; 12; 32; 63; 100;160; 200; 300; 500; 800; 1000; 1200;1600; 2000 МВт. Номинальное напряже- ние генераторов принимается от 6,3(на КЭС от 10,5) до 24 кВ, коэффициент мощ- ности от 0,8 до 0,9. При этом номинальный ток составляет от 0,35 до 32 кА, КПД от 95,8 до 99,03 %, масса ротора от 3,5 до 100 т, общая масса турбогенератора (без возбудителя и фундаментных плит) от 16 до 600 т. Каждый турбогенератор имеет систему охлаждения, предназначенную для отвода выделяемого в машине тепла с целью поддержания температуры меди обмоток, а также стали статора и ротора в допустимых пределах.. При использовании современных изоляционных материа- лов предельные допускаемые температуры зависят от системы охлаждения  (кос- венная или непосредственная), давления охлаждающего газа и других причин и составляют для обмотки ротора 100—130°С , а для обмотки статора 95—105°С и для активной стали 105°С. Все системы охлаждения, можно подразделить на кос- венные (или поверхностные) и непосредственные (или внутрипроводниковые).

Некоторые машины выполняют со смешанной системой охлаждения. В качестве охлаждающих сред используют воздух, водород, воду и масло. Каждый  турбогенератор имеет систему возбуждения, предназначенную для питания обмотки возбуждения синхронной машины постоянным током и соответствующего регулиро- вания тока возбуждения. Систему возбуждения принято характеризовать номина- льным напряжением возбуждения U_{f  ном} на кольцах ротора и номинальным током I_{f ном} в обмотке возбуждения, которые соответствуют номинальному режиму рабо- ты электрической машины; номинальной мощностью возбуждения Р_{f ном} = U_{f ном} * I_{f ном}, которая обычно составляет 0,2— 0,6% номинальной мощности машины; форсировочной способностью (кратностью форсировки); быстродействием систе- мы возбуждения во время аварий в энергосистеме и быстротой развозбуждения ге- нератора.