Ответы на экзаменационные вопросы № 1-25 по дисциплине "Электрические станции и подстанции" (Основные типы электростанций, их особенности и параметры. Системы охлаждения силовых трансформаторов)

1.  Основные типы электростанций, их особенности и параметры.

В настоящее время в выработке ЭЭ участвуют электрические станции следующих видов:

1.  ТЭС

·  Паротурбинные станции (ТЭЦ, КЭС);

·  Газотурбинные электрические станции;

2.  ГЭС – гидроэлектростанция;

3.  АЭС;

4.  ДЭС – дизельная электростанция;

5.  Гелиоэлектростанция;

6.  Геотермальная электростанция;

7.  Приливная электростанция;

8.  Ветровая электростанция;

9.  Биотопливная электростанция.

Особенности КЭС:

1.  Строится по возможности ближе к месторождению топлива;

2.  Подавляющая часть выработанной ЭЭ отдаётся в сеть повышенного напряжения;

3.  Работают по сводному графику;

4.  Агрегаты низкоманевренны (разворот турбин из холостого состояния составляет от 3 до 10 ч);

5.  Имеют КПД 30–40 %;

6.  Единичная мощность агрегатов 200–2200 МВт.

Особенности ТЭЦ:

1.  Строится вблизи потребителей тепла;

2.  Обычно работают на привозном топливе;

3.  Большая часть ЭЭ отдаётся потребителям близ лежащих районов;

4.  Выдача ЭЭ осуществляется на генераторном напряжении;

5.  Станция работает по частично выработанному графику;

6.  Низкоманевренны;

7.  Имеют относительно высокий суммарный КПД 60–70 %;

8.  Единичная мощность агрегатов 30–250 МВт.

Особенности ГЭС:

1.  Строятся в местах, где есть гидроресурсы;

2.  Большая часть ЭЭ отдаётся в сеть повышенного напряжения;

3.  Станции работают по свободному графику (при наличии водохранилища);

4.  Высокоманевренны (3–5 мин);

5.  Суммарный КПД 85 %;

6.  Единичная мощность агрегатов <640 МВт;

7.  Большие затраты на постройку.

Особенности АЭС:

1.  Проектируются с реакторами различного типа: на тепловых электронах, на быстрых электронах;

2.  Могут быть типа КЭС и ТЭЦ;

3.  Суммарный КПД 35–38 %;

4.  Могут сооружаться в любом географическом месте;

5.  Требуется малое количество топлива;

6.  Могут работать по свободному графику нагрузки (за исключением АТЭЦ);

7.  Станции чувствительны к переходному режиму;

8.  Не загрязняют атмосферу.

2.  Способы заземления нейтралей электрических сетей

Нейтралями электроустановок называют общие точки обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду.

Вид связи нейтралей машин и трансформаторов с землей в значительной степени определяет уровень изоляции электроустановок и выбор коммутационной аппаратуры, значения перенапряжений и способы их ограничения, токи при однофазных замыканиях на землю, условия работы релейной защиты и безопасности в электрических сетях, электромагнитное влияние на линии связи и т. д.

В зависимости от режима нейтрали электрические сети разделяют на четыре группы:

Трехфазные сети с изолированной нейтралью (6–35 кВ)

В незеземлённых сетях провода трёхфазной системы соединяются с землёй только через ёмкости и проводимости изоляций распределённых по всей длине линии.

В случае металлического замыкания на землю в одной точке напряжения неповрежденных фаз относительно земли возрастают в  раз и становятся равными междуфазному напряжению.

В случае замыкания на землю через переходное сопротивление напряжение поврежденной фазы относительно земли будет больше нуля, но меньше фазного, а неповрежденных фаз – больше фазного, но меньше линейного. Меньше будет и ток замыкания на землю.

При однофазных замыканиях на землю в сетях с незаземленной нейтралью треугольник линейных напряжений не искажается, поэтому потребители, включенные на междуфазные напряжения, продолжают работать нормально.

Трехфазные сети с резонансно заземленной нейтралью (6–35 кВ)

В сетях 6–35 кВ для уменьшения тока замыкания на землю с целью компенсации емкостного тока применяется заземление нейтралей через дугогасящие катушки. Индуктивность сопротивления ДГР соответствует емкостному сопротивлению сети:.

Эффективность компенсации емкостного тока характеризуется количеством замыканий на землю, не развившихся в междуфазное КЗ к общему количеству КЗ на землю (0,6–0,9).

Трехфазные сети с эффективно заземленной нейтралью (110 кВ и выше)

+ Отсутствует значительное повышение напряжения;

+ Для таких сетей стоимость изоляции является основой при выборе конструкции, а так же решающим фактором при выборе режима работы нейтрали;

– ТКЗ в таких сетях оказывают значительное тепловое и динамическое действие на элементы самой системы. Тепловое заключается значительном нагреве токоведущих частей