Электрическая часть станции. Системы автоматики и релейной защиты. Выбор главной схемы электрических соединений

4. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТАНЦИИ. СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ И РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

4.1 Выбор главной схемы электрических соединений

Электрические станции являются единственными активными (генерирующими) и, следовательно, важнейшими элементами любой энергосистемы. Электроустановки, включая электрическую часть электростанции, выполняют по определённым схемам, отражающим внутреннюю структуру и взаимосвязь элементов электроустановки. Схемы электрических соединений и соответствующие им распределительные устройства являются важными элементами электрических станции и подстанции. Согласно [12] различают главные схемы и схемы собственных нужд. Первые отображают цепи, по которым обеспечивается транспорт энергии от источников к потребителям в соответствии с назначением электроустановки, вторые – цепи, по которым обеспечивается питание потребителей собственных нужд электроустановки.

При проектировании электрических схем КЭС учитывается, что они, всю вырабатываемую электроэнергию, за исключением потребления электроэнергии на собственные нужды, выдают в сети повышенного напряжения [16].

Для ГРЭС с блоками К-500-240 и генераторами мощностью 500 МВт принята блочная схема соединения генераторов с повышающими трансформаторами. Проектируемая конденсационная электрическая станция предназначена для выдачи мощности в электрическую систему на напряжение 500 кВ и для энергоснабжения промышленного района – на напряжение 110 кВ. КЭС будет выполнена по блочной схеме. При этом возможны несколько вариантов структурной схемы, различающихся количеством присоединённых к распределительным устройствам (РУ) 500 кВ и 110 кВ электрических блоков и типом связи между РУ. На основе технико-экономического сопоставления вариантов выбран самый экономичный. При сопоставлении структурной схемы электрической станции в РУ повышенных напряжении обычно учитывают лишь ячейки выключателей трансформаторных связей, причём принимают один выключатель на присоединение.

В этом случае структурной схемы к РУ 500 кВ подключены два энергоблока, а к РУ 110 кВ – один энергоблок.

Согласно [17] расчётная мощность блочного трансформатора:

          (4.1)

где  - мощность генератора;

 - потребляемая мощность собственных нужд.

Исходя из условия  для энергоблоков, подключённых к РУ 500 кВ выбираем по [18]:

– блочный трансформатор типа ТЦ – 630000/500 со следующими напряжениями: ВН – 500 кВ, НН – 20 кВ;

– трансформатор типа ТЦ – 630000/110 для энергоблока, подключённого к РУ 110 кВ со следующими напряжениями: ВН – 110 кВ, НН – 20 кВ.

Для связи между РУ 500 кВ и РУ 110 кВ в моём случае структурной схемы предполагается использовать автотрансформатор. Переток мощности через автотрансформаторы определяется выражением:

                    (4.2)

где - мощность трансформатора;

 - мощность нагрузки.

Исходя из этого значения намечаем к выбору автотрансформатор типа АТДЦТН – 250000/50/110 У1 со следующими параметрами:

– номинальная мощность – 250 МВА;

– напряжение – 500/110 кВ.

Выключатели блока установлены на стороне повышенного напряжения. Выдача электроэнергии производится на напряжении 110 кВ и 500 кВ. Энергоблоки №1 и 2 выдают электроэнергию в распределительное  устройство (РУ) 500 кВ, выполненное по схеме с одной сборной и обходной системами шин, а также тремя выключателями на два присоединения («полуторная» схема). Энергоблоки №3 и 4 выдают электроэнергию в РУ 110 КВ, выполненное по схеме с двумя рабочими и одной обходной системами шин.

Связь между РУ высшего и среднего напряжений осуществляется автотрансформатором связи. Число автотрансформаторов связи определяется схемой прилегающего района энергосистемы. Принят один автотрансформатор связи в предположении, что существуют дополнительные электрические связи между линиями высшего и среднего напряжения  энергосистеме [9].

4.2 Собственные нужды ГРЭС

Для обеспечения работы агрегатов электростанции – питательных насосов, дутьевых вентиляторов, дымососов, конденсатных насосов, циркуляционных насосов и другой общестанционной нагрузки устанавливаются рабочие трансформаторы собственных нужд (ТСН), подключаемые на ответвлении между генератором и трансформатором блока [16].

Приводы механизмов собственных нужд станции получают питание от РУ собственных нужд. Согласно [7] электродвигатели собственных нужд принимаются асинхронными с короткозамкнутым ротором. Их конструкция относительно проста, поэтому они надёжны в работе