ТЭЦ

Coala

Mod Coala Nr. Document Semnăt. Data

1. ВВЕДЕНИЕ

Энергетика является основой экономики нашей страны. Особо важное

значение для развития экономики имеет электроэнергетика, оказывающая

огромное воздействие на ускорение прогресса не только в промышленном

производстве, но и во всех других областях жизни нашего общества.

Электрическая энергия является универсальной по использованию, по

возможности передачи ее на практически любые расстояния и возможностью

ее концентрации в очень больших объемах.

Основой современной энергетики являются тепловые электрические

станции. В дальнейшем ведущая роль ТЭС сохранится еще очень долго.

Основными тенденциями развития ТЭС являются: освоение новых

видов энергетических топлив; разработка новых способов преобразования

энергии; концентрация мощностей; повышение параметров пара;

совершенствование комбинированного производства электрической и

тепловой энергии; промышленное освоение парогазового цикла.

Более половины всей мощности ТЭС работает сейчас на

сверхкритических параметрах пара: все вновь вводимые в эксплуатацию

крупные турбины 300-800 МВт рассчитаны на давление пара 25 Мпа и

температуру перегрева 540 или 5600С.

Другой отличительной чертой современной энергетики является

концентрация производства электрической энергии. В энергетических

системах насчитывается сейчас свыше 80 энергетических станций с

мощностью более 2 ГВт. На ТЭС установлено свыше 450 блоков 150-800

МВт общей мощностью около 110 ГВт (более 50% мощности всех ТЭС).

ТЭС достигли высокой степени совершенства – технического и

экономического. Средний удельный расход топлива составляет всего 325

г/кВт×ч, а на лучших электростанциях приближается к 310 г/кВт×ч.

Coala


В настоящее время примерно половина всей электроэнергии ТЭС

вырабатывается на угольных станциях, а другая половина производится на

газомазутном топливе.

В дальнейшем, однако, нефть и газ будут все больше направляться на

технологические нужды и, следовательно доля выработки угольных станций

будет увеличиваться. Мазут и газ будут использоваться главным образом на

регулирующих и пиковых станциях, оборудование которых должно обладать

высокой маневренностью, а также на ТЭЦ, расположенных в городах, где к

электростанциям предъявляются повышенные требования в отношении

загрязнения воздушного бассейна.

Таким образом, соотношение жидкого, газообразного и твердого

топлива, сжигаемого на современных электростанциях определяется их

назначением (базовые, пиковые, регулирующие.

Начало создания энергетической системы было обусловлено

объединением электрических станций для параллельной работы в

дальнейшем, по мере совершенствования техники передачи энергии на

большие расстояния, получили большое развитие объединенные

энергетические системы. В настоящее время на территории бывшего

Советского Союза действуют 95 энергетических систем, которые при

помощи линий высокого и сверхвысокого напряжения (330-500-750-1150 кВ)

объединены в более крупные системы. Таких объединенных энергосистем

сейчас насчитывается одиннадцать. Девять из них связаны между собой и

образуют Единую энергетическую систему. В нее входит 900 электрических

станций с общей установленной мощностью около 248 ГВт.

Объединение энергетических систем дает следующие технические и

экономические выгоды: повышается надежность энергоснабжения

потребителей за счет более гибкого маневрирования резервами отдельных

электростанций и систем, суммарный резерв мощности; обеспечивается

возможность увеличения единичной мощности электрических станций и

установки на них более мощных блоков; общий максимум нагрузки

Coala


объединенной системы снижается, так как совмещенный максимум всегда

меньше суммы максимумов отдельных систем; сокращается установленная

мощность объединенной энергосистемы за счет разновременности

максимумов нагрузки в энергосистемах, расположенных на значительном

расстоянии в направлении с востока на запад; облегчается возможность

задавать экономически более выгодные режимы для любых типов

электростанций; повышается эффективность использования различных

энергетических ресурсов.

Центральное диспетчерское управление (ИДУ) и диспетчерские

службы в отдельных объединенных системах (ОДУ) задают оптимальные

режимы каждой электростанции, их агрегатам и системам в целом.

Непрерывная информация позволяет контролировать все звенья. Диспетчер

при необходимости может передать энергию из одной системы в другую. Для

передачи оперативной информации широко пользуются разветвленной

системой связи, включающей в себя 800 тысяч каналов связи, действующих

по линиям высокого напряжения, 200 радиорелейных станций, более 20

тысяч ультракоротковолновых и коротковолновых радиостанций.

Огромный рост энергетики потребует качественно нового подхода к

управлению Единой энергетической системой. Поэтому уже в ближайшее

время следует значительно расширить оснащение энергетических систем и

электростанций режимной и противоаварийной автоматикой и внедрить

автоматизированную систему диспетчерского управления (АСДУ) во всех

объединенных энергосистемах.

Концентрация мощностей, рост единичной мощности энергоблоков и

отдельных электростанций, повышение параметров пара, повышение

напряжений и пропускной способности линий электропередачи позволят

выполнить дальнейшее развитие энергетических систем и энергетики в

целом.

Coala


2. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ-2

2.1. Описание теплотехнической части ТЭЦ-2

Теплофикационная электростанция – теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)

предназначена для централизованного снабжения промышленных

предприятий и городов электроэнергией и теплом. Она является тепловой

электростанцией (ТЭС). На ТЭЦ химическая энергия сжигаемого топлива

преобразуется в парогенераторе (котле) в энергию водяного пара,

приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с

генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в

электрическую. Кроме того тепло «отработавшего» в турбине пара

используется для нужд промышленного производства, а также для

отопления, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения.

К основному оборудованию ТЭС принято относить котел, турбину и

генератор. Состав этих установок, о также вспомогательных механизмов и

оборудования собственных нужд зависит от вида электростанции,

используемого топлива, мощности и исполнения основного оборудования и

других конкретных условие. Для понимания роли отдельных механизмов и

установок ТЭЦ и взаимосвязи их в работе рассмотрим принципиальные

схемы топливного хозяйства, газовоздушного и пароводяного трактов

электростанции. Но в начале рассмотрим состав и условия выбора основного

оборудования.

Современные электростанции, в том числе и ТЭЦ, конструируются и

строятся по блочному принципу. Это дает определенные технико-

экономические преимущества, которые заключаются в следующем:

а) облегчается применение пара высоких и сверхвысоких параметров

вследствие более простой системы паропроводов;

б)упрощается и становится более четкой технологической схема

электростанции, вследствие чего увеличивается надежность работы и

облегчается эксплуатация;

Coala


в) уменьшается, а в отдельных случаях может вообще отсутствовать

резервное вспомогательное тепломеханическое оборудование:

г) сокращаются объемы строительных и монтажных работ;

д) уменьшаются капитальные затраты на сооружение электростанции;

е) обеспечивается удобное расширение электростанции блоками,

причем новые блоки при необходимости могут отличаться от предыдущих по

своим параметрам.

При выборе основного оборудования блочной электростанции

(применительно к ТЭЦ) предъявляются следующие требования:

а) тепловая схема должна обеспечивать возможность пуска блока на

скользящих параметрах и из любого температурного состояния котла,

трубопроводов и турбины с минимальными потерями тепла и конденсата, а

также деаэрацию питательной воды в процессе пуска;

б) единичная мощность и тип теплофикационных агрегатов на ТЭЦ,

входящих в энергосистемы, выбираются возможно более крупными с учетом

характера и перспективного значения тепловых нагрузок прилегающего

района;

в) турбины с производственным отбором пара выбираются с учетом

длительного использования этого отбора в течении года;

г) паропроизводительность котлов, устанавливаемых на ТЭЦ в блоке с

турбоагрегатами, выбирается по максимальному пропуску острого пара через

турбину с учетом расхода пара на с.н. и запаса в размере 3%;

д) теплопроизводительность и число пиковых водогрейных паровых

котлов низкого давления выбирается с учетом условия покрытия ими, как

правило 40-45% максимальной тепловой нагрузки отопления, вентиляции и

горячего водоснабжения;

е) на ТЭЦ с блочной схемой предусматривается установка резервных

водогрейных котлов в количестве, при котором при выходе из работы одного

энергоблока оставшиеся в работе энергоблоки и все установленные пиковые

водогрейные котлы должны обеспечивать максимально длительный отпуск

Coala


пара на производство и отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее

водоснабжение в размере 70% отпуска тепла на эти цели при расчетной для

проектирования систем отопления температуры наружного воздуха.

Кишиневская ТЭЦ-2 выполнена по блочной схеме с поперечными

связями по пару и питательной воде. На ТЭЦ-2 сооружено три блока, на

которых установлено следующее основное технологическое оборудование:

1) Турбоагрегаты: - для блоков №1, 2

– турбина ПТ-80-130/13; - для блока №3

– турбина Т-100/120-130; - для всех блоков генератор ТВФ-120-2У3.

2) Котлоагрегаты для всех блоков (3 штуки)

– энергетические котлы типа ТГМ- 96б паропроизводительностью 480

т/час;

3) Три пиковых водогрейных котла типа ПТВМ-100

производительностью 100 Гкал/час.

4) Два пиковых водогрейных котла типа КВГМ-180

производительностью 180 Гкал/час.

Расшифруем обозначения основного оборудования.

Паровая турбина ПТ-80-130/13.

ПТ – теплофикационная с производственным и строительным

отборами пара;

80 – номинальная мощность турбины РНОМ, МВт;

130 – давление свежего пара, кгс/см2;

13 – давления пара в производственном отборе, кгс/см2.

Паровая турбина Т-100/120-130

Т - теплофикационная с отопительным отборам пара;

100 – номинальная мощность турбины РНОМ, МВт;

120 – максимальная мощность турбины РМАХ, МВт;

130 – давление свежего пара, кгс/см2.

Coala


Энергетический котел ТГМ-96б.

Т – котел с камерной топкой с твердым шлакокдалением;

ГМ – вид топлива котла, газ и мазут.

Водогрейный котел ПТВМ-100

П – пиковый;

Т – теплофикацищнный;

В – водогрейный;

М – мазутный (газовый);

100 – теплопроизводительность, Гкал/ч.

Водогрейный котел КВГМ-180

К – котел;

И – водогрейный;

ГМ – газомазутный;

180 – теплопроизводительность, Гкал/ч

Технические характеристики основного оборудования приводим в

таблице 2.1.

Таблица 2.1.Технические характеристики основного оборудования.

№п/п

Наименование характеристики Единицы Данные

1 2 3 4Паровая турбина ПТ-80-130/13

1 Номинальная мощность, Рном МВт 802 Давление свежего пара кгс/см2 1303 Температура свежего пара 0С 5554 Номинальный расход пара свежего Т/ч 4505 Удельный расход пара при номинальном

теплофикационном режимекг/(кВт∙ч) 5,6

6 Число регенеративных отборов - 77 Пределы регулирования давления пара в

оборах: - производительном МПа 1-1,6 - отопительном МПа 0,03-0,25

8 Номинальный расход пара в оборах: - производительном Т/ч 185 - отопительном Т/ч 130

9 Число цилиндров турбины - 2

Coala


Продолжение таблицы 2.1.

1 2 3 410 Число конденсаторов - 111 Температура охлаждающей воды 0С 2012 Температура питательной воды 0С 250

Паровая турбина Т-100/120-1301 Номинальная мощность, Рном МВт 1002 Максимальная мощность, Рмах МВт 1203 Давление свежего пара кгс/см2 1304 Температура свежего пара 0С 5555 Номинальный расход пара свежего Т/ч 4856 Удельный расход пара при номинальном

теплофикационном режимекг/(кВт∙ч) 4,3

7 Число регенеративных отборов - 78 Пределы регулирования давления пара в

оборах: - верхнем отопительном МПа 0,06-0,25 - нижнем отопительном МПа 0,05-0,20

9 Расход отбираемого пара Т/ч 31010 Число цилиндров турбины - 211 Число конденсаторов - 112 Температура охлаждающей воды 0С 2013 Температура питательной воды 0С 230

Энергетический котел ТГМ-96б

1 Производительность Т/ч 4802 Температура питательной воды 0С 2303 Температура пара 0С 560

4 Давление параМПа 13,8

кгс/см2 1405 Температура уходящих газов 0С 1506 К.П.Д. (брутто) гарантийный % 92,87 Воздухоподогреватель - РВП - -8 Топливо – газ и мазут - -

Водогрейный котел ПТВМ-100Теплопроизводительность Гкал/ч 100Давление кгс/см2 10,3Топливо – газ и мазут - -

Расход воды: - в основном режиме Т/ч 1235

- в пиковом режиме Т/ч 2457К.П.Д. % 90,5Температура воды на входе в котел

- в основном режиме

0С70

- в пиковом режиме 0С 110Температура воды на выходе их котла 0С 150

Coala



1 2 3 4Водогрейный котел КВГМ-180

Теплопроизводительность Гкал/м 180Давление кгс/см2 8-25Топливо - газ - -Расход воды Т/ч 4420К.П.Д. % 88,8Температура воды на входе 0С 70Температура воды на выходе 0С 150

Каждый из блоков ТЭЦ в номинальном режиме выдает 80 МВт

электроэнергии, а также тепло с сетевой водой (на отопление и горячее

водоснабжение) – 100 Гкал/ч. с блоков №1, 2 можно выдать пар для

промышленных предприятий – 80 Гкал/ч. пиковые водогрейные котлы могут

выдать суммарную тепловую мощность 660 Гкал/ч.

Являясь электростанцией комбинированного типа ТЭЦ-2 производит

электричество и тепло в разных количествах в зависимости от климатических

условий и от инструкций со стороны контрольных органов (предприятия

теплосети и трансэнерго, поставщики топлива).

В определенных условиях ТЭЦ может производить только

электроэнергию (при конденсационном режиме) или же напротив поставлять

максимальное количество теплоэнергии с турбин блоков и дополнительно

электроэнергию. В зависимости от ситуации с топливом, можно поставить

дополнительное тепло с пиковых водогрейных котлов.

Котлы (энергетические и водогрейные), установленные на

Кишиневской ТЭЦ-2, газомазутные. Основным топливом для

электростанции является природный газ, а резервным – мазут (марки М100

или М40).

Газовое хозяйство ТЭЦ представлено на рисунке 2.1. к электростанции

подвод газа от газораспределительной станции производится по одному

газопроводу высокого давления. Для ТЭЦ предусматривается

Coala


газорегулирующий пункт (ГРП) для понижения давления газа до

необходимого по условиям работы горелок.

Газ перед подачей из магистрали 1 в паровые котлы очищают в

фильтрах 2 от влаги и механических примесей. Для снижения

магистрального давления газа и поддержания рабочего служат

установленные на ГРП регуляторы 3. От ГРП газ направляется к котлам по

двум газопроводам, рассчитанным на пропуск 70% газа каждый. При

аварийной ситуации подача газа к горелкам 6 прекращается

быстродействующим запорным (отсекающим) клапаном 5, расположенным

за расходомером 4. Перед растопкой парового котла газопроводы продувают

газом для удаления из них воздуха, который вместе с газом выводят в

атмосферу через специальные отводные трубы – свечи 7. Продувку

заканчивают, когда содержание кислорода в газе составляет менее 1%.

Утечка газа, перерывы в снабжении, а также срыв процесса горения

недопустимы.

Coala


Мазутное хозяйство сооружено для снабжения мазутом энергетических

и водогрейных котлов ТЭЦ- 2, для которой мазут является резервным и

аварийным топливом. В состав мазутного хозяйства входят разгрузочная

эстакада, склад мазута, устройство поддува, мазутонасосы, устройства для

удаления механических примесей и добавления присадок. Подогрев мазута

выполняется главным образом путем подачи пара при всех операциях,

связанных с его перекачкой, - от слива из железнодорожных цистерн и до

подачи в котел.

Примерная схема транспортировки и подготовки мазута на ТЭЦ

показана на рисунке 2.2.

Из подогреваемой транспортной емкости – цистерны 1 через сливные

эстакады 2 и фильтр грубой очистки 3 нагретый до 60-700С мазут поступает в

сливные резервуары 4, в которых установлены погружные перекачивающие

насосы 5, подающие его в основные наземные резервуары 6. На ТЭЦ-2

расположены четыре блока хранения мазута, каждый вместимостью 20000

м3. В основных резервуарах, как и в сливных подогревается мазут. В

Coala


основных резервуарах подогрев производится рециркулирующим,

подогреваемым во внешних подогревателях 11 мазутом. Применение

циркуляционного подогрева в основных резервуарах позволяет

поддерживать требуемую температуру мазута равномерно по всему объему, а

так же предупреждать накопление загрязнений в нижней части резервуаров.

Из основных резервуаров насосами 10 и 8 мазут по общим

мазутопроводам подается в магистрали паровых котлов. Последовательно

установленные насосы 10 и 8 первой и второй ступеней позволяют повысить

давление мазута до 3,5-4 Мпа и использовать форсунки 12 с механическим

распылением. При этом упрощается конструкция подогревателей и фильтров

тонкой ичистки 7, работающих при пониженном давлении. Из

мазутопроводов мазут поступает в форсунки 12, последовательно проходя

запорные и регулирующие задвижки (на рис. 2.2. не показаны), расходомер 9.

Наряду с рециркуляцией мазута до и после внешних подогревателей

предусмотрена линия рециркуляции из магистралей паровых котлов,

обеспечивая его прокачку при остановх, что не исключает застывание и

застой. Все элементы мазутного тракта из-за повышенной

взрывопожароопасности оборудуют специальными устройствами

пожаротушения.

Газовоздушный тракт ТЭЦ служит для подачи поступающего для

горения воздуха и отвода образующихся продуктов сгорания и рассеяния на

значительные расстояния остающихся вредных выбросов после улавливания

золы, оксидов азота и серы. Газовоздушный тракт показан на рисунке 2.3.

Газовоздушный тракт начинается от воздухозабора 7 и заканчивается

дымовой трубой 1. Из воздухобозабора 7, необходимый для горения топлива

воздух, дутьевым вентилятором 9 через воздухоподогреватель 10 (на ТЭЦ-2

используют регенеративный воздухоподогреватель) подается к горелкам

котла 5. Газообразные продукты сгорания из котла 5 через пароперегреватель

6, экономайзер 8 (подогрев питательной воды), воздухоподогреватель 10,

золоуловитель 4 и установку очистки от серы 3 отсасываются дымососом 2 и

Coala


выбрасываются через дымовую трубу 1. Принципиальная схема

Coala


пароводяного тракта представлена на рис. 2.4.

Coala


ТХ – топливное хозяйство;

ГВТ – газовоздушный тракт;

G – генератор;

Т – повышающий трансформатор;

ТСН – трансформатор собственных нужд.

Пар из котла 1 поступает через пароперегреватель 2 в турбину

сосотоящщую из цилиндра высокого давления 3 и цилиндра низкого

давления 4. Отработанный пар конденсируется в конденсаторе 5 водой,

подаваемой из охлаждающей градирни 14 циркуляционным насосом 13, а

затем конденсат подается конденсатным насосом 6 в подогреватели низкого

давления (ПНД) 7 со сливным насосом из ПНД конденсата 8. В ПНД

конденсат подогревается и поступает в деаэратор 9. Подпиточная вода из

природного водоема насосом технического водоснабжения 16 подается в

водоподготовительную установку (химводоочистку) 15, после специальной

обработки в которой также поступает в деаэратор 9. Питательная вода,

освобожденная в деаэраторе от кислорода и углекислого газа, подается в

котел 1 питательным насосом 10. При этом проходит через подогреватели

высокого давления (ПВД) 11 и экономайзер 12, где подогревается

отбираемым из турбины паром и отходящим от котла газами.

Для промышленных нужд имеется в наличии отбор пара турбины 22,

возврат конденсата от технологических потребителей осуществляется

насосом 23. Для подогрева сетевой воды (для отопления и горячего

водоснабжения) используется теплофикационный отбор, пар из которого

направляется в подогреватели сетевой воды 17. В пиковом режиме работы

для подогрева сетевой воды используются водогрейные котлы 18 и пиковые

бойлера 24, со сливными насосами 25. Для обеспечения циркуляции воды в

теплофикационной сети служат сетевые насосы I-го 20 и II-го 19 подъемов

Coala


для покрытия теперь сетевой воды используется насос подпитки тепловых

сетей 21.

Технологическая схема ТЭЦ-2 реально намного сложнее, на рисунках

2.1.-2.4. приведены принципиальные схемы, в которых однотипное

оборудование изображается один раз независимо от числа установленных на

ТЭЦ основных и вспомогательных агрегатов. Фактически количество

рабочих и резервных агрегатов зависит от вида и мощности станции, места

механизмов в технологическом процессе и других факторов.

Электрическая станция представляет собой промышленное

предприятие на котором производится электрическая, а в некоторых случаях

(ТЭЦ) и тепловая энергия на основе преобразования первичных

энергоресурсов. Для каждого типа электростанции разрабатывается своя

технологическая схема превращения первичной энергии в электрическую, а

для ТЭЦ – и в тепловую. Технологическая схема характеризует

последовательность процесса производства электрической и тепловой

энергии и оснащение преобразовательного процесса основным

оборудованием, а также разнообразным вспомогательным оборудованием и

предусматривает высокую степень механизации и автоматизации процесса.

Оборудование располагается в специальных зданиях, на открытых

площадках и под землей. Агрегаты связаны между собой как в тепловой, так

и в электрической части. Кроме того, на ТЭЦ предусматривается

многочисленные коммуникации вторичных устройств – систем управления,

контроля, защиты, блокировок, сигнализации, связи и т.д.

Станция имеет также развитые транспортные связи: внешние (с

железнодорожной станцией, населенным пунктом) и на территории самой

ТЭЦ (между отдельными зданиями и сооружениями для перемещения

оборудования, материалов, топлива).

Для выдачи электрической и тепловой энергии в энергосистему и к

местным потребителям предусматривается необходимое количество

электрических линий и тепловых магистралей.

Coala


План площадки, на которой размещаются все основные здания и

сооружения станции, называется генеральным планом. Генплан компонуется

чтобы обеспечить надежную работу станции в целом и всех ее звеньев,

удобство и безопасность эксплуатации, а также возможность ее

последующего расширения. При этом учитывается климат района, рельеф

местности, страны света, роза ветров, кратчайшие транспортные связи и

линии выдачи энергии, возможность водоснабжения, требования пожарной

безопасности, гражданской обороны, охраны окружающей среды. При

выборе площадки для ТЭЦ необходимо считаться с экономичностью

теплоснабжения потребителей.

При компоновке генплана электростанции стремятся обеспечить

наиболее рациональное взаимное расположение оборудования и сооружений.

При этом равнозначно учитывают требования ко всем частям станции:

строительной, тепловой, электрической, водоснабжения, санитарно-

технической и архитектурной, их взаимную связь и влияние.

Эскиз генплана ТЭЦ-2 показан на рисунке 2.5.

Coala


Основное технологическое оборудование ТЭЦ-2 (паровые котлы,

паровые турбины и электрические генераторы), а также разнообразное

вспомогательное оборудование размещено в главном корпусе 7. В нем кроме

того располагаются центральный и блочный щит управления станцией (ЦЩУ

и БЩУ), распределительные устройства собственных нужд (РУСН) 6 кВ и

0,4 кВ, различные мастерские и склада. На ЦЩУ находится ключи

управления выключателям открытого распределительного устройства (ОРУ)

110 кВ, питанием сети собственных нужд (с.н.) 6 кВ, контрольно-

измерительные приборы, центральная сигнализация и ключи управления

системой пожаротушения ТЭЦ. На ЦЩУ постоянно находятся начальник

смены электроцеха (НСЭ) и дежурный инженер станции (ДИС),

ответственные за оперативное управление (ИСЭ за управление

электрической схемой станции, ДИС – за ТЭЦ в целом). На БЩУ

располагаются пульта и панели управления механизмами с.н. устройства

сигнализации, технологических защит и т.д. На БЩУ постоянно находится

оперативный персонал, ответственный за управление технологическим

оборудованием ТЭЦ-2.

С фасадной стороны главного корпуса 7 располагается пристанционная

трансформаторная площадка 6, на которой располагаются трансформаторы

связи с энергосистемой (повышающие) и трансформаторы с.н. (рабочие и

резервные).

Трансформаторы электрически связаны с ОРУ 110 кВ 1, к которому

подсоединены линии электропередачи 110 кВ связи с энергосистемой. Для

размещения устройств релейной защиты и автоматики линий и

трансформаторов, а также компрессорной установки рядом с ОРУ построено

здание релейного щита ОРУ5. Также в нем располагаются две секции с.н. 0,4

кВ и мастерские электроцеха ТЭЦ-2.

С задней стороны главного корпуса 7 располагаются механизмы

газовоздушного тракта (дутьевые вентиляторы, дымососы, газоходи и т.д.).

Уходящие продукты сгорания поступают в дымовые трубы 8, чья основная

Coala


задача рассеяние вредных остатков как можно на большую территорию.

Одна из дымовых труб еще не достроена.

Охлаждение циркуляционной воды происходит в специальных

сооружениях – градирнях 4. Вода прокачивается через конденсаторы турбин

и подается в градирни циркуляционными насосами, расположенными в

здании циркуляционной насосной 3.

В здании водогрейной котельной 9 расположены пиковые водогрейные

котлы, сетевая насосная II-го подъема, пожаронасосная, общестанционные

РССН 6 кВ и 0,4 кВ, вспомогательное оборудование, щиты управления

оборудованием водогрейных котлов.

В сооружении под номером 10 располагается механический цех

станции и также электролизная установка по выработке водорода для

охлаждения генератора, также в нем расположена секция с.ию 0,4 кВ.

В состав мазутохозяйства входят: разгрузочная эстакада для

железнодорожных цистерн 11, предназначенная для слива мазута; здания

мазутонасосных №1 и №2-13, где располагаются различные мазутные

насосы, вспомогательные устройства, секции с.н. 0,4 кВ и щиты управления

оборудованием мазутонасосных. Для хранения мазута используются четыре

мазутных бака 12.

На ТЭЦ-2 для очистки и подготовки воды к использованию в

технологическом цикле применяется большое количество разнообразных

устройств: баков, фильтров, насосов. Все это оборудование расположено в

здании химводоочистки (ХВО) 14. Кроме того в нем находятся секции с.н.

0,4 кВ, щит управления ХВО, ряд мастерских, складов и подсобных

помещений.

Основным топливом для ТЭЦ-2 является природный газ, поступающий

на станцию по трубопроводу высокого давления. Для понижения давления

газа, а также его очистки на территории ТЭЦ построен

газораспределительный пункт (ГРП) 15.

Coala


Инженерно-бытовой корпус (корпус управления) 2 обычно

размещается на пути главного подъезда к станции. в этом корпусе

располагаются все служебные помещения и службы, не имеющие

технологической связи с основным и вспомогательным оборудованием

станции.

Кроме всех вышеназванных сооружений и зданий на территории ТЭЦ-

2 располагаются другие вспомогательные здания, устройства и сооружения.

Можно упомянуть: центральный склад, склада разных цехов,

маслохозяйство, компрессорную мазутохозяйства и др.

Coala


2.2. Описание главной электрической схемы ТЭЦ

Электрические станции являются единственными активным

(генерирующим) и, следовательно, важнейшим элементом любой

энергосистемы.

Электроустановки, включая электрическую часть электростанций,

выполняют по определенным схемам, отражающим внутреннюю структуру и

взаимосвязь элементов электроустановки.

Схемы электрических соединений и соответствующие им

распределительные устройства, являются важными элементами

электрических станций. Различают главные схемы и схемы собственных

нужд. Первые отображают цепи, по которым обеспечивается транспорт

энергии от источников к потребителям в соответствии с назначением

электроустановки, а вторые – цепи, по которым обеспечивается питание

потребителей с.н. электроустановки.

Главная схема электростанции – это совокупность основного

оборудования (генераторы, трансформаторы), сборных шин,

коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными

между ними в натуре соединениями. Существует большое разнообразие

главных схем, однако их можно разбить на две большие группы:

1) схемы, имеющие поперечные связи (шины);

2) блочные схемы, в которых связь генераторов между собой

осуществляется на шинах высшего напряжения станции.

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании

электрической части электростанции, так как он определяет полный состав

элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является

исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений,

схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и т.д.

К схемам электрических соединений электрической станции

предъявляются следующие общие требования:

1) надежность работы;

Coala


2) экономичность;

3) техническая гибкость и удобство эксплуатации;

4) безопасность обслуживания;

5) приспособленность к проведению ремонтных работ;

6) возможность расширения.

На выбор главной схемы электростанции влияет ряд факторов:

а) тип электростанции;

б) число и мощность генераторов и силовых трансформаторов;

в) наличие, характер и величина местной нагрузки;

д) роль электростанций в энергосистеме, величина резерва мощности в

системе, пропускная способность внутрисистемных и межсистемных связей,

прогноз развития;

е) схемы и напряжения прилегающих сетей энергосистемы;

з) наличие оборудования нужных параметров и надежность его работы;

и) величина ущерба при нарушении электроснабжения и недоотпуске

электроэнергии потребителям, а также величина системного ущерба при

аварийном отключении блоков и т.п.;

к) наличие площадей для сооружения распределительных устройств.

Теплоэлектроцентрали имеют следующие особенности:

1) они сооружаются вблизи или в черте промышленных объектов и

городов, около тепловой нагрузки, причем средний радиус действия ТЭЦ – 1-

2 км по технологическому пару и 5-6 км по горячей воде для отопления;

2) работают по частично вынужденному (из-за наличия теплового

потребителя) графику нагрузки;

3) станции низко маневренны (прогрев, разворот, синхронизация и

набор нагрузки агрегатами требуют времени порядка восьми часов, в том

числе набор нагрузки после синхронизации 0,5-1,5 ч).

Далее рассмотрим главную схему электрических соединений

Кишиневской ТЭЦ-2, учитывая все ранее сказанное.

Coala


Все три турбины ТЭЦ-2 комплектуются турбогенераторами типа ТВФ-

120-2У3, мощностью (номинальной) 100 тысяч кВт, напряжением 10,5 кВ.

при установке на ТЭЦ мощность генераторов 100 МВт и более

нецелесообразно сооружение генераторного распределительного устройства.

Это привело бы к значительному увеличению токов к.з., а следовательно, к

утяжелению и удорожанию всей аппаратуры. Это делает целесообразным

присоединение генераторов на ТЭЦ непосредственно к распределительному

устройству высокого напряжения (для ТЭЦ-2 к ОПУ 110 кВ) в виде блоков

генератор – трансформатор (рис. 2.6.).

Расшифровка обозначения генератора ТВФ-120-2У3:

Т – турбогенератор;

ВФ – водородное форсированное охлаждение;

120 – активная мощность в продолжительно-допустимом режиме;

2 – количество полюсов;

У – для работы в районах с умеренным климатом.

З – для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.

Технические характеристики турбогенераторов, установленных на

ТЭЦ-2 приводим в таблице 2.2.

Coala


Таблица 2.2.Технические характеристики турбогенератора типа ТВФ-120-2У3

№ п/п

Наименование характеристик Обозначение Единицы Данные

1 2 3 4 5Номинальный режим1 Номинальная мощность:

активная Рном МВт 100полная Sном Мвт 125

2 Номинальная частота вращения

ηном об/мин 3000

3 Номинальное напряжение статора

Uном кВ 10,5

4 Номинальный ток статора Iном кА 6,8755 Номинальный коэффициент

мощностиcosφном - 0,8

6 Номинальная частота f Гц 507

7Номинальное давление водорода

Рв номкПа 245

кгс/см2 2,5±0,28 Номинальная температура

охлаждающей водыTо.в.

0С 33

9 Номинальная температура холодного газа

0С 40

Продолжительно-допустимый режим10 Максимальная мощность:

активная Рмах МВт 120полная Sмах МВА 141,2

11 Максимальный ток статора Iмах кА 7,7612 Максимальный коэффициент

мощностиCosφмах - 0,85

13 Максимальное давление водорода

Рв иахкПа 343

кгс/см2 3,5Общие характеристики14 К.П.Д. (номинальный) η % 98,415 Схема соединения обмоток

статораY Y

двойная звезда

16 Число выводов - - 917 ОКЗ ОКЗ - 0,49918 Момент инерции J ×0,25 т∙м2 1319 Плотность тока в обмотке:

статора А/мм2 3,65ротора А/мм2 8,17

Coala



1 2 3 4 520 Статистическая

перегружаемость1,8

21 Активное сопротивление обмоток (при 150С):

статора rc Ом 0,00104ротора rp Ом 0,12

22 Сопротивления 0,192

0,278

Xd 1,907X2 0,234X0 0,0973Xb 0,167

23 Постоянные времени Tdo С 6,5С 0,94

С 1,54

С 1,76

С 0,12

С 0,4

С 0,33

24 Емкость на три фазы С мкФ 0,7225 Потери: к.з. (без механических) Ркз кВт 528

х.х. (без механических) Рхх кВт 290механических Рмех кВт 463на возбуждение Рf кВт 442

26 Критическая скорость вращения

ηкр об/мин 1500/4430

27 Класс изоляции обмоток - - ВОбщие данные возбуждения28 Номинальное напряжение Uf ном В 27729 Номинальный ток If ном Ф 171530 Ток х.х. If х.х. Ф 63431 Марка щеток контактных

колец- - ЭГ-4

Система возбуждения генераторов ТЭЦ-2 – высокочастотная

независимая. Возбуждение от машинного возбудителя переменного тока

повышенной частоты, соединенного непосредственно с валом генератора.

Coala


Ток возбуждения подается на обмотку ротора через отдельно стоящее

выпрямительное устройство.

Основные параметры системы возбуждения:

а) скорость нарастания напряжения возбуждения – двух кратное

номинальное за одну секунду;

б) отношение предельного потолка напряжения возбудителя к

напряжению на контактных кольцах ротора при номинальном режиме равно

2;

в) возбудитель и ротор генератора допускают двухкратный ток

возбуждения генератора в течении 20 секунд.

Технические характеристики возбудителя и подвозбудителя приводим

в таблице 2.3.

Таблица 2.3.

Технические характеристики возбудителя и подвозбудителя ТЭЦ.

№ п/п


1 2 3 4 5Возбудитель1 Тип ВТД-490-3000УЗ2 Частота вращения

номинальнаяηном об/мин 3000

3 Параметры продолжительного режима:

активная мощность Р кВт 490напряжение U В 380

ток I А 17504 Параметры длительного

режима:cosφном кПа 0,8

активная мощность Рдоп кВт 600напряжение Uдоп В 310

ток Iдоп А 19309 Параметры форсированного

режима (в течении 20 с):3500

10 активная мощность Рф кВт 1960напряжение Uф В 560

ток Iф А 1930

Coala



1 2 3 4 56 К.П.Д. (номинальный) ηном % 84,57 Частота f Гц 5008 Максимальная температура

обмоток0С 120

9 Номинальная температура холодного воздуха

0С 33

10 Номинальная температура охлаждающей воды

0С 40

11 Класс изоляции - - ВПодвозбудитель1 Тип ППМ-30-400УЗ - - -2 Активная мощность Р кВт 303 Коэффициент мощности Cosφмах - 0,84 Напряжение U В 400/2305 Ток I А 54/93,56 Скорость вращения n Об/мин 30007 Частота f Гц 4008 Изоляция обмоток (класс) - - В9 Соединения фаз обмотки

статора- Y

10 Наибольшая температура обмотки

0С 120

11 Допустимая перегрузка по току в течении 30 с.

- -2-х

кратная

Для резервирования основного возбудителя генераторов установлен

один резервный возбудитель на все три блока типа ГПС-900-1000 с приводом

от асинхронного электродвигателя типа ДА-1612-6У4 мощностью 800 МВт и

скоростью вращения 1000 об/мин.

Охлаждение турбогенератора: для обмотки статора – косвенное

водородное (кв); для обмотки ротора и стали статора – непосредственное

водородное (нв).

Технические параметры системы охлаждения турбогенератора ТВФ-

120-2УЗ, а также его маслосистемы приводим в таблице 2.4.

Таблица 2.4.

Coala


Технические параметры системы охлаждения и маслосистемы

генератора типа ТВФ-120-2УЗ.

№ п/п


1 2 3 4 5Система охлаждения1 Номинальное давление

водорода кПа 245

кгс/см2 2,5±0,22

2Максимально-допустимое давление водорода

кПа 343кгс/см2 3,5

3 Температура горячего газа (наибольшая)

0С 75

4 Температура холодного газа (номинальная)

0С 40

5 Чистота водорода % 98,06 Абсолютная влажность

водородаг/м3 15-16

7 Температура точки росы 0С ≤158 Газовый объем статора

с выведенным ротором м3 54с введенным ротором м3 50

9 Тип газоохладителя - - ОГПФ-10010 Количество газоохладителей - шт 611 Номинальная температура

охлаждающей водыtо.в.

0С 33

12 Наименьшая температура охлаждающей воды

0С 20

13 Максимальное давление охлаждающей воды

кгс/см2 3

14 Общий расход охлаждающей воды

м3/ч 400

15 Предельно допустимая температура обмоток статора и ротора, а также стали статора

0С 120

Маслосистема1 Давления масла на смазку кгс/см2 0,8-1,02 Система смазки - - Принудительная

3 Давление масла на уплотнение

кгс/см2 3,0-3,2

4 Перепад давления на уплотнение

кгс/см2 0,5-0,7

19 Тип уплотнения вала - - Торцевой

Coala


На ТЭЦ блочного типа вырабатываемая электроэнергия, как правило,

выдается в сети повышенного напряжения (для ТЭЦ-2-110кВ), а мощность

трансформаторов блоков согласуется с мощностью генераторов.

Мощность всех блочных трансформаторов ТЭЦ-2 принята 125 МВА.

Тип блочного трансформатора – ТДЦ-125000/110.

В обозначении: Т – трехфазный

ДЦ – вид охлаждения – принудительная циркуляция

воздуха и масла с ненаправленным потоком масла;

125000 – номинальная мощность, кВА;

110 – класс напряжения обмотки высокого

напряжения, кВ.

Технические параметры блочных трансформаторов указаны в таблице

2.5.

Таблица 2.5.

Технические характеристики блочных трансформаторов ТЭЦ-2.

№ п/п


1 2 3 4 51 Номинальная мощность МВА 1252 Напряжение обмоток

(номинальное)ВН кВ 121НН кВ 10,5

3 Номинальный ток обмотокВН А 596,4НН А 6873,2

4 Напряжение к.з. Uк % 11,175

Схема соединения обмоток - -Y/

11 группа6 Система регулирования

обмоток- -

ПБВ ±2×2,5%

7 Потери к.з. Рк кВт 4008 Потери: х.х. Рх кВт 1209 Ток х.х. I0 % 0,55

Coala


Примечание. Значение напряжения к.з. в таблице указано для

трансформатора блока №1, для трансформаторов блока №2 – Uк = 11,24%,

для блока №3 – Uк = 11,37%.

В блоке генератор-трансформатор выключатель на генераторном

напряжении отсутствует. Включение и отключение блока в нормальном и

аварийном режимах производится выключателем со стороны повышенного

напряжения. Соединение генератора с блочным трансформатором и отпайка

к трансформатору с.н. выполнено закрытым комплектным токопроводом с

разделенными фазами, типа ТЭКИ-Е-20-10000-300, который практически

исключает межфазные к.з. в этом соединении. Это позволяет не

устанавливать коммутационную аппаратуру между генератором и

повышающим трансформатором, а также на ответвлении к трансформатору

с.н. Недостатком такой схемы является необходимость отключения всего

блока при повреждении в трансформаторе с.н.

В цепях 110 кВ всех силовых трансформаторов, для защиты их от

атмосферных перенапряжений, предусмотрена установка разрядников типа

ЗВМГ-110М, ввиду превышения при принятой компановке нормированного

расстояния между трансформаторами и разрядниками на сборных шинах

ОРУ 110 кВ.

Соединение блока с ОРУ 110 кВ применены гибкие шины,

выполненные проводом марки АСО-600/72, сечением алюминиевой части

провода 580,0 мм2, стального сердечника 72,2 мм2, с допустимым

продолжительным длительным током 1050 А.

Для выдачи электроэнергии и связи с энергосистемой на ТЭЦ-2

сооружено открытое распределительное устройство (ОРУ) 110 кВ. Мощность

ТЭЦ выдается в городские сети 110 кВ, получившие в республике

преимущественное развитие.

Coala


К схеме электрических соединений электростанции помимо общих

требований, рассмотренных ранее, предъявляются и другие специфические

требования:

а) Главная схема должна выбираться на основании проекта развития

энергосистемы, т.е. должны быть согласованы графики нагрузки, схема сетей

быть согласованы графики нагрузки, схема сетей и число отходящих линий,

допустимые токи к.з., требования в отношении устойчивости и

секционирования сетей, пропускная способность линий электропередачи.

б) Повреждение или отказ любого выключателя, кроме

шиносоединительного и секционного, не должны приводить к отключению

более одного энергоблока. При повреждении секционного или

шиносоединительного выключателя допускается потеря двух блоков. При

совпадении повреждения или отказа одного выключателя с ремонтом

другого также допускается потеря двух блоков.

в) Повреждение или отказ любого выключателя не должны приводить к

нарушению транзита через шины электростанции, т.е. к отключению более

одной цепи транзита, если он состоит из двух параллельных цепей.

г) Ремонт выключателей напряжением 110 кВ должен быть возможен

без отключения присоединения.

Д) Схемы РУ высокого напряжения должны предусматривать

возможность секционирования сети и деления электростанции на

самостоятельно работающие части с целью ограничения токов к.з.

Е) При питании от РУ двух пускорезервных трансформаторов с.н.

должна быть исключена возможность потери обоих трансформаторов при

повреждении или отказе любого выключателя.

Ж) Схемы РУ должна удовлетворять режимным требованиям

энергосистемы, обеспечить минимальные расчетные затраты.

ОРУ 110 кВ ТЭЦ-2 является также узловой подстанцией кишиневской

городской сети 110 кВ. На ОРУ кроме трех блоков генератор-трансформатор

и пускорезервных трансформаторов с.н. (два трансформатора)

Coala


коммутируются линии электропередачи 110 кВ городского кольца, а также

линии связи с Кишиневской ТЭЦ-1 и сетевыми подстанциями (всего

одиннадцать линий электропередачи).

Согласно всем приведенным требованиям, для Кишиневской ТЭЦ-2 на

напряжение 110 кВ принята схема с двумя рабочими и обходной системами

сборных шин с установкой одного выключателя на цепь.

Для увеличения надежности питания потребителей, а также в связи с

большим числом присоединений, рабочие системы сборных шин

секционируются на две секции секционным выключателем. Обходная

система шин соответственно разделена на две секции разделителем. Для

взаимосвязи секционированных рабочих сборных шин, а также связи их с

обходной системой шин, предусмотрено два совмещенных

шиносоединительных с обходным выключателя.

Достоинствами выбранной схемы ОРУ 110 кВ являются:

1) возможность ревизии любой секции для любой системы шин и

любого выключателя без перерыва работы присоединений, т.е. имеет

высокую ремонтопригодность;

2) позволяет группировать присоединения произвольным образом;

3) имеет достаточно высокую надежность.

Недостатки схемы ОРУ 110 кВ следующие:

1) отказ одного выключателя при аварии приводит к отключению всех

источников питания и линий, присоединенных к данной секции системы

шин;

2) повреждение шиносоединительного выключателя равноценно к.з. на

обоих системах шин, т.е. приводит к отключению всех присоединений;

3) большое количество операций разъединителями при выводе в

ревизию и ремонт выключателей усложняет эксплуатацию ОРУ, а при аварии

приводит к затягиванию ликвидации аварии;

4) необходимость установки шиносоединительного, секционных

выключателей и большого количества разъединителей увеличивает затраты

Coala


на сооружение ОРУ.

Нормально имеет место фиксированное присоединение элементов,

шиносоединительный выключатель включен, его обходной разъединитель

отключен, а обходная система шин обесточена.

При ремонте одной системы сборных шин или ее шинных

разъединителей все присоединения переводятся на другую систему сборных

шин. При необходимости вывода в ремонт выключателя какого-либо

присоединения обходная система шин опробуется путем подачи напряжения

с соответствующей секции сборных шин обходным выключателем. При

исправности обходной системы шин подключают обходной разъединитель

данного присоединения и вновь включают обходной выключатель, затем

отключают выключатель присоединения и его шинный и линейный

разъединители.

Конструкция ОРУ 110 кВ принята типовой по разработанным

чертежам института «Энергосетьпроект». Планировка ОРУ – двухтеррасная,

деление происходит по секциям систем шин, с проездом в разрыве между

террасами.

Размещение выключателей однорядное за исключением секционных

выключателей, которые размещены в разрыве между террасами ОРУ.

Выключатели располагаются около второй системы шин. Рядом с

выключателями со стороны обходной системы шин предусмотрен

асфальтированный проезд для возможности механизации монтажа и ремонта

оборудования, а со стороны рабочих систем шин проложены железобетонные

лотки с кабелями оперативных цепей (управления, релейной защиты,

автоматики) и воздухопроводами приводов выключателей. Под

выключателями уложен слой гравия в маслосборные ямы и проложен

магистральный трубопровод для слива масла из баков полюсов

выключателей.

Всего на ОРУ 110 кВ предусмотрено 19 ячеек, в том числе:

3 – для блочных трансформаторов;

Coala


2 – для резервных трансформаторов с.н.;

2 – для совмещенных шиносоединительных и обходных выключателей;

11 – для отходящих линий электропередачи;

1 – необорудованная резервная ячейка.

Шаг ячейки (длина) – 9 метров.

Ошиновка ОРУ выполнена гибким сталеалюминивым сдвоенным

проводом 2×АСО-500. Линейные и шинные порталы и все опоры под

аппаратами – стандартные, железобетонные.

Аппаратура установленная на ОРУ 110 кВ ТЭЦ-2 следующая:

1) Выключатель высоковольтный 110 кВ типа У-110А-2000-50У1.

В обозначении: У – серия «Урал»;

110 – номинальное напряжение, кВ;

А – класс изоляции;

2000 – номинальный ток, А;

50 – номинальный ток отключения, кА;

У – для работы в районах с умеренным климатом;

1 – для работы на открытом воздухе.

Выключатель масляный баковый, фазы расположены в отдельных

баках, со встроенными трансформаторами тока в вводах, с

пневматическим приводом.

2) Разъединители 110 кВ типа РНД – 110У/2000У1;

РНД 3.1 – 110У/2000У1;

РНД 3.2– 110У/2000У1;

В обозначении: Р – разъединитель;

Н – наружной установки;

Д – двухколонновый;

З – с заземляющими ножами;

1(2) – количество заземляющих ножей;


У – усиленный;

Coala


2000 – номинальный ток, А;



Разъединители первой рабочей и обходной системы шин –

горизонтально-поворотного типа с одним ручным приводом на три фазы.

Разъединители второй рабочей системы шин аналогичного типа, но

однополюсные с пофазным управлением с ручным приводом.

Заземляющие ножи установлены типа РОНЗ – 110/2000.

3)Встроенные в выключатели трансформаторы тока типа ТВУ-110-II-

2000/1.

В обозначении: Т – трансформатор тока;

В – встроенный;

110 – номинальное напряжение;

II – вариант конструктивного исполнения;

2000 – номинальный первичный ток, А;

1 – номинальный вторичный ток, А.

Всего на фазу выключателя установлено четыре трансформатора тока,

по два на каждый ввод (линейный и шинный).

4)Трансформатор напряжения 110 кВ типа НКФ-110-57.

В обозначении: Н – трансформатор напряжения;

К – каскадный;

Ф – в фарфоровой покрышке;

110 – класс напряжения, кВ;

57 – год разработки.

На ОРУ 110 кВ на каждой секции рабочих систем шин установлена

группа из трех трансформаторов напряжения, соединенных в звезду.

Вторичные обмотки этих трансформаторов соединены: обмотка

напряжением В в звезду; обмотка напряжением 110/3 в разомкнутый

Coala


треугольник. На каждой секции обходной системы шин установлен один

трансформатор напряжения.

5)Разрядники типа РВМГ-110МУ1

в обозначении: Р – разрядник;

В – вентильный;

М – с магнитным гашением дуги;

Г – модификация;


М – модернизированный;



Разрядники установлены в каждой фазе для всех секций рабочих

систем шин (в цепях трансформаторов напряжения) и в цепях

трансформаторов, подключенных к ОРУ 110 кВ (повышающие

трансформаторы блоков и резервные трансформаторы системы собственных

нужд).

Технические характеристики аппаратов, установленных на ОРУ 110

кВ, приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6.Технические характеристики аппаратуры ОРУ 110 кВ.

№ п/п


1 2 3 4 5Выключатель У-110А-2000-50У11 Номинальное напряжение Uном кВ 1102 Наибольшее рабочее

напряжениеUнаиб кВ 126

3 Номинальный ток Iном А 20004 Номинальный ток

отключенияIном откл. кА 50

5 Номинальное содержание апериодической составляющей % 30

6 Предельный сквозной ток:наибольший пик iск кА 135

начальное действующее Iск кА 50

Coala



1 2 3 4 57 Ток термической стойкости IТ кА 508 Допустимое время действия

тока термической стойкостиtТ с 3

9 Время (с приводом):отключения tо с 0,08

собственное отключение tс.о. с 0,05собственное включение tв.о. с 0,03

10 Минимальная безтоковая пауза при АПВ

tАПВ с 0,7

11 Тип привода - - ШПВ-46П12 Тип выводов - ГБМВ-15-110/2000У113 Разрывная мощность Sp МВА 11000Разъединитель ЗНД-110У/20001 Номинальное напряжение Uном кВ 1102 Номинальный ток Iном А 20003 Стойкость при сквозных

токах к.з. главных ножей:предельный сквозной ток iск кА 100

ток термической стойкости IT кА 40допустимое время действия

тока термической стойкостиiT c 3

4 Стойкость при сквозных токах к.з. заземляющих ножей:

предельный сквозной ток iск кА 100ток термической стойкости IT кА 40допустимое время действия

тока термической стойкостиiT c 1

5 Нормированное содержание апериодической составляющей - -

ПРН-110У1

Трансформатор тока ТВ-110-II-20001 Класс напряжения ввода

выключателяU кВ 110

2 Вариант исполнения - - 2000/13 Начальный ток:

первичный I1 ном А 2000вторичный I2 ном А 1

4 Начальная нагрузка в классе: 0,5 Z2 ном Ом 50

1 Z2 ном Ом 605 Номинальная предельная

кратностьKпр ном - 25

Coala



1 2 3 4 56 Параметры термической

стойкости:ток IT кА 50

время tT с 3Трансформатор напряжения НКФ-110-571 Класс напряжения U кВ 1102 Номинальное напряжение

обмоткипервичной U1 ном В 110000/3

основной вторичной U2в ном В 100/3дополнительной вторичной U2д ном В 100/3

3 Номинальная мощность в классе точности:

0,5 Sном ВА 4001 Sном ВА 6003 Sном ВА 1200

4 Предельная мощность Sпр ВА 20005 Схема соединения - - 1/1/1/-0-0Разрядник РВМГ-110МУ11 Номинальное напряжение Uном кВ 1102 Наибольшее допустимое

напряжение (действующее значение)

Uдоп кВ 110

3 Пробивное напряжение при частоте 50 Гц (в сухом состоянии и под дождем) (действующее значение)

Uпр кВ

не менее 170

не более 195

4 Импульсное пробивное напряжение (при предразрядном времени 2-20мкс)

кВне более

260

5 Наибольшее остающееся напряжение при импульсном токе с длиной фронта волны 8 мс и амплитудой:

3000 А кВ 2455000 А кВ 265

10000 А кВ 295

Coala


2.3. Характеристика собственных нужд

2.3.1. Общие сведения

Технологический процесс производства электроэнергии на

современных электростанциях полностью механизирован, имеются

многочисленные механизмы собственных нужд как основного

энергетического оборудования, так и вспомогательных цехов станции.

На тепловых электростанциях энергия расходуется на приготовление и

транспортировку топлива, подачу питательной воды и воздуха в паровые

котлы, удаление дымовых газов, поддержание вакуума в конденсаторах

турбин, техническом водоснабжении электростанций, вентиляцию

помещений, освещение и т.д.

Собственное потребление электроэнергии электростанции зависит от

ее типа, вида топлива и способов его сжигания, параметров пара, типа

турбогенератора и его мощности. Доля электроэнергии расходуемой на

систему с.н. для современных ТЭЦ, работающих на мазуте и газе, составляет

4÷6%, а доля суммарной мощности собственных нужд - 5÷7% от

установленной мощности турбогенераторов станции.

Под собственными нуждами (с.н.) электростанции понимается

комплекс, в который входят механизмы для обслуживания и автоматизации

работ основных агрегатов и вспомогательных устройств станции, приводные

электродвигатели этих механизмов, источники питания, внутристанционная

электросеть и распределительные устройства, а так же отопление, освещение

и бытовые нужды.

Основные требования, предъявляемые к системе с.н., состоят в

обеспечении надежности и экономичности работы механизмов с.н. Первое

требование является наиболее важным, поскольку нарушение работы

механизмов с.н. влечет за собой расстройство сложного технологического

цикла производства электроэнергии, нарушение работы основного

Coala


оборудования, а иногда и электростанции в целом и развитие аварии в

системную.

Система питания с.н. электрических станций занимает особое

положение среди других потребителей энергосистемы. Действительно,

нарушение электроснабжения механизмов с.н. вызывает нарушение работы

не только самой станции, но и потребителей энергосистемы в случае

недостатка мощности.

Очень важным является и требование экономичности, поскольку здесь

потребление энергии на с.н. больше, чем в любой другой отрасли

промышленности. Повышение экономичности достигается за счет снижения

расхода электрической и тепловой энергии в системе с.н.,

совершенствования основного и вспомогательного оборудования, разумного

сокращения капиталовложений в систему с.н., рациональных способов

регулирования производительности механизмов.

С другой стороны, простота и связанная с ней надежность работы

системы с.н. имеют не меньшее значение, чем экономия тепловой и

электрической энергии. Поэтому в настоящее время общепризнанно, что

электроснабжение механизмов с.н. тепловых электростанций может быть

обеспечено наиболее просто, надежно и экономично от генераторов станции

и энергосистемы.

Все вышесказанное полностью относится к Кишиневской ТЭЦ-2.

2.3.2. Механизмы с.н. ТЭЦ.

В состав механизмов с.н. ТЭЦ входят рабочие машины,

обслуживающие турбиное и котельное отделения, а так же общестанционные

механизмы. Большинство потребителей с.н. станции относятся к I-ой

категории по надежности питания и требуют электроснабжения от двух

независимых источников.

Coala


Механизмы с.н. ТЭЦ можно разделить на несколько основных групп

по выполняемым функциям и в соответствии с их местом в технологической

схеме.

К примеру можно выделить:

а) механизмы топливного хозяйства – для ТЭЦ-2, для которой

топливом служит газ и мазут, преобладают нефтеперекачивающие насосы

(мазутные насосы I-го и II-го подъема, насосы рециркуляции мазута и др.);

б) тягодутьевые рабочие машины – их основу составляют дымососы и

дутьевые вентиляторы;

в) механизмы пароводяного тракта – насосы различного назначения и

мощности (питательные, конденсатные, циркуляционные насосы и др.);

г) системы водоснабжения и водоподготовки – в них также

используется большое количество разнообразных насосов;

д) маслосистемы смазки турбогенератора и уплотнения вала

генератора.

Из других характерных механизмов следует отметить приводные

устройства задвижек, подъемно-транспортную технику, воздушно-

компрессорное хозяйство и др.

Рабочие машины системы с.н. ТЭЦ-2, выполненной по блочному

принципу, также удобно разделить на две неравные части:

1) рабочие машины, обеспечивающие работу главных агрегатов –

котлов, паровых турбин, генераторов (так называемая агрегатная

нагрузка);

2) рабочие машины общестанционного назначения, не имеющие

прямого отношения к работе главных агрегатов (общесекционная

нагрузка).

Механизмы, входящие в одну группу (например насосы), отличаются

по мощности, частоте вращения, расположению вала (горизонтальное,

вертикальное), условиям окружающей среды, технологическим параметрам,

режиму работы и степени ответственности в технологическом процессе.

Coala


Степень ответственности определяется последствиями, которые могут

возникнуть при остановке агрегата. При этом учитываются наличие

промежуточных емкостей, допустимый диапазон изменения параметров и

многие другие факторы.

К ответственным механизмам относятся те, остановка которых, даже

кратковременная, может привести к повреждению котла, турбины,

генератора или к нарушению технологического режима, требующего

остановки или снижения нагрузки котлов. В котельном отделении такими

потребителями являются дымососы, дутьевые вентиляторы. К ответственным

механизмам машинного отделения относятся питательные, циркуляционные

и конденсатные насосы, подъемные насосы газоохладителей генераторов. К

ответственному оборудованию, непосредственно влияющему на работу

блоков, относятся также циркуляционные, сетевые и мазутные насосы,

насосы и вентиляторы системы охлаждения трансформаторов блоков и

собственных нужд, электроприводы некоторых задвижек и некоторые

другие.

К числу особо ответственных потребителей с.н., отказ которых может

привести к повреждению основных агрегатов электростанции, следует

отнести маслонасосы системы смазки турбогенератора и уплотнения вала


К так называемым «неответственным» механизмам относятся такие,

кратковременное прекращение работы которых не приводит к немедленному

аварийному останову основного оборудования. Однако чтобы не расстроить

технологический цикл производства электроэнергии, их электроснабжение

спустя небольшой промежуток времени должно быть восстановленно. В

машинном и котельном отделениях к этой категории машин можно

причислить сливные насосы регенеративных подогревателей, дренажные

насосы, конденсатные насосы бойлеров, насосы подпитки теплосетей и др.

Сюда же относятся все насосы химводоочистки и хозяйственного

водоснабжения.

Coala


В качестве привода механизмов собственных нужд энергоблоков

тепловых электростанций используются в основном асинхронные

электродвигатели.

Для механизмов мощностью от 200 до 8000 кВт используются

двигатели высокого напряжения (6 кВ), частотой вращения 300-3000 об/мин.

Для приводов малой мощности (до 200 кВт) применяются серийные

асинхронные электродвигатели напряжением 0,4 кВ различных исполнений,

в том числе взрывозащищенного. Применение двигателей постоянного тока

ограничивается мощностью до 20 квт. Все сказанное в полной мере

относится к приводу механизмов с.н. ТЭЦ-2.

Далее рассмотрим некотрые основные группы механизмов с.н. ТЭЦ-2.

- Питательные насосы котлов.

Питательные насосы предназначены для подачи питательной воды в

котел. В качестве питательных насосов котлов используют центробежные

горизонтальные насосы секционного типа с односторонним расположением

рабочих колес, для котлов ТЭЦ с давлением пара 13 Мпа использована

однокорпусная конструкция насоса, расчитанная на работу при высокой

температуре питательной воды.

На ТЭЦ-2 в качестве привода питательного насоса применяется

асинхронный нерегулируемый электродвигатель, поэтому он носит название

«питательный электронасос» – сокращенно ПЭН.

Каждый из блоков имеет свой рабочий ПЭН с номинальной

мощностью электродвигателя 5 МВт.

В оперативной документации после обозначения, через тире ставится

номер, обозначающий к какому блоку принадлежит насос (к примеру, для

блока №2 – ПЭН-2). Для резервирования рабочих ПЭНов на электростанции

предусмотрены два резервных насоса, в оперативном обозначении впереди

ставится буква»Р» - резервный, а через черточку порядковый номер.

Резервный насос РПЭН-1 предназначен для резервирования ПЭН – 1,2,

Coala


блоков №1 и №2, кроме того рабочие ПЭНы этих блоков могут осуществлять

взаимное резервирование.

Для блока №3 резервирование осуществлено насосом РПЭН-2.

Электродвигатель РПЭН-1 имеет номинальную мощность 5 МВт, а РПЭН-2 –

3,2 Мвт. Остальные технические характеристики асинхронных

электродвигателей приводим в таблице №2.7.

Из особенностей электродвигателя следует упомянуть, что оп имеет

водяное охлаждение, охлаждающая вода берется после конденсатных

насосов турбины. Кроме того, для смазки подшипников ПЭНов (РПЭНов)

предусмотренны три маслонасоса, два из которых рабочие, а третий

резервный.

Электродвигатели маслонасосов рабочих ПЭНов на напряжение 0,4 кВ

имеют номинальную мощность 2,2 кВт, питаются от сборок 0,4 кВ блоков,

причем с целью повышения надежности два маслонасоса подключены к

сборкам своего блока, а третий к сборке другого блока. Для РПЭНов – 1,2

электродвигатели маслонасосов получают питание от сборок с двойным

питанием (от своего и другого блока).

Питательные насосы относятся к ответственным агрегатным

механизмам. Прекращение подачи воды в котел требует принятия

практически немедленных мер к снижению его нагрузки, а в дальнейшем – к

остановке.

- Тягодувные рабочие машины.

Котлы, работающие с разряжением, имеют дутьевые вентиляторы,

которые подают в топку воздух, необходимый для поддержания процесса

горения топлива, и дымососы, осасывающие газообразные продукты

сгорания. Дутьевые вентиляторы и дымососы приводятся во вращение

двухскоростными асинхронными двигателями типа ДАЗО и АДЗ.

Регулирование производительности осуществляется направляющими

аппаратами в сочетании с переключением числа пар полюсов

двухскоростных электродвигателей.

Coala


Каждый блок имеет свою группу тягодутьевых механизмов.

Резервирования тягодутьевых машин не предусмотрено. В пределах одного

блока с целью, во первых уменьшения единичной мощности приводных

электродвигателей, во вторых повышения надежности работы группы

тягодутьевых машин, предусмотрено два комплекта агрегатов (А и Б), так

называемые «нитка А» и «нитка Б». Каждый комплект имеет по одному

двухскоростному дутьевому вентилятору и дымососу. Также на каждой

нитке имеется один регенеративный воздухоподогреватель барабанного типа,

осуществляющий подогрев воздуха за счет уходящих газов.

В оперативной документации эти механизмы обозначаются

сокращенно так:

Д-2А – дымосос блока №2 нитка А;

Д-2Б – дымосос блока №3 нитка Б;

ДВ-1А – дутьевой вентилятор блока №1 нитка А;

РВП-3Б – регенеративный воздухоподогреватель блока №3 нитка Б.

Заборный воздуха осуществляется летом с наружной стороны главного

корпуса ТЭЦ, а зимой, с целью повышения экономичности, из котельного

отделения главного корпуса. Продукты сгорания удаляются по системе

дымоходов в дымовую трубу.

С помощью цепей автоматики и управления имеется некоторое

взаимное резервирование между одноименными механизмами одного блока.

Так при полной остановке одного из дымососов (Д-А), дымосос другой нитки

(Д-Б) переходит на более высокую скорость и одновременно полностью

открывается направляющий аппарат этого дымососа. Аналогичный процесс

происходит при полной остановке дутьевого вентилятора одной из ниток.

Тягодутьевая группа пиковых водогрейных котлов аналогична

блочным с некоторыми изменениями. Так для водогрейных котлов №1÷3

дутьевые вентиляторы имеют малую мощность и большое число (12 штук),

что обеспечивает возможность регулирования производительности.

Дымососы этих котлов двухскоростные и для отличия от блочных дымососов

Coala


обозначаются как «ДС». На водогрейных котлах №1÷3 отсутствует подогрев

воздуха. Тягодутьевые механизмы котлов №4,5 аналогичны блочным, но

вместо регенеративных подогревателей использованы вентиляторы горячего

дутья.

Тягодутьевые рабочие машины относятся к ответственным агрегатным

механизмам. Остановка одного из дутьевых вентиляторов или дымосов

нарушает равномерность распределения воздуха между горелками котла.

Кроме того, за счет обратного перетока воздуха через остановленный агрегат

уменьшается общая его подача в топку котла и нагрузка блока может

снизится на 40-50%. Остановка всех дутьевых вентиляторов требует

остановки котла. При остановке всех дымососов котел может работать с

пониженной производительностью под наддувом, но продолжительность

такой работы ограничена.

- Циркуляционные насосы.

Циркуляционные насосы обслуживают конденсатор турбины

обеспечивая циркуляцию охлаждающей воды через трубки конденсатора.

Производительность циркуляционных насосов приходится регулировать, так

как расход охлаждающей воды в сильной степени зависит от ее температуры.

На ТЭЦ-2 сооружена общестанционная насосная и ее

производительность регулируется числом параллельно работающих

циркуляционных насосов. На электростанции установлены четыре насоса,

кратко обозначаемых как с добавлением через черту порядкового номера.

Во вращение циркуляционные насосы приводятся асинхронными

электродвигателями вертикального исполнения.

Отключение этих механизмов приводит к срыву вакуума конденсатора

и к аварийной остановке турбины. Для ТЭЦ-2 циркуляционные насосы

относятся к ответственной общестанционной нагрузке.

- Конденсаторные насосы.

Конденсатные насосы турбины отсасывают конденсат из конденсатора

турбины. Производительность конденсатных насосов мало зависит от

Coala


нагрузки турбоагрегата, их регулирование производится с помощью

задвижек на напорном и всасывающем патрубках.

На каждый блок ТЭЦ-2 предусмотрено три насоса: два рабочих и один

резервный, каждый рассчитан на 50% полной производительности.

Оперативное обозначение конденсатных насосов турбины принято

следующее – КН-2А, конденсатный насос турбины блока №2, буква «А»

обозначает первый насос (соответственно «Б» – второй, «В» - третий).

Приводом насосу служит низковольтный (0,4 кВ) асинхронный

электродвигатель с котроткозамкнутым ротором с номинальной мощностью

75 кВт.

Название конденсатных носят также сливные насосы горизонтальных

сетевых подогревателей и пиковых бойлеров.

На ТЭЦ-2 на каждом блоке использованы два последовательно

включенных сетевых горизонтальных подогревателя. Для каждого из них

предусмотрено по два конденсатных насоса из них может быть резервным и

рабочим. Обозначают их как:

КИПСГ-2А.Б (для первого подогревателя блока №2);

КИНСГ-2В,Г (для второго подогревателя блока №2).

На теплоэлектроцентрали на блоках №2 и №3 имеются пиковые

бойлера, подогревающие сетевую воду до требуемой температуры. Для слива

конденсата из подогревателей установлены два насоса, обозначаемых –

КИПБ-2А,Б (для блока №2).

Для подогревателей низкого давления (ПНД) предусмотрен сливной

насос, обозначенный СлПИД-2.

Приводной электродвигатель вышеперечисленных конденсатных

насосов аналогичен конденсатным насосам турбины.

Все названные насосы являются агрегатной нагрузкой, из них наиболее

ответственными являются конденсатные насосы турбины, чья полная

остановка приводит к срыву вакуума конденсатора.

- Мазутные насосы.

Coala


Мазутные насосы являются нефтеперекачивающими механизмами, их

задачей является подача мазута в горелки котлов. В связи с достаточной

удаленностью мазутохозяйства, а также значительным перепадом в уровне

высот котлов и мазутохозяйства различают мазутные насосы I-го и II-го

подъема.

Оперативное обозначение мазутных насосов на ТЭЦ-2 – МН, с

добавлением через черту порядкового номера, а снизу индекса указывающего

величину подъема. К примеру:

МНI-2 – мазутный насос I-го подъема номер два;

МНII-1 - мазутный насос II-го подъема номер один.

Все мазутные насосы расположены в зданиях мазутохозяйства. При

этом восемь насосов I-го подъма имеют приводные асинхронные

электродвигатели 0,4 кВ номинальной мощностью 40 кВт. Четыре мазутных

насоса II-го подъема вращаются электродвигателями 0,4 кВ мощностью 160

кВт. Четыре мазутных насоса II-го подъема вращаются высоковольтными

асинхронными электродвигателями 6 кВ мощностью 250 кВт.

Мазутные насосы являются общестанционной нагрузкой. Они

относятся к ответственным потребителям, так как отключение насосов при

сжигании в котлах мазута приводит к погасанию факелов котлов и аварийной

остановке станции.

- Сетевые насосы.

Сетевые насосы входят в состав рабочих машин с.н. теплофикационной

электростанции. Они обеспечивают циркуляцию горячей воды в

отопительной системе.

Сетевые насосы I-го подъема подают воду из обратного трубопровода

теплофикационной сети в подогреватели, а насосы II-го подъема из

подогревателей в теплофикационную сеть.

Оперативное обозначение аналогично мазутным насосам (СНI-1, СНII-3

и т.д).

Coala


Всего на ТЭЦ-2 четыре сетевых насоса I-го подъема с

электродвигателями мощностью 1 МВт. Они расположены в котельном зале

на специальной площадке.

Сетевые насосы II-го подъема располагаются в здании пиковой

водогрейной котельной. На станции установлены двенадцать насосов II-го

подъема, из них шесть (СНII-1÷6) с приводом от электродвигателей

номинальной мощностью 630 кВт, три насоса (СНII-8÷10) - мощностью 3200

кВт, три насоса (СНII-11÷13) - мощностью 1600 к Вт.

Сетевые насосы II-го подъема №8÷10 имеют охлаждение приводного

электродвигателя водой.

Сетевые насосы являются общестанционными, ответственными

механизмами, при их остановке происходит развал тепловых сетей и

прекращение снабжения горячей водой потребителей.

- Рабочие машины системы смазки и регулирования турбины,

системы уплотнения генератора.

- Маслонасосы смазки относятся к особо ответственным

потребителям системы с.н., отказ которых может привести к

повреждению основных агрегатов. Так при аварийной остановке

электростанции с потерей питания собственных нужд невключение

резервных масляных насосов приводит к срыву маслоснабжения

подшипников турбины и генератора и выплавлению их вкладышей.

Высокая надежность этих машин достигается резервированием самих

машин и выбором соответствующих источников электроснабжения

приводов.

Нормально смазка турбогенератора осуществляется рабочим

маслонасосом расположенным на валу турбины. При опасном снижении

давления масла в напорной линии автоматически включается резервный

маслонасос, получающий питание от сборки 0,4 кВ переменного тока своего

блока. При дальнейшем снижении давления в маслосистеме (например при

потере питания системы с.н. блока) включается аварийный маслонасос

Coala


смазки имеющий привод постоянного тока с электроснабжением от

независимого источника – аккумуляторной батареи. Для пуска

турбогенератора (создания давления в маслосистеме до раскрутки паровой

турбины) служит пусковой маслонасос, с приводом от асинхронного

электродвигателя 6 кВ. пусковой маслонасос может быть использован и при

аварийной ситуации.

Аналогично выполнена система уплотнения генератора, при отказе во

включении резервирующих маслонасосов уплотнения, происходит

разгерметизация генератора, выход охлаждающего газа – водорода,

образующего с кислородом воздуха взрывоопасную смесь, что реально

приводит к взрыву и дальнейшему пожару. Оперативное обозначение

маслонасосов следующее:

РМНС-1, РМНУ-1 – резервные маслонасосы смазки и уплотнения

блока №1;

АМНС-1, АМНУ-1 – аварийные маслонасосы смазки и уплотнения

блока №1;

ПМН-3 – пусковой маслонасос блока №3.

Кроме выше названных механизмов с.н. на ТЭЦ-2 существует немалое

количество машин с.н., в своем большинстве неответственных.

Среди механизмов с.н. с приводом от электродвигателей высокого

напряжения (6 кВ), можно назвать: пожарные насосы (ПЖИ-1,2), насосы

кислотной промывки котлов (НКП-1,2); НКПВК-1,2), резервный возбудитель

(РВ), насосы рециркуляции (НР-1,2) и др. еще большее количество машин

с.н. с приводным низковольтным (0,4 кВ) электродвигателем применяется во

многих процессах и технологиях по всей ТЭЦ-2.

Как выше отмечалось основным видом привода для механизмов с.н.

служат асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Для

некоторых выше названных механизмов, к которым следует добавить

резервный агрегат питания сборок 0,4 кВ пожаротушения, применяются

электродвигатели постоянного тока.

Coala


Типы и основные технические характеристики приводных двигателей

рассмотренных машин системы с.н. приводим в таблице №2.7.

Таблица 2.7.Технические характеристики приводных электродвигателей

механизмов с.н.

№ п/пНаимено-

вание механизма

Тип электро-

двигателя

Технические характеристики

Рном Uном nном cosном

кВт кВ об/мин - % -1 2 3 4 5 6 7 8 9

1

Питательные насосы ПЭН-1,2,3 и РПЭН-1

2АЗМ-5000/6000-

4У5000 6,0 2985 0,92 97,4 6,5

2

Питательные насосы ПЭН-1,2,3 и РПЭН-2

2АЗМ-3200/6000-

4У3200 6,0 2985 0,92 96,9 6,3

3Дымонасосы Д-1,2,3 А,Б

ДА30-15-69-8/10

800 6,0 743 0,88 92,55,9

400 595 0,81 91,5

4Дутьевые вентиляторы ДВ-1,2,3 А,Б

ДА30-15-41-8/10

5006,0

743 0,85 91 5,6250 595 0,78 89 5,6

5Дутьевые вентиляторы ДВ-2А

АД3-630-8/10У1

6306,0

747 0,82 95 5,5320 598,2 0,79 93,8 5,8

6Циркуляционные насосы ЦН-1,4

ВАН-118/51-8КУЗ

1000 6,0 750 0,86 94,4 6,5

7Цирк. насосы ЦН-2,3

АВ-15-31-10К

630 6,0 600 0,81 91 4,9

8

Конденсатные насосы турбины (блока №2) КН-2А,Б,В

К7280S-А80/8

75 0,4 2970 0,9 95 6,0

9

Конденсатные насосы подогревателей (блока №2)КИПСГ-2,А,Б,В,ГКНПБ-2А,БСлПИД-2

АО-2-91-2У3

75 0,4 2950 0,85 91 6,5

10

Мазутные насосы I-го подъема МНI-1÷8

ВАО-81-2У2

40 0,4 2950 0,85 91,2 6,3

Coala


Продолжение таблицы 2.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9

11

Мазутные насосы II-го подъема МНII-1,3

МА36-51/2У2

160 0,4 2980 0,87 92,1 6,0

12


ВАО-315М-2У2-5

160 0,4 2965 0,85 91 6,0

13


ВАО-450М-2У2

250 6,0 2980 0,87 93,2 6,0

14

Сетевые насосы I-го подъема СНI –1÷4

АН-2-16-57-10У4

1000 6,0 595 0,82 94,7 6,0

15

Сетевые насосы II-го подъема СНII –1÷6

А-12-52-4У4

630 6,0 1480 0,89 93,5 5,7

16


2АЗМ-3200/6000У

ХЛ43200 6,0 2985 0,92 96,9 5,3

17


4АЗМ-1600/6000У

ХЛ41600 6,0 2973 0,89 96,5 5,2

18

Резервный маслонасос смазки РМНС-2 (блока №2)

В3-2001-74 30 0,4 1460 0,85 92 6,0

19

Резервный маслонасос уплотнения РМНУ-2

ВДО-72-245 30 0,4 2890 0,83 91,2 6,0

20

Аварийный маслонасос смазки АМИС-2

П62-У4 11220 Впост. тока

1500 - -

21

Аварийный насос уплотнения АМИУ-2

П62-У4 25220 Впост. тока

3000 - -

Coala


Примечание: Рном – номинальная мощность электродвигателя; Uном –

номинальное напряжение электродвигателя; nном – номинальная частота

вращения; cosном - номинальный коэффициент мощности; - к.п.д.

электродвигателя; - кратность пускового тока.

2.3.3. Источники питания системы с.н.

Одним из принципиальных вопросов при построении системы с.н.

является выбор источника питания. Наиболее простым решением,

получившим распространение, является схема с непосредственной

электрической связью системы с.н. с сетью энергосистемы, приведенной на

рис. 2.7.

Coala


Недостатком такой схемы является зависимость напряжения и частоты

в системе с.н. от режима энергосистемы.

Другим решением может быть питание с.н. от электрически не

связанного с сетью энергосистемы генератора на валу главного агрегата или

на валу вспомогательной турбины. Однако автономные источники энергии

или генераторы на валу основного агрегата для питания с.н. значительно

увеличивают стоимость единицы установленной мощности электростанции,

усложняет эксплуатацию и являются менее надежными, чем при

электроснабжении системы с.н. от основного генератора через отпайку.

Вероятность безотказной работы трансформатора с.н. гораздо выше, чем

генератора, турбины, источника пара и их механизмов с.н. При

использовании станционных турбогенераторов с.н. требуется обеспечить еще

более высокую надежность питания их механизмов с.н. Кроме того, пуск и

самозапуск электродвигателей от сети энергосистемы проходит в лучших

условиях, чем пуск от источника ограниченной мощности.

Электроснабжение с.н. от автономных источников могло бы оказаться

полезным при авариях, сопровождающихся глубоким понижением частоты и

напряжения, когда падает производительность механизмов, а при глубоком

понижении напряжения теряется также устойчивость двигательной нагрузки.

Это приводит к прекращению подачи питательной воды, срыву вакуума

турбин, сбросу нагрузки и отключению агрегатов. В результате в системе

может начаться лавинообразное снижение частоты и напряжения.

Однако автономный источник не может устранить основной причины

тяжелой системной аварии – несоответствия между нагрузкой и

располагаемой мощностью электростанции. Независимое от сети питание

с.н. может в ряде случаев лишь задержать развитие аварии, но не исключить

ее кардинальным решением вопроса является правильное использование

средств системной автоматики и прежде всего частичной разгрузки после

исчерпания вращающегося резерва мощности.

Coala


В связи со всем вышесказанным, основной схемой электроснабжения

системы с.н. электростанций всех типов в настоящее время является схема,

приведенная на рис 2.7. Надежность и устойчивость такой схемы

обеспечивается:

1) широким применением для привода рабочих машин с.н.

асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, легко

разворачивающихся после кратковременного снижения частоты вращения;

их пуск от полного напряжения сети без всяких регулирующих устройств и

отказом от защиты минимального напряжения на ответственных механизмах

с.н.;

2) успешным самозапуском электродвигателей при восстановлении

напряжения после отключения коротких замыканий в энергосистеме и в сети

с.н.

3) применение быстродействующих релейных защит и выключателей

на всех элементах системы и присоединениях с.н., что позволяет уменьшить

опасность снижения напряжения в системе с.н. при к.з. во внешней сети и

вызванного этим торможения электродвигателей, следовательно,

уменьшения производительности рабочих машин с.н.;

4) широким внедрением устройств системной автоматики

(автоматическая частотная разгрузка, автоматический ввод резервного

питания и резервных механизмов с.н.);

5) использование автоматического регулирования возбуждения и

форсировки возбуждения генераторов, обеспечивающих быстрое

восстановление нормального напряжения генераторов после отключения к.з.

6) рациональное построение схемы электроснабжения системы с.н., в

основу которой положено секционирование с присоединением группы

электроприемников, относящихся к каждому агрегату (блоку, котлу), к

отдельной секции распределительного устройства с отдельным рабочим

трансформатором (благодаря этому к.з. в сети с.н. вызывают понижение

напряжения только у соответствующей группы электроприемников).

Coala


Как указывалось в предыдущем параграфе, на ТЭЦ-2 используются

сети с.н. двух напряжений: 6 кВ для питания нагрузок мощностью от 200 кВт

и выше и сеть 0,4 кВ для приводов малой мощности (до 200 кВт). Все

вышесказанное об источниках питания системы с.н. полностью относится к

схеме кишиневской ТЭЦ-2, где в качестве основных источников питания

механизмов с.н. с приводом 6 кВ использованы трансформаторы с.н.,

подключенные к генераторам станции и непосредственно к энергосистеме.

В качестве рабочих питающих элементов сети с.н. 6 кВ применяются

специальные трансформаторы собственных нужд (ТСН). Рабочие ТСН

присоединены ответвлением к блоку между блочным трансформатором и

генератором. Учитывая высокую надежность комплектных закрытых

экранированных токопроводов с различными фазами, которыми выполнено -

указанное присоединение, в цепи ответвления ТСН коммутационная

аппаратура не устанавливается. Рабочий ТСН (21Т, 22Т, 23Т соответственно

для блоков №1, №2 и №3) мощностью 25 МВА, выполнен с расщепленной

обмоткой НН и питает две (три для блока №3) секции с.н. 6 кВ: 1Р и 1РО для

блока №1; 2Р и 2РО для блока №2; 3Р, 3РО и 4РО для блока №3.

Использование ТСН с расщепленной обмоткой НН значительно повышает

надежность работы системы с.н. энергоблоков. Так, при к.з. на секции,

питающейся от одной обмотки 6 кВ, напряжение на другой секции,

питающейся от второй расщепленной обмотки, снижается не более чем на 3-

10%, что практически предотвращает «опрокидывание» электродвигателей

с.н., питающихся от этой секции. Это объясняется тем, что при трехфазном

металлическом замыкании на шинах первой секции напряжение на шинах

второй секции равно

, [ЭЧС, 11, Гл.2,§2.1, с.57, ф.22] (2.1)

где Хн1 – сопротивление первой обмотки низкого напряжения (НН1);

Хв – сопротивление обмотки высокого напряжения (ВН);

Uс – напряжение на стороне обмотки ВН.

Coala


Сопротивления Хв, Хн1 для трансформатора с расщепленной обмоткой

НН находим по формулам из [ЭЧС, 7, Гл.3,§3-3, табл. 3-2]

, (2.2)

, (2.3)

где - напряжение к.з. обмоток ВН-НН1(НН2) в процентах;

- напряжение к.з. обмоток НН1-НН2 в процентах (задано

относительно мощности обмоток НН )

Для примера произведем расчет для рабочего трансформатора с.н. 21Т

блока №1.

Для трансформатора 21Т, при S = 12,5 МВА:

Значение определяем по выражению

(2.4)

По полученному результату видно, что напряжение на неповрежденной

секции с.н. 6 кВ понизится не более чем на 6%. Также следует из сказанного

независимость напряжения на одной обмотке НН при изменении в широких

пределах нагрузки, питающейся от другой обмотки НН (например, при

пусках и отключениях двигателей с.н.).

Coala


Для остальных трансформаторов с.н. (в том числе резервных)

аналогичные результаты расчета приведены в таблице №2.8.

Таблица №2.8.

ТСН ХВ% ХН%

21Т 17,5 9,305 0,555 8,75 0,940

22Т 17,5 9,55 0,8 8,75 0,916

23Т 17,3 9,295 0,645 8.65 0,931

20Т 17,14 9,535 0,965 8,57 0,899

30Т 31,43 57,77 3143 2,545 28,885 0,919

Кроме того, использование трансформаторов с расщепленными

обмотками низшего напряжения является распространенным и действенным

способом ограничения токов к.з. в системе с.н.

Тип установленных на ТЭЦ-2 рабочих ТСН следующий – ТРДНС –

25000/10.

В обозначении:

Т - трехфазный трансформатор;

Р - расщепленная обмотка НН

Д- принудительная циркуляция охлаждающего воздуха и естественная

циркуляция масла

Н – наличие системы регулирования напряжения (РПИ)

С – специфическая область применения, для систем собственных нужд

электростанции

25000 – номинальная мощность в кВА;

10 – класс напряжения обмотки ВН в кВ.

Технические характеристики рабочих ТСН приводим в табл. №2.9

Coala


Таблица №2.9.

Технические характеристики рабочих трансформаторов

с.н. (21Т, 22Т, 23Т).

№п/п

Наименование данных Обозначение Единицы Данные

1. Номинальная мощность обмоток:

ВН МВА 25НН1 (НН2) МВА 12,5

2. Напряжение обмоток:ВН кВ 10,5

НН1 (НН2) кВ 6,3-6,33. Номинальный ток обмоток:

ВН А 1375НН1 (НН2) А 1145,5

4. Напряжение к.з. (при S = 12,5

МВА)

ВН-НН1 % 9,35ВН-НН2 % 9,26

НН1-НН2 % 17,55. Ток х.х. I0 % 0,656. Схема соединения обмоток - - Δ/Δ-Δ-127. Потери к.з. РК кВт 1228. Потери х.х. РХ кВт 26,79. Система регулирования

напряжения-

-РПН

± 8 ×1,74%

Примечание: Значения UХ % указаны для ТСН 21Т, для ТСН 22Т –

Значения напряжения к.з. указаны на номинальных ступенях между

обмотками.

Указанный тип трансформатора ТРДНС-25000/10, при отключенной

системе охлаждения, имеет мощность S = 17 МВА.

Coala


Резервным источником питания системы с.н. являются пускорезервные

трансформаторы собственных нужд (ПРТСН) 20Т и 30Т. Их функции, кроме

резервирования рабочих источников питания, является пуск и останов

энергоблока. Для электростанций с блоками 120 МВт и выше

устанавливаются ПРТСН с расщепленными обмотками НН и, как правило, со

схемой соединения Y/Δ-Δ-11 Обмотка ВН ПРТСН подключена к сети,

работающей с заземленной нейтралью (для ТЭЦ-2 к ОРУ-110 кВ). Для

предотвращения повреждения электродвигателей от перенапряжений,

возникающих при удаленных однофазных к.з. в сети 110 кВ, нейтраль

обмотки ВН ПРТСН также заземляется. По существующим нормам, на

электростанциях с блочными агрегатами при числе блоков три и более (для

ТЭЦ-2 – их три) устанавливаются два ПРТСН, подсоединенных состороны

ВН к разным источникам питания (на разные системы шин ОРУ-110 кВ для

ТЭЦ-2).

Для ПРТСН 20Т тип трансформатора – ТРДНС – 32000/110,

расшифровка обозначения аналогична рабочим ТСН. Технические

характеристики трансформатора приводим в табл. № 2.10.

Таблица № 2.10.

Технические характеристики резервного трансформатора с.н. 20Т.

№п/п


1 2 3 4 51. Номинальная мощность обмоток:

ВН МВА 32 (21,3)НН1 (НН2) МВА 16 (10,65)

2. Напряжение обмоток:ВН кВ 115

НН1 (НН2) кВ 6,3-6,33. Номинальный ток обмоток:

ВН А 160,7НН1 (НН2) А 1466

4. Напряжение к.з.

Coala


Продолжение таблицы 2.101 2 3 4 5

ВН-НН при S=32 МВА % 10,67ВН-НН1 при S=16 МВА % 9,58ВН-НН2 при S=16 МВА % 9,49

НН1-НН2 при S=16 МВА % 17,145. Ток х.х. I0 % 0,76. Схема соединения обмоток - - Δ/Δ-Δ-117. Потери х.х. РК кВт 141,58. Потери к.з. РХ кВт 34,29. Система регулирования


-РПН

± 8 ×1,75%

Примечание. В скобках указана мощность трансформатора при отключении

системы охлаждения. Значения напряжения к.з. указаны на номинальных

ступенях между обмотками.

Для ПРТСН 30Т тип трансформатора:

ТРНДЦН – 40000/25000 – 110/6,6-6,6 – 84У1

В обозначении: Т - трехфазный трансформатор;

Р – расщепленная обмотка;

НДЦ – принудительная циркуляция воздуха и

масла с направленным потоком масла;

Н – наличие системы регулирования

напряжения (РПН);

40000 – номинальная мощность при системе

охлаждения НДЦ;

25000 – номинальная мощность при системе

охлаждения Д (принудительная циркуляция воздуха и естественная

циркуляция масла;

110 – класс напряжения обмотки ВН;

6,6-6,6 – класс напряжения обмоток НН;

84 – год разработки конструкции;

Coala


У – предназначен для работы в районах с

умеренным климатом;


Технические характеристики трансформатора приводим в табл. 2.11.


Технические характеристики резервного трансформатора 30Т.

№п/п


1 2 3 4 51. Номинальная мощность

обмоток:ВН МВА 40/25

НН1 (НН2) МВА 20/12,52. Напряжение обмоток:

ВН кВ 115НН1 (НН2) кВ 6,6-6,6

3. Номинальный ток обмоток:ВН А 200,8/125,5

НН1 (НН2) А 1749,5/1093,5

4. Напряжение к.з.

ВН-НН при S=40/25МВА % 10,67/10,10ВН-НН1 при S=40/25 МВА % 31,43/19,64

ВН-НН2 при 40/25 МВА % 31,43/19,64НН1-НН2 при 40/25 МВА % 57,77/38/18

5. Ток х.х. I0 % 0,66. Схема соединения обмоток - - Δ/Δ-Δ-117. Потери х.х. РК кВт8. Потери к.з. РХ кВт9. Система регулирования


-РПН

± 9 ×2%

Примечание. Значения напряжения к.з. указаны на номинальных ступенях

между обмотками.

Трансформатор имеет многоступенчатую систему охлаждения,

три основные ступени охлаждения :

1) М – естественная циркуляция воздуха и масла Sном = 16 МВА;

Coala


2) Д - принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция

масла Sном = 25 МВА;

3) НДЦ – принудительная циркуляция воздуха и масла с направленным

потоком масла. Sном = 40 МВА;

и две промежуточные:

4) МЦ – естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция

масла с ненаправленным потоком масла;

5) НДЦ1

Питание сети 0,4 кВ электростанций, предназначенной для

подключения электродвигателей малой мощности (до 200 кВт) и сетей

освещения, осуществляется от ТСН 6/щ,4 кВ, обмотки которых соединяются

по схеме Δ/Y - 11. Мощность ТСН выбирается в пределах от 250 до 1000

кВА. Каждый ТСН 6/0,4 кВ присоединяется к соответствующей секции

распределительного устройства с.н. (РУСН) через высоковольтный

выключатель, а к РУСН 0,4 кВ – через автоматический воздушный

выключатель. Рабочий ТСН может питать одну или две секции РУСН 0,4 кВ.

На ТЭЦ-2 применяются следующие типы трансформаторов 6/0,4 кВ:

а) для питания (рабочего и резервного) блочных РУСН 0,4 кВ и

общестанционных секций 0,4 кВ, расположенных в главном корпусе,

используется – ТСЗС – 1000/10; в обозначении:

Т – трехфазный трансформатор;

СЗ – естественное воздушное охлаждение при защищенном

исполнении;

С – специфическая область применения, для собственных нужд

электростанций;

1000 – номинальная мощность в кВА;

10 – класс обмотки ВН в кВ.

б) для питания общестанционных РУСН 0,4 кВ, расположенных во

вспомогательных цехах ТЭЦ используется – ТМС –1000/40; расшифровка

Coala


обозначения аналогична вышеприведенной, кроме М – естественная

циркуляция воздуха и масла;

в) для рабочего и резервного питания РУСН 0,4 кВ ОРУ и воздушной

компрессорной используется – ТМ – 630/10;

г) для рабочего и резервного питания РУСН 0,4 кВ водогрейной

котельной (котлы № 4 и № 5) и мазутохозяйства №2 используется – ТС3 –

630/10.

Технические характеристики применяемых на ТЭЦ-2 трансформаторов

6/0,4 кВ в табл. № 2.12.


Технические характеристики трансформаторов с.н. 6/0,4 кВ

№ п/п

Наименование данныхТСЗС-1000/10

ТСЗ-630/10

ТМС-1000/10

ТМ- 63/10

1 Номинальная мощность Sном, кВА

1000 630 1000 630

2 Номинальное напряжение обмоток:

ВН , кВ 6,3 6,0 6,3 6,0

НН , кВ 0,4 0,4 0,4 0,43 Номинальный ток

обмотокВН , А 91,6 60,6 91,6 60,6НН , А 1445 910 1445 910

4 Напряжение к.з. Uк, % 8 5,5 8 5,55 Потери к.з Рк, кВт 12 7,3 12,2 7,66 Ток х.х. I0, % 2 1,5 1,4 27 Потери х.х. Рх, кВт 3 2 2,2 1,568 Схема соединения

обмотокY/Δ - 11 Y/Δ - 11 Y/Δ - 11 Y/Δ - 11

9 Система регулирования напряжения

ПБВ ± 2 × 2,5%

Примечание. Значения параметров UК % и IО% указаны усредненно.

Coala


Повышенное значение Uк=8% (вместо 5,5%) у трансформаторов,

имеющих букву “С” в конце буквенного обозначения типа, позволяет

ограничить значение токов к.з. в сети с.н. напряжением 0,4 кВ. Для других

трансформаторов с.н. 6/0,4 кВ такое ограничение осуществляется за счет

достаточно длинных питающих кабелей (все трансформаторы удалены от

питающих их секций 6кВ).

Для особо ответственных потребителей с.н., требующих повышенной

надежности электроснабжения, предусматривают независимые источники

энергии ограниченной мощности, обеспечивающие питание этой группы

электроприемников при полном исчезновении напряжения на

электростанции. Такими независимыми источниками энергии могут быть:

а) автономные агрегаты с автоматическим пуском, состоящие из

первичного двигателя в виде дизеля или газовой турбины и синхронного

генератора;

б) вспомогательные генераторы, установленные на валу главных

агрегатов;

в) аккумуляторные батареи.

Автономные агрегаты требуют для пуска и набора нагрузки несколько

минут, поэтому они получили применение для приемников энергии,

допускающих такой перерыв в подаче энергии. На ТЭЦ-2 к этой группе

электроприемников относятся механизмы пожаротушения. Насосы

пожаротушения резервированы насосом с приводом от дизельного двигателя.

Задвижки пожаротушения, нормально питающиеся от общестанционной

секции РУСН 0,4 кВ, в случае исчезновения питания получают напряжение

от автоматически включающегося синхронного генератора с приводом от

двигателя постоянного тока. Электродвигатель постоянного тока запитан от

аккумуляторной батареи.

Аккумуляторные батареи являются независимыми источниками

энергии в системе с.н. электростанции. Основное их назначение заключается

в питании систем управления, автоматики, сигнализации, связи, а также

Coala


электроснабжении особо ответственных рабочих машин и сети освещения

при нарушении нормальной работы установок в течение времени,

необходимого для восстановления нормальной работы. Исходя из нормы

аккумуляторная батарея на два блока на ТЭЦ-2 существуют две

аккумуляторные батареи. Для заряда батарей на ст анции предусмотрены

статические (тиристорные) преобразователи, присоединенные к сети 0,4 кВ

переменного тока в нормальном режиме приемники энергии постоянного

тока питаются от сети переменного тока через преобразователь, который

также подзаряжает батарею. При исчезновении напряжения в сети

переменного тока приемники постоянного тока обеспечиваются энергией от

аккумуляторной батареи без перерыва питания, даже кратковременного.

Для аккумуляторных батарей ТЭЦ-2 используются аккумуляторы типа

СК (стационарные для кратковременного разряда). Один элемент батареи

состоит из двух параллельно включенных аккумуляторов СК-12. Число после

букв – номер аккумулятора, получающийся как частное от деления значения

номинальной емкости в А/4 данного типа аккумулятора на 36. Напряжение

полностью заряженного элемента при разомкнутой цепи должно быть не

ниже 2, 06 В. В нормальном режиме на шинах аккумуляторной батареи

составляет 230-235 В. Аккумуляторная батарея № 1 имеет 108 основных и 20

регулируемых элементов, а батарея № 2 – 108 основных и 18 регулируемых

элементов. Регулирующие элементы служат для поддержания нормального

уровня напряжения на шинах постоянного тока.

2.3.4. Схема питания собственных нужд

Схемы рабочего и резервного питания с.н. является составной

частью главной схемы электрических соединений станции. От построения

этих схем зависит устойчивость технологического режима выработки

электроэнергии, расход электроэнергии на с.н., капитальные вложения в

систему электроснабжения механизмов с.н.

К схемам питания с.н. предъявляются следующие требования:

Coala


1) Схемы электроснабжения установок с.н. станции должны

проектироваться и эксплуатироваться таким образом, чтобы в различных

режимах, в том числе и аварийных, обеспечивался определенный уровень

надежности работы электростанции в целом и отдельных агрегатов. Кроме

того, должна быть обеспечена сохранность основного оборудования

электростанций (котлов, турбин, генераторов и др.) при аварийной остановке.

Для обеспечения этих условий принимаются специальные меры. Шины

распределительных устройств с.н. электростанции секционируются, причем

электроснабжение каждой секции осуществляется не менее чем от двух

питающих элементов. Ответственные механизмы (прекращение работы

которых вызывает останов котлов или турбин) выполняются парными: один

находится в работе, другой – в так называемом «горячем резерве, т.е. может

быть включен в работу автоматически в случае отказа первого. Питание

электродвигателей таких механизмов осуществляется, как правило, от разных

секций с.н.

Необходимая надежность работы с.н. станции обеспечивается также

наличием на всех элементах электрической сети с.н. устройств релейной

защиты, отключающих с минимально возможным временем защищаемые

элементы при возникновении в них повреждений. Это предотвращает

длительное понижение напряжения во всей сети с.н. в результате к.з. в

элементах сети с.н. (электродвигателях, трансформаторах, кабелях и др.),

которое может приводить к затормаживанию неповрежденных

электродвигателей и нарушению работы технологического оборудования

электростанции. Той же цели служит автоматическое без дополнительной

выдержки времени включение резервного питающего элемента (АВР) при

отключении рабочего питающего элемента в случае повреждения в

питающей сети с.н., а также при ошибочном и самопроизвольном

отключении этого элемента.

2) Схема с.н. должна быть экономичной и допускать

расширение ее более мощными агрегатами, не требуя изменения

Coala


схемы и электрооборудования сн ранее установленных агрегатов

меньшей мощности.

3) Источники питания и схема электрических

соединений должны обеспечивать успешный самозапуск

электродвигателей ответственных механизмов с.н в аварийных

режимах.

4) Схема с.н. должна обеспечивать наличие питания от

независимого источника (дизель-генератора или аккумуляторной

батареи) в режиме полного исчезновения переменного тока на

станции для приводов механизмов, обеспечивающих сохранность

основного оборудования (маслонасосы смазки и уплотнения вала

турбины, генератора и т.п.)

Кроме того, к схемам с.н. блочных электростанций предъявляются

дополнительные требования:

а) схема питания системы с.н. должна быть такой же блочной, как и

основная электрическая и тепловая схемы;

б) на секциях с.н. каждого блока должно осуществляться независимое

регулирование напряжения под нагрузкой.

Блочный принцип в структуре схемы питания с.н. увеличивает

надежность работы электростанции, так как при любых режимах работы

повреждение любого элемента схемы с.н. может привести к отключению не

более чем одного блока.

Характерной особенностью кишиневской ТЭЦ-2 является блочный

принцип построения тепловой схемы, за некоторыми исключениями, что

предопределяет выбор схемы с.н. применительно к блочным станциям.

Питание электродвигателей механизмов с.н. мощностью 200 кВт и выше

осуществляется на напряжении 6 кВ, электродвигателей меньшей мощности

– на напряжении 0,4 кВ, а отдельных электродвигателей постоянного тока –

от аккумуляторных батарей на напряжении 220 В. Для сети освещения

Coala


принимается напряжение 380/220В. Питание осветительных нагрузок

предусматривается от общих и для силовой нагрузки трансформаторов.

Как уже отмечалось, основными источниками питания потребителей

с.н. являются генераторы и энергосистема. Исходя из принципа блочности,

экономичности, надежности и облегчения условий замозапуска цепи с.н.

каждого блока получают питание от рабочего трансформатора с.н.,

присоединенного к ответвлению блока генератор-трансформатор (см. рис.

2.8.). Достоинством такого присоединения является уменьшение колебаний

напряжения в системе с.н. при к.з. в системе или за трансформатором блока

и сохранением питания с.н. от генераторов даже при к.з. на шинах

повышенного напряжения и при отключении от них всех блоков.

Для повышения надежности все рабочие ТСН присоединяются к блоку

с помощью закрытых комплектных экранированных токопроводов с

раздельными фазами, что значительно снижает вероятность возникновения

многофазных к.з., поэтому коммутационная аппаратура в цепи ответвления

не установлена. Отсоединение трансформатора с.н. от генератора во время

ревизий и ремонта осуществляется при помощи шинных разъемов.

На напряжение 6 кВ в главном корпусе предусмотрено по одной

секции с.н. на каждый блок (секции 1Р, 2Р, 3Р соответственно для блоков

№1, 2, 3). Кроме того, для присоединения территориально близко

расположенных нагрузок 6 кВ предусмотрено четыре общестанционные

секции 6 кВ в зданиях пиковой водогрейной котельной (секции 1РО и 2РО

для водогрейных котлов № 1,2,3, секции 3РО и 4РО для котлов № 4, 5). Все

секции с.н. 6 кВ выполнены с одной системой сборных шин. Каждая из

блочных секций подключена к своему рабочему ТСН, а общестанционные

секции – ко вторым обмоткам рабочих ТСН (секция 1РО подключена к ТСН

21Т, секция 2РО – к ТСН 22Т, секции 3РО и 4РО – к ТСН 23Т).

Каждая секция с.н. обеспечивается автоматическим питанием.

Выключатели вводов резервного питания на каждую секцию 6кВ включены

по схеме так называемого «явного резерва». т.е. нормально они отключены и

Coala


включаются вручную или автоматически при отключении источника

рабочего питания. Каждый выключатель резервный подключен к секции с.н.

и к одной из магистралей резервного питания 6 кВ, которые питаются от

резервного трансформатора с.н. На ТЭЦ-2 установлены два РТСН,

подсоединенных со стороны обмотки ВН к разным источникам питания (к

различным системам шин ОРУ 110кВ). В этом случае магистрали резервного

питания 6 кВ секционируются выключателями на две части между вторым и

третьим блоком. Секционные переключатели нормально находятся в

отключенном положении, при этом секции 6 кВ блоков №1, 2 (1Р,2Р. 1РО,

2РО) резервируютсяот ПРТСН 20Т, а секции 6 кВ блока №3 (3Р, 3РО, 4РО) –

от ПРТСН 30Т.

Подключение механизмов к секциям 6 кВ осуществляется по

следующему принципу. Все механизмы, относящиеся к данному блоку,

подключаются к своей блочной секции с.н. 6 кВ. Часть общестанционных

механизмов подключается к общестанционным секциям 6 кВ в пиковой

котельной (например сетевые насосы II-го подъема), а часть распределяется

по секциям главного корпуса (циркуляционные насосы, сетевые насосы I-го

подъема и др.)

Coala


Схема питания и резервирования системы с.н. 6 кВ показана на рис.

2.8. на примере блока №2.

Сеть 0,4 кВ с.н. электростанции предназначена для питания

электродвигателей мощностью 200 кВт и менее напряжением 380 В, а также

для сетей освещения станции напряжением 230В. Для возможности

выполнения питания электродвигателей и освещения от одних и тех же

секций 0,4 кВ сеть выполняется с нейтралью, глухозаземленной в одной

точке.

Схема с.н. на напряжение 0,4 кВ строится по тем же принципам, что и

схема сети с.н. высокого напряжения. В зависимости от мощности

потребителей на каждом блоке устанавливается необходимое число

.

Coala


трансформаторов 6/0,4 кВ по 0,63 – 1,0 МВА для питания потребителей

машинного и котельного отделений. Для питания нагрузок напряжением

380/220 В в главном корпусе предусмотрено две общестанционные секции,

питаемые одним трансформатором с.н. 6/0,4 кВ мощностью 1 МВА, и по две

секции на каждый блок, питаемые попарно от трансформаторов мощностью

по 1,0 МВА, с присоединением электродвигателей 380 В механизмов одного

назначения к разным секциям. Для уменьшения расхода силового кабеля в

ряде случаев выполняются вторичные сборки 0,4 кВ, приближенные к

электродвигателям цеховых нагрузок и подключаемых к секциям РУСН 0,4

кВ при помощи кабельных линий с одним автоматическим выключателем.

Резервное питание РУСН 0.4 кВ главного корпуса осуществляется от

двух трансформаторов 6/0,4 кВ мощностью по 1,0 МВА. Один из резервных

ТСН резервирует рабочие трансформаторы первых двух блоков и

трансформатора общестанционных секций, а второй – рабочий ТСН блока

№3. Резервные трансформаторы подключают по схеме явного

резервирования (см. Рис.2.9.). Они присоединяются через рубильник к

шинопроводу резервного питания, подключаемому к секциям резервными

автоматическими выключателями. Между резервными ТСН 0,4 кВ главного

корпуса и резервным ТСН, устанавливаемым в ХВО, прокладывается

кабельная перемычка, позволяющая осуществлять, в случае необходимости,

их взаиморезервирование. Магистраль резервного питания 0,4 кВ главного

корпуса секционируется рубильником на две секции по числу резервных

ТСН. Резервные трансформаторы подключаются к секциям 6 кВ, от которых

не питаются резервируемые ими рабочие ТСН.

В главном корпусе ТЭЦ-2 расположены следующие распредустройства

и ТСН:

а) РУ общесекционной нагрузки главного корпуса1НО и 2НО,

питаемые рабочим ТСН 41Т;

б) РУ агрегатной нагрузки блока №1 1НА, 1НБ, питаемые рабочим

ТСН Б1Т;

Coala


в) РУ агрегатной нагрузки блока №2 2НА, 2НБ, питаемые рабочим

ТСН 52Т;

г) РУ агрегатной нагрузки блока №3 3НА, 3НБ, питаемые рабочим

ТСН 53Т;

д) резервный ТСН секций 1НО, 2НО, 1НА, 1НБ, 2НА, 2НБ – 40Т;

е) резервный ТСН секций 3НА, 3НБ – 50Т.

Схема питания секций с.н. 0,4 кВ главного корпуса приведена на рис.

2.9, на примере блока №2.

Для питания нагрузок релейного щита ОРУ установлены две секции 0,4

кВ и два рабочих ТСН с номинальной мощностью 630 кВА и явным резервом

от трансформатора мощностью 630 кВА.

Coala


Аналогичные секции и трансформаторы устанавливаются в здании

мазутонасосной №1 мазутохозяйства (мощность ТСН 1000 кВА) и в здании

пиковой водогрейной котельной для котлов №4, 5 (мощность ТСН 630 кВА).

В здании химводоочистки предусмотрена установка двух секций 0,4 кВ

и двух рабочих ТСН мощностью 1000 кВА, в здании пиковой водогрейной

котельной (в части относящейся к котлам №1,2,3) – также двух секций 0,4 кВ

с трансформаторами 1000 кВА, в здании, где размещены центральные

ремонтные мастерские и электролизная установка, - одна секция с ТСН 1000

кВА. Резервирование всех перечисленных секций – явное от трансформатора

мощностью 1000 кВА, устанавливаемого в здании химводоочистки.

Перемычки резервного питания кабельные.

В здании мазутонасосной №2 мазутохозяйства установлены две секции

0,4 кВ с трансформаторами 630 кВА. На этих секциях используется неявное

резервирование секционным автоматическим выключателем, который

нормально отключен.

Для компрессорной мазутохозяйства выполнены две секции 0,4 кВ

питаемые ТСН мощностью 630 кВА. Резервирования этих секций не

предусмотрено, для случая отключения одного из рабочих ТСН

предусмотрен соединяющий секции рубильник.

На территории Кишиневской ТЭЦ-2 расположены следующие секции

0,4 кВ и трансформаторы с.н. (кроме главного корпуса):

а) РУ центральных ремонтных мастерских и электролизной 3НО с

рабочим ТСН 103Т;

б) РУ водогрейной котельной (котлы №1,2,3) 4 НО и 5НО с рабочими

ТСН 104Т и 105Т;

в) РУ химводоочистки 6НО и 7НО с рабочими ТСН 106Т и 107Т;

г) резервный ТСН для РУ пунктов а,б,в – 100Т;

д) РУ мазутонасосной №1 мазутохозяйства 8НО и 9НО, с рабочими

ТСН 108Т и 109Т и резервным ТСН 110Т;

Coala


е) РУ релейного щита ОРУ 110 кВ – 11НО и 12НО, с рабочими ТСН

111Т и 112Т и резервным ТСН 120Т;

ж) РУ мазутонасосной №2 мазутохозяйства 13НО и 14НО, с рабочими

ТСН 113Т и 114Т;

з) РУ водогрейной котельной (котлы №4, 5) 15НО и 16НО, с рабочими

ТСН 115 Т и 116Т и резервным трансформатором 130Т;

и) РУ компрессорной мазутохозяйства 17НО и 18НО, с рабочими ТСН

117Т и 118Т.

Схема питания вышеперечисленных секций 0,4 кВ приведена на рис.

2.10, на примере секций с.н. РУ релейного щита ОРУ 110 кВ, схема питания

секций 13НО и 14НО представлена на рис. 2.11.

Coala


Все трансформаторы с.н. 6/0,4 предусматриваются группой соединения

Δ/Y - 11. Напряжение к.з. трансформаторов мощностью 1000 кВА равно 8%,

а для ТСН мощностью 630 кВА - 5,5%.

Электродвигатели одноименных механизмов присоединяются к разным

секциям с.н. 380/220 В.

Питание электроприводов, задвижек и колонок авторегулирования

производится от сборок задвижек, питание которых осуществляется от

разных секций с.н.380/220В (разных блоков), на сборках задвижек

предусматривается автоматический ввод резервного питания.

Питание прочих маломощных электроприемников осуществляется от

вторичных силовых сборок, размещаемых непосредственно в

производственных помещениях. Одноименные механизмы подключаются к

Coala


разным сборкам. Питание вторичных сборок осуществляется радиальными

линиями и резервирование таких сборок не предусмотрено.

В зданиях и сооружениях основного производственного назначения

предусматривается стационарная сборочная сеть для питания передвижных

сварочных аппаратов, а в главном корпусе дополнительная сеть для

термообработки сварных стыков трубопроводов.

Принятая схема питания системы собственных нужд обеспечивает высокую

надежность, маневренность и гибкость питания механизмов собственных

нужд.

Coala


3. ВЫБОР МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ С.Н.

3.1. Общие сведения.

Мощность рабочего трансформатора системы собственных нужд (ТСН)

выбирается на основании подсчета действительной нагрузки секций,

питаемых этим трансформатором, с учетом как блочной, так и

общестанционной нагрузки. Многие механизмы с.н. являются резервными в

пределах блока, как например дублированные конденсатные насосы. Другие

механизмы являются резервными для всех блоков, как, например, резервный

возбудитель. Часть механизмов вступает в работу по мере надобности:

насосы кислотной промывки, противопожарный насос, краны, сварка,

освещение. Кроме того, мощность электродвигателей механизмов с.н.

выбирается с некоторым запасом с учетом ухудшения свойств агрегатов в

процессе эксплуатации (занос газоходов, износ лопаток), тяжелых условий

пуска и небольших скольжений при перегрузках. Каталожные мощности

электродвигателей также обычно больше расчетных требуемых на валу.

Коэффициент мощности (cos φ) и к.п.д. электродвигателей зависят от их

нагрузки. В результате определение действительной нагрузки

трансформатора с.н. оказывается очень сложным и назвать их реальную

загрузку можно лишь на основании опыта эксплуатации и проведенных

испытаниях. Поэтому при определении номинальной мощности

трансформаторов с.н. используем приближенный метод, из [ЭЧС,2], согласно

которому переход от мощности механизмов к мощности трансформатора

производится умножением суммарной мощности всех механизмов на

эмпирические усредненные коэффициенты пересчета, принятые на основе

опыта эксплуатации. В суммарной мощности механизмов с.н. учитываются

не только мощности всех постоянно работающих машин, но и мощности всех

резервных и нормально не работающих механизмов и трансформаторов.

Coala


3.2. Выбор мощности рабочего трансформатора с.н. 6/0,4 кВ

В соответствии со всем вышесказанным, номинальную мощность

рабочего трансформатора с.н. 6/0,4 кВ можно определить из следующего

выражения (по [ЭЧС,2, Гл.3, §3-7, с. 177]):

(3.1)

где - суммы мощностей, кВт, электродвигателей

мощностью более 75 и менее 75 кВт соответственно, подключенных к

трансформатору, кВт;

- сумма мощностей электродвигателей задвижек и колонок

дистанционного управления, кВт;

– суммарная нагрузка приборов освещения и

электронагревателей, кВт;

0,75; 0,35; 0,2; 0,9 – эмпирические усредненные коэффициенты

пересчета.

Для примера рассмотрим определение номинальной мощности

рабочего трансформатора с.н. 6/0,4 кВ, питающего секции 0,4 кВ блока № 2

(трансформатор 52Т питает секции 2НА и 2НБ)

Для определения расчетных величин, используемых в формуле (3,1),

составим таблицу подсчета нагрузки на шинах этих секций. Данные для этой

таблицы берем из [12] и перечня электродвигателей механизмов с.н.,

приведенного в [13].

Coala


Таблица 3.1.

Таблица подсчета нагрузок на шинах 0,4 кВ секций 2НА и 2НБ.

№ п/п

Наименование токоприемников

Исходные данные токоприемников Расчетная присоеди-

ненная мощность,

кВт

ТипРасчетная мощность,

кВт

Количество присоеди-нений, шт

1 2 3 4 5 6Секция 0,4 кВ 2НА

Электродвигатели

1 Конденсатный насос турбины КН-2А

К7280S-А801В

75 1 75

2 Конденсатный насос подогревателя сетевого горизонтального КНПСГ-2В,Г

АО-2-91-2У3

75 2 150

3 Конденсатный насос

пиковых бойлеров КНДП-

2А

АО-2-91-2У3

75 1 75

4 Насос газоохладителя НГО-2Б

А-291-6 55 1 55

5 Электродвигатель валоповоротного устройства ВПУ-2

АО-72-У3 17 1 17

6 Электродвигатель воздуходувки №2

А3-315М-2У3

200 1 200

7 Насос впрыска воды №3

40 1 40

8 Резервный маслоносос смазки РМНС-2

В3-2001-74 30 1 30

9 Насос шариковой очистки

ВАО-Ф-62-4У3

28 1 28

10 Насос дренажного бака ИДБ-2А

ТА-О2-42-2 7,5 1 7,5

11 Конденсатный насос пароэжекторной установки КНПЭУ

4АМ123М-2У3

11 1 11

12 Маслонасос №1 питательного насоса №2

АО-2-30-4М100

2,2 1 2,2

Coala



1 2 3 4 5 613 Маслонасос №3

питательного насоса №1

АО-2-61-4У3

13 1 13

14 Электродвигатель эксгаустера – 2А,В

4А-80-А-2УЗ

1,5 2 3

Итого:- - 1 200

- - 15 506,7Сборки задвижек

15 Резервное питание сборок задвижек блока №3 320Н÷324Н

- 75 - 75

16 Сборка задвижек сетевых насосов I-го подъема 201Н

- 25 - 25

17 Рабочее питание сборок задвижек блока №2 220Н-224Н

- 75 - 75

18 Сборка задвижек питательного насоса №2 202Н

- 20 - 20

Итого: - - - 195Другие токоприемники

19 Щиток освещения машзала 2МЛ

- 100 - 100

20 Питание №1 технологических защит БЩУ блока №2

- 10 - 10

21 Резервное питание обдува трансформаторов блока №2 2Т и 22Т

- 55 - 0

22 Сеть отжига стыков блока №2

- 300 - 0

23 Рабочее питание КИП блока №2

- 20 - 20

Итого: - - - 130

Coala



Секция 0,4 кВ 2НБЭлектродвигатели

1 2 3 4 5 61 Конденсатный насос

турбины КН-2Б,ВК7280S-А801В

75 2 150

2 Конденсатный насос подогревателя сетевого горизонтального КНПСГ-2А,Б

АО-2-91-2У3

75 2 150

3 Конденсатный насос

пиковых бойлеров КНДП-

2А

АО-2-91-2У3

75 1 75

4 Насос газоохладителя НГО-2Б

А-291-6 55 1 55

5 Сливной насос подогревателей низкого давления блока №2 СлПНД-2

АО-2-91-2У3

75 1 75

6 Конденсатный насос калорифера №2А

4А-225-М24У3

55 1 55

7 Насос испытания мазутных форсунок

40 1 40

8 Центрифуга №2 5,5 1 5,59 Резервный маслонасос

уплотнения РМНУ-2ВАО-72-245 30 1 30

10 Насос дренажного бака ИДБ-2Б

ТА-О2-42-2 7,5 1 7,5

11 Маслонасос №2 питательного насоса №2

АО-2-30-4М100

2,2 1 2,2

12 Насос грязного масла ВАО-Ф-62-4У3

17 1 17

13 Наездник-вентилятор тягодутьевых механизмов блока №2

4А-80-А-2УЗ

2,2 6 13,2

14 Регенеративный воздухоподогреватель РВП-2А,Б

4А-160-А-2УЗ

18,5 2 37

Coala



1 2 3 4 5 615 Насос дозатор фосфата

НДФ-2А,Б4А-80-А-

2УЗ1,1 2 2,2

Итого:- - 0 0

- - 24 714,6Сборки задвижек

16 Рабочее питание сборок задвижек блока №2 210Н÷214Н

- 80 - 80

17 Резервное питание сборок задвижек блока №3 310Н-314Н

- 80 - 80

18 Резервное питание сборки задвижек блока сетевых насосов I-го подъема 201Н

- 25 - 0

19 Резервное питание сборки задвижек питательного насоса №2 202Н

- 20 - 0

Итого: - - - 160Другие токоприемники

20 Сварочная сеть блока №2 2КЛМС

- 110 - 110

21 Щиток освещения котельного зала 2КЛ

- 100 - 100

22 Питание №2 технологических защит БЩУ блока №2

- 10 - 0

23 Рабочее питание обдува трансформаторов блока №2 2Т и 22Т

- 55 - 55

24 Грелки (электронагреватели) тягодутьевых механизмов №2

- 1,8 8 14,4

Итого:- - - 55

- - - 224,4

В результате подсчета нагрузок на шинах секций с.н. 0,4 кВ 2НА и 2НБ

получаем следующие расчетные величины:

Coala


Подставляем расчетные значения нагрузок в формулу (3.1) и

подсчитываем мощность трансформатора с.н. 6/0,4 кВ (рабочего) блока № 2

= 0.75 × 200 + 0,35 × 1276,3 + 0,2 ×355 + 0,9 ×354,4 = 986,7 кВа

Выбираем трансформатор с.н. с номинальной мощностью большей

полученной расчетной. Кроме того, принимаем во внимание следующие

факторы: а) применение рассматриваемого трансформатора в системе с.н.

электростанции;

б) Расположение трансформатора в таком месте, где затруднен доступ

пожарных механизмов.

Поэтому выбираем для установки сухой трансформатор в защищенном

исполнении с повышенным значением напряжения к.з. (UК %) типа ТСЗС –

1000/10. Технические характеристики данного типа трансформатора

приведены в пункте 2.3.3. в таб. 2.6.

Аналогичные тип и номинальная мощность рабочего трансформатора

с.н. выбран для всех секций с.н. главного корпуса (1НО и 2НО, 1НА и 1НБ,

3НА и 3НБ).

Для секций с.н. 0,4 кВ химводоочистки, пиковой водогрейной

котельной (котлы №1,2,3), распределительного устройства центральных

ремонтных мастерских (6НО, 7НО, 4НО, 5НО, 3НО) выбраны

трансформаторы с.н. типа ТМС – 1000/10 мощностью 1000 кВА.

Аналогичные трансформаторы с.н. установлены на мазутонасосной

№1 мазутохозяйства.

Для секций с.н. 0,4 кВ релейного щита ОРУ 110 кВ и

распределительного устройства компрессорной мазутохозяйства

использованы трансформаторы с.н. типа ТМ-630/10 мощностью 630 кВА.

Coala


Для секций с.н. 0,4 кВ пиковой водогрейной котельной (котлы № 4,5) и

мазутонасосной №2 мазутохозяйства применены трансформаторы с.н. типа

ТСЗ-630/10 мощностью 630 кВА.

Мощность вышеназванных ТСН определена аналогично ТСН,

питающему блочные секции с.н. 2НА и 2НБ. Единственное отличие - это то,

что ТСН вспомогательных цехов питают одну секцию с.н. Кроме того,

мощность рабочих ТСН секций с.н. мазутонасосной №2 мазутохозяйства и

компрессорной мазутохозяйства (13НО и 14НО, 17НО и 18НО) выбраны из

условия питания нагрузки двух секций.

Технические характеристики всех вышеназванных типов

трансформаторов с.н. 6/0,4 кВ приведены в пункте 2.3.3. в таб. 2.12.

3.2. Выбор мощности рабочего трансформатора с.н. 10/6 кВ.

Располагая значениями номинальных мощностей трансформаторов с.н.

6/0,4 кВ электродвигателей 6 кВ, можно определить расчетную нагрузку и

номинальную мощность рабочих трансформаторов с.н. с низшим

напряжением 6 кВ. Для нахождения мощности используем выражение из

[ЭЧС, 2, Гл. 3, §3-7, с.177]:

(3.2)

где – сумма расчетных мощностей на валу всех установленных

механизмов с электродвигателями 6 кВ, включая резервные и нормально не

работающие, кВт;

– сумма всех присоединенных мощностей трансформаторов

с.н.6/0,4 кВ, включая резервные и нормально не работающие, кВА;

0,9 0 эмпирический коэффициент для расчета.

Для примера рассмотрим определение номинальной мощности

рабочего трансформатора с.н. 10/6 кВ, питающего секции 6 кВ блока №2

(трансформатор 22Т питает секции 2Р и 2РО).

Coala


Для определения расчетных величин, используемых в формуле (3.2),

составим таблицу подсчета нагрузки на шинах этих секций. Данные для этой

таблицы берем из [12 ] и перечня электродвигателей механизмов с.н.,

приведенного в [13].

Таблица 3.2. Таблица подсчета нагрузок на шинах 6 кВ секций 2Р и 2РО.

№ п/п

Наи

мен

ован

ие

токо

прие

мни

ков

Исходные данные токоприемников

Распределение токоприемников

Секция 2Р Секция 2РО

Тип

Ном

инал

ьная

м

ощно

сть,

кВ

т (к

ВА

)

Рас

четн

ая

мощ

ност

ь, к

Вт

(кВ

А)

При

соед

инен

о,

шт

Рас

четн

ая

прис

оеди

ненн

ая

мощ

ност

ь, к

Вт

(кВ

А)

При

соед

инен

о,

шт

Рас

четн

ая

прис

оеди

ненн

ая

мощ

ност

ь, к

Вт

(кВ

А)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1Дымососы Д-2А,Б

ДАЗ-15-69-8/10

800/400 500 2 1000 - -

2Дутьевой вентилятор ДВ-2А

АД3-630-8/10У1

630/320 440 1 440 - -

3Дутьевой вентилятор ДВ-2Б

ДА-30-15-41-8/10

500/250 440 1 440 - -

4Питательный насос ПЭИ-2

2АЗМ-5000/6000

-4У5000 4500 1 4500 - -

5Пусковой маслонасос

А-114-БМ 200 160 1 160 - -

6Трансформаторы главного корпуса 52Т, 41Т

ТС3С-1000/10

1000 1000 1 1000 1 1000

Общестанционная нагрузка

7Сетевые насосы I-го подъема СНI-2, 3

АИ-2-16-57-10У4

1000 960 2 1920 - -

8Сетевые насосы II -го подъема СНII-1, 5

А-12-52-4У4

630 630 - - 2 1260

Coala


Продолжение таблицы 3.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9

9Сетевые насосы II -го подъема СНII-3

А2-5005-4М

630 630 - - 1 630

10Сетевые насосы I II -го подъема СНII-9, 10

2А3М-3200/6000

УХЛ43200 3200 - - 2 6400

11Циркуляционные насосы ЦИ-2, 3

АВ-15-31-10К

630 580 1 580 1 580

12Мазутный насос II -го подъема МНII-6

ВА-02-450М

250 250 1 250 - -

13Пожарный насос ПЖИ-2

А-113-4 250 200 - - 1 200

14ТСН релейного щита ОРУ 111Т

ТМ-630/10

630 630 1 630 - -

15

ТСН мазутного насоса №2 мазутохозяйства 113Т

ТС3-630/10

630 630 1 630 - -

16ТСН химводо-очистки 106Т

ТМС-1000/10

1000 1000 - - 1 1000

17

ТСН мазуто- насосной №1 мазутохозяйства 109Т

ТМС-1000/10

1000 1000 - - 1 1000

18

ТСН компрес-сорной мазутохозяйства 109Т

ТС3-630/10

630 630 - - 1 630

19

ТСН центральной ремонтной мастерской 103Т

ТМС-1000/10

1000 1000 - - 1 1000

20

ТСН водогрейной котельной 1÷3 105Т

ТМС-1000/10

1000 1000 - - 1 1000

Итого:- - - - 9290 - 9070

- - - - 2260 - 5630

0,9×( + ) - - - - 10395 - 12330

Coala


Примечание. Для дымонасосов и дутьевых вентиляторов в графе

«номинальная мощность» в числителе указана мощность II – ой скорости

электродвигателя, а в знаменателе – I- ой скорости, в графе «расчетная

мощность» указана расчетная мощность для II-ой скорости электродвигателя.

В результате подсчета нагрузок на шинах секций 6 кВ 2Р и 2РО

получаем следующие расчетные величины:

для секции 2Р = 9290 кВт = 2260 кВА

для секции 2РО = 9070 кВт = 5630 кВА

Для рабочего трансформатора с.н. 10/6 кВ получаем следующие значения

расчетных величин:

= 18360 кВт = 7890 кВА

Подставляем расчетные значения нагрузок в формулу (3.2) и

подсчитываем мощность трансформатора с.н. (рабочего) 10/6 кВ блока №2

. = 0,9 × (18360+7890) = 23868 кВА

Выбираем трансформатор с.н. с номинальной мощностью большей

полученной расчетной. Кроме того, принимаем во внимание, что

рассматриваемый трансформатор принимается в системе с.н.

электростанции.

Принимаем к установке трансформатор мощностью 25000 кВА,

выполненный с расщепленной обмоткой низкого напряжения. На ТЭЦ-2

установлен следующий тип ТСН – ТРДНС-25000/10.

Технические характеристики данного типа трансформатора приведены

в пункте 2.3.3. в таб.2.9. Каждая обмотка НН питает свою секцию с.н. 6 кВ

через отдельные выключатели, называемые выключателями вводов рабочего

питания. Вводы рабочего питания секций с.н. 6 кВ электрически не связяны.

Дополнительно проверяем нагрузку обмоток НН на соответствие их

номинальной мощности ( = 12500 кВА), используя формулу (3.2) и значения

расчетных величин . и для каждой из секций с.н. 6 кВ.

Coala


Производим вычисления для

секция 2Р = 0,9 × (9290+2260) = 10395 кВА

секция 2РО = 0,9 × (9070+5630) = 13230 кВА

По результатам расчета делаем вывод о том, что обмотки НН рабочего

трансформатора с.н. 10/6 кВ:

обмотка НН1 (питающая секцию с.н. 6 кВ 2Р) не перегружена;

обмотка НН2 (питающая секцию 2РО) перегружена, но среди нагрузки,

подключенной к ней находятся сетевые насосы II-го подъема, для которых

имеется значительный резерв (по технологическим требованиям) и имеется

возможность отключения части насосов.

Аналогичные тип и мощность рабочего трансформатора с.н. 10/6 кВ

выбраны для блоков №1 и 3.

Рабочий ТСН 21Т питает секции с.н. 6 кВ 1Р и 1РО. Рабочий ТСН 23Т

питает секции с.н. 6 кВ 3Р, 3РО и 4РО.

3.4. Выбор мощности резервных трансформаторов с.н.

Питание потребителей с.н. необходимо резервировать так, чтобы при

повреждении или ремонте рабочих трансформаторов с.н. или при

исчезновении напряжения на рабочих секциях электроснабжение механизмов

с.н. не прекращается.

Вначале рассмотрим выбор резервных трансформаторов с.н. 6/0,4 кВ.

Мощность резервного трансформатора с.н. 6/0,4 кВ, при схеме с явным

резервом, принимается равной мощности наиболее крупного рабочего

трансформатора с.н., им резервируемого, и не должна превышать 1000 кВА

(по условию обеспечения стойкости аппаратуры 0,4 кВ). Согласно нормам

технического проектирования, в случае явного резерва на пять-шесть

рабочих трансформаторов с.н. 6/щ,4 кВ предусматривают один резервный,

нормально не подключенный к секциям с.н. 0,4 кВ. При обычной тепловой

Coala


схеме один резервный трансформатор с.н. 6/0,4 кВ устанавливается на два

блока, даже если число рабочих трансформаторов меньше шести.

Учитывая все вышесказанное. На ТЭЦ-2 (имеющей три блока) для

питания секций с.н. 0,4 кВ установлены два резервных трансформатора с.н.

6/0.4 кВ типа ТСЗС-1000/10. Технические характеристики этого типа

трансформаторов приведены в пункте 2.3.3. таб. 2.12. Резервный

трансформатор с.н. 40Т резервирует общесекционные секции главного

корпуса (1НО и 2НО) и секции 0,4 кВ блоков №1и 2 (1НА и 1НБ, 2НА и

2НБ). Резервный трансформатор с.н.50Т резервирует секции 0,4 кВ блока

№3 (3НА и 3НБ). Схема резервирования более подробно рассмотрена в

пункте 2.4.

Для резервного питания секций 0,4 кВ вспомогательных цехов (4НО и

5НО – водогрейная пиковая котельная, 6НО и 7НО – химводоочистка, 3НО –

электролизная), расположенных сравнительно компактно на территории

ТЭЦ-2, установлен один резервный трансформатор с.н. 6/0,4 кВ 100Т типа

ТМС-1000/10 номинальной мощностью 1000 кВА.

Большая часть оставшихся секций 0.4 кВ на территории ТЭЦ-2

резервируется по схеме явного резерва отдельным резервным

трансформатором с.н. Для секций релейного щита ОРУ (11НО и 12НО)

установлен резервный трансформатор с.н. типа ЕМ-630/10 мощностью 630

кВА. Для секций мазутонасосной №1 мазутохозяйства (8НО и 9НО) –

трансформатор типа ТМС-1000/10 мощностью 1000 кВА. Для секций

пиковой водогрейной котельной (15НО и 16РО) – трансформатор типа ТСЗ-

630/10 мощностью 630 кВА.

Помимо явного резерва, для некоторых неответственных секций с.н.

0,4 кВ общестанционных нагрузок применено взаимное резервирование двух

различных трансформаторов с.н. - неявный резерв. Это - следующие секции

с.н.:

13НО и 14НО – секции 0,4 кВ мазутонасосной №2 мазутохозяйства;

17НО и 18НО – секции 0,4 кВ компрессорной мазутохозяйства.

Coala


Далее рассмотрим выбор резервных трансформаторов с.н. для секций

напряжением 6 кВ. При отсутствии выключателей в цепи генераторов блока

(схема для ТЭЦ-2) резервный трансформатор обеспечивает питание с.н.

также при пусках и остановках блоков, являясь пускорезервным. На

электростанции с блочными агрегатами при числе блоков три и более (для

ТЭЦ-2 – три блока) устанавливаются два резервных трансформатора с.н. Для

пускорезервного трансформатора с.н. наиболее тяжелым режимом является

режим пуска одного блока, в то время, когда другой блок переведен на

резервное питание от этого трансформатора с.н. Исходя из этого режима

мощность пускорезервного трансформатора с.н. выбирается следующей по

шкале ГОСТ 11677-85 по сравнению с мощностью рабочего трансформатора

с.н. Кроме того при выборе учитываем, что пускорезервные трансформаторы

с.н. подсоединены со стороны обмотки ВН к ОРУ 110 кВ, сети с эффективно-

заземленной нейтралью.

Выбираем по шкале мощность пускорезервного трансформатора с.н. –

40 МВА. В соответствии с выбранной номинальной мощностью на ТЭЦ-2

установлен трансформатор с.н. 30Т типа ТРИДЦИ-40000/25000-110/6,6-6,6-

84У1 мощностью 40000 кВА. Пускорезервный трансформатор 20Т был

установлен на ТЭЦ-2 до 1985 года (год введения в действие ГОСТа 11677-85)

поэтому имеет мощность 32 МВА и его тип – ТРДНС-32000/110. Для обоих

пускорезервных трансформаторов схема соединения обмоток Y/Δ – 11.

Технические характеристики выбранных типов пускорезервных

трансформаторов с.н. приведены в пункте 2.3.3. таб. 2.11 и таб. 2.12.

Coala


Coala


10. ОХРАНА ТРУДА И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

В развитии основных положений законодательства об охране труда

государственные комитеты, министерства и ведомства разрабатывают и

внедряют в практику различные нормативные документы,

предусматривающие безопасность труда. Это единые или межотраслевые

правила предназначенные для всех отраслей народного хозяйства.

Основными задачами Госэнергонадзора является осуществление

надзора за техническим состоянием электростанций министерств и ведомств,

электрических и теплоиспользующих установок на предприятиях и в

организациях ведомств и министерств, за проведением мероприятий,

обеспечивающих безопасное обслуживание электрических и

теплоиспользующих установок, а также контроль за рациональным

использованием электрической энергии и теплоты во всех отраслях

народного хозяйства и качеством выпускаемой энергии.

10.1. Анализ условий труда.

В таблице 10.1. представлен анализ условий труда на объекте

электроснабжения (машинный зал ТЭЦ)

Таблица 10.1.

Опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003-74)1 2 3 4

Физ

ичес

кие

1

Движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; разрушающиеся конструкции; обрушающиеся горные породы

+

2Повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов

Повыш.

3 Повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны Повыш.4 Повышенный уровень шума на рабочем месте +5 Повышенный уровень вибраций +6 Повышенный уровень инфразвуковых колебаний -7 Повышенный уровень ультразвука +8 Повышенное или пониженное барометрическое давление в рабочей

зоне и его резкое изменение+

Coala


9 Повышенная или пониженная влажность воздуха Повыш.10 Повышенный уровень ионизирующих излучений в рабочей зоне -

Физ

ичес

кие

11Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека

Повыш.

12 Повышенный уровень электромагнитных излучений Повыш.13 Повышенный уровень статического электричества -14 Повышенная напряженность электрического поля Повыш.15 Повышенная напряженность магнитного поля Повыш.16 Отсутствие или недостаток естественного света Недост.17 Недостаточная освещенность рабочей зоны Дост.18 Повышенная пульсация светового потока -19 Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации -20 Повышенный уровень инфракрасной радиации -

21Острые кромки, заусеницы и шероховатость на поверхности заготовок, инструментов и оборудования

-

22Расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола)

+

Хим

ичес

кие

23 Токсические +24 Раздражающие +25 Сенсибилизующие -26 Концерогенные +27 Мутагенные -

28 Влияющие на репродуктивную функцию -

Био

29 Микроорганизмы (бактерии, вирусы) -

30 Макроорганизмы (животные, растения) -

Пси

хоф

изио

лог.

31 Физические перегрузки (статические, динамические) +

32

Нервно-психические перегрузки: умственное перенапряжение анализаторов;монотонность труда; эмоциональные перегрузки

++++

10.2. Техника безопасности.

Ремонтные работы во внутрицеховых электросетях проводят при

снятом напряжении с ремонтируемых участков. Работы по проверке,

испытанию и ремонту, связанные с подачей напряжения, могут проводится

не менее, чем двумя лицами, одно из которых должно иметь

квалифицированную группу не ниже IV при работе в электроустановках

выше 1000 В и не ниже III – в электроустановках до 1000 В.

Coala


На рукоятках всех отключающих аппаратов, с помощью которых

может быть подано напряжение к месту работ, вывешивается

предупредительный плакат «Не включать – работают люди». Во избежание

опасности, которая может возникнуть для ремонтного персонала при

ошибочной подаче напряжения на ремонтируемый участок электросети, все

фазы отключенной части заземляют и заворачивают.

Если требуется произвести ремонт в действующей электросети, с

которой снять напряжение не представляется возможным, то работы

проводят в диэлектрических перчатках, стоя на резиновых ковриках.

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и

правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок

потребителей требуют проводить регулярные осмотры и ремонт

электросетей, а также измерения сопротивления их изоляции.

Электроустановки до 1 кВ переменного тока могут быть с

глухозаземленной или изолированной нейтралью. В четырехпроводных сетях

трехфазного тока глухое заземление нейтрали или средней точки источников

тока является обязательным (6).

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена

нейтраль трансформаторов в любое время года должно быть не более 4 Ом

соответственно при линейном напряжении 380 В источника трехфазного

тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования

естественных заземлителей (6).

Нейтраль трансформатора на стороне до 1 кВ должна быть

присоединена к заземлителю при помощи заземляющего проводника.

Сечение заземляющего проводника должно быть не менее 4 мм2 . Вывод

нулевого рабочего проводника от нейтрали трансформатора на щит РУ

должен быть заземлен при выводе фаз шинами – шиной на изоляторе (1).

Проводимость других проводников и проводников металлической

связи должна соответствовать, чтобы при замыкании на корпус или на

нулевой защитный проводник возникал ток короткого замыкания,

Coala


превышающий не менее, чем в три раза номинальный ток плавкого элемента

ближайшего предохранителя. (6)

Заземляющие и нулевые защитные проводники, а также проводники

металлической связи корпусов оборудования должны быть медными,

гибкими.

ОРУ-110 кВ (при проектировании) необходимо руководствоваться

требованиями (6, п.п.4.2-4,3-4,2-75).

Принятые проектные решения необходимо привести в виде таблицы

10.2. Внутрицеховые трансформаторные подстанции, т.е. предъявляемые к

ним требования необходимо привести в виде таблицы 10.3., руководствуясь

требованиями (6, п.п.4.2.109-4.2.124).

При проектировании установок выше 100 кВ необходимо

руководствоваться требованиями (6, п.п. 4.3.1-4.3.53).

В случае когда проектом предусматривается применение

электродвигателей и коммутационных аппаратов в стационарных установках

производственных и других помещений необходимо руководствоваться

требованиями (6, п.п. 5.3.1-5.3.62). принятые проектные решения

предусматриваются в виде таблицы 10.4.

При проектировании электропроводок силовых цепей напряжением до

1 кВ переменного тока, выполненных внутри цеха следует руководствоваться

требованиями (6, п.п. 2.1.1-2.1.79). принятые проектные решения

представляются в виде таблицы 10.5, 10.6.

При проектировании кабельных линий необходимо руководствоваться

требованиями (6, п.п. 2.3.1-2.3-150). Принятые проектные решения приводим

в виде таблицы 10.7.

Промышленная санитария разрабатывается с учетом анализа условий

труда. Проектные решения представляем в таблице 10.8.

Проектирование электромашинных помещений, открытых

электропроводок, электропроводок в чердачных помещениях, наружных

Coala


электропроводок, воздушных линий электропередач напряжением до 1 кВ и

электрического освещения не производится.

Таблица 10.2

Принятые проектные решения по ОРУ-110 кВ

№ п/п

Требования ПУЭнорм.

парам. по ПУЭ

Параметры по проекту

1 От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до заземленных конструкций или постоянных внутренних ограждений высотой не менее 2 м.

0,9 0,9

2 Между проводами разных фаз 1 13 От токоведущих частей или от элементов оборудования и

изоляции находящихся под напряжением, до внутренних ограждений высотой 1,6 м до габаритов транспортируемого оборудования

1,65 1,65

4 Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях при обслуживаемой нижней цепи и отключенной верхней

1,65 1,65

5 От не огражденных токоведущих частей до земли или до кровли зданий рои наибольшем провисании проводов

3,6 3,6

6 Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях, а также между токоведущими частями разных цепей по горизонтали при обслуживании одной цепи и отключенной другой, от токоведущих частей, до верхней кромки внешнего забора, между токоведущими частями и зданиями или сооружениями

2,9 2,9

7 От контакта и шины разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной ко второму контакту

1,1 1,1

Таблица 10.3

Принятые проектные решения по внутрицеховым трансформаторным подстанциям

№ п/п




1 Расстояние в свету масляными трансформаторами разных КТП, а также между огражденными камерами масляных трансформаторов

10 40-100

2 Количество КТП, установленных в помещении внутрицеховой подстанции

1 1

3 Наличие маслоприемника есть есть4 Ширина прохода вдоль КРУ и КТП, м - -5 Ширина прохода для управления и ремонта КРУ

выкатного типа, м- -

6 Высота помещения, м hшн+0,8 hшн+0,8

Coala


Таблица 10.4

Электродвигатели и их коммутационные аппараты

№ п/п




1 Исполнение электродвигателя в зависимости от характера производственной среды (для инструментального цеха)

IР44 IР44

2 Шум создаваемый электродвигателем и приводными механизмами

не превышает

не превышает

3 Наличие аппарата аварийного отключения нет нет4 Вид защиты от однофазных замыканий на землю предохра-

нительпредохра-

нитель

Таблица 10.5

Принятые по проекту электропроводки

№ п/п

Помещение (цех, участок)

Условия окружающей среды

Вид электропроводки

Провода и кабели

1 Машинный зал ТЭЦ Не пожароопасныеПровода в

трубах, кабели на лотках

Провод АПВ, кабель ААШв

Таблица 10.6.Выбор видов электропроводок и способ прокладки по условиям пожарной безопасности

№ п/п

Помещение цеха

Вид электропроводки и способ прокладки по основаниям и конструкциям Провода и

кабелиИз сгораемых материалов

Из несгораемых или трудносгораемых материалов

1 Машинный зал ТЭЦ - + Кабель ААШв

Coala


Таблица 10.7

Кабельные линии

№ п/п




1 Размеры охранной зоны в общем случае, м2 Глубина заложения кабельной линии от планировочной

отметки, м3 Расстояние в свету от кабеля, проложенного в земле, до

фундаментов зданий, м4 Расстояние по горизонтали между кабелями при

нормальной прокладке, м5 Расстояние от кабельных линий до:

- трубопроводов, м- водопровода, м- канализации, м- теплопроводов, м

6 Расстояние при пересечении кабельными линиями железных дорог, м

7 Расстояние от кабельной линии до:- бровки автомобильных дорог, м- бордюрного камня, м

8 Толщина слоя земли между кабелями при пересечении кабельными линиями других кабелей, м

10.3. Промышленная санитария.

Разработка этого вопроса по инструментальному цеху осуществляется

с учетом анализа условий труда. Проектные решения представлены в таблице

10.8.

Таблица 10.8.

Принятые решения по промышленной санитарии

№ п/п

Требования Параметры № ГОСТов

1 Температура воздуха, 0С 25 12.1.005-892 Относительная влажность, % 75 12.1.005-893 Скорость движения воздуха, м/с 0,1 12.1.005-894 Уровень шума, дБ 80-100 12.1.003-825 Уровень вибраций, мм/с 0,02 12.1.012-786 Содержание вредных веществ, м2/м3 0,02 12.1.005-897 Освещенность, лк 300 СН и ПII-4-79

Coala


10.4. Пожарная безопасность

В соответствии с типовыми правилами пожарной безопасности для

промышленных предприятий ответственность за обеспечение пожарной

предприятий и организаций несут руководители этих объектов.

Руководители предприятий и организаций обязаны:

а) организовать на подведомственных объектах изучение и выполнение

типовых правил пожарной безопасности всеми работниками предприятия;

б) организовывать на объекте добровольную пожарную дружину и

пожарно-техническую комиссию и обеспечить их нормальную деятельность;

в) организовать на объекте проведение противопожарного инструктажа

и занятий по пожарно-техническому минимуму;

г) установить во всех помещениях предприятия строгий

противопожарный режим и постоянно контролировать его соблюдение всеми

работниками предприятия;

д) периодически проверять состояние пожарной безопасности объекта,

наличие и исправность технических средств борьбы с пожарами,

боеспособность пожарной охраны и ДПД.

Ответственность за пожарную безопасность отдельных цехов,

лабораторий, отделов, складов, мастерских и других производственных

участков несут руководители или лица, исполняющие их обязанности,

которые обязаны:

а) обеспечить соблюдение на вверенных им участках работы

установленного противопожарного режима;

б) следить за исправностью производственных установок и немедленно

принимать меры по устранению обнаруженных неисправностей, могущих

привести к пожару;

в) следить за тем, чтобы по окончании работы производилась уборка

рабочих мест и помещений, отключалась электросеть, за исключением

дежурного освещения у тех установок, которые по условиям производства

должны действовать круглосуточно;

Coala


г) обеспечить постоянную готовность к действию имеющихся средств

пожаротушения, связи и сигнализации.

В каждом цехе должна быть разработана конкретная инструкция о

мерах пожарной безопасности.

Все рабочие и служащие должны проходить противопожарную

подготовку, состоящую из противопожарного инструктажа и занятий по

пожарно-техническому минимуму по специальной программе.

Размещаются подстанции с учетом устранения влияния вторичных

факторов поражения (взрываемости для углеродных и других газов,

химически активных веществ и т.п. в зависимости от типа и характера от

типа и характера технологического процесса на предприятии).

10.5. Охрана окружающей среды

Охрана окружающей среды на предприятии решается комплексными

методами. В цехах с вредными выбросами в атмосферу предусматривается

химические и электрические фильтро-вентиляционные устройства. Очистные

сооружения предназначены для очистки сточных о поверхностных вод.

10.6. Напряжение шага

Человек, находящийся в поле растекания, оказавшейся под

напряжением шага, если ноги его находятся в точках с разными

потенциалами.

На рисунке показано распределение потенциалов в поле растекания

одиночного заземлителя. Напряжение шага определяется как разность

потенциалов между точками А и В.

Uш = φА - φВ

Coala


Так как точка А удалена

от заземлителя на растояние х,

потенциал ее равен при

полусферическом заземлителе:

,

где Iз – точка замыкания

на землю;

ρ – удельное

сопротивление грунта;

х – расстояние от

заземлителя до ноги человека.

Точка В отстоит от заземлителя дальше, чем точка А, на величину шага

человека а = 0,8 м, т.е. расстояние между заземлителеми точкой В равно х +

а. Поэтому потенциал точки В определяется по формуле:

Отсюда напряжение шага равно:

или . Определим напряжение шага при следующих

данных: Iз = 300 А; ρ = 200 Ом/м; Rчел = 1000 Ом; а = 0,8 м; х = 3 м –

расстояние от заземлителя.

Напряжение шага равно

Ток проходящий через человека будет равен

Т.е. человек при таком напряжении погибнет.

Coala


Помимо индивидуальных устройств защиты и управления АД на

каждой секции 6,3 кВ с.н. ТЭС выполняется групповая защита минимального

напряжения (рис. 8.1), которая монтируется в релейном отсеке ячейки

трансформатора напряжения 6кВ данной секции. Эта защита предназначена

Рис. 8.1. Схема групповой защиты минимального напряжения

секции с.н. 6,3 кВ ТЭС

для: облегчения условий самозапуска АД ответственных механизмов путем

отключения части не ответственных механизмов при снижении напряжения

на секции до 0,7 Uном, и ниже; обеспечения условий техники безопасности и

технологического процесса путем отключения двигателей парных

механизмов первой секции 6,3 кВ с.н. при длительном снижении

Coala


напряжения до 0,5 Uном и ниже и пуска с помощью АВР соответствующих

механизмов второй и секции; создания пускового органа минимального

напряжения АВР шин 6,3 кВ, а также для блокировки резервных защит

секций с.н. 0,4 кВ, подключенных к ТСН 6,3/0,4 кВ рассматриваемой секции.

Измерительная часть группой защиты минимального напряжения

содержит фильтр-реле напряжения обратной последовательности КVZ (рис.

8.1) типа РНФ-1М, вторичное напряжение срабатывания которого

принимается U2с.з = 12 В, и реле напряжения KV1-KV3 типа РН-54/160,

включенные на вторичные линейный напряжения. Логическая часть защиты

содержит реле времени КТ1 типа РВ-123, КТ2-КТЗ типа РВ-133 и

промежуточное реле KL типа РП-252 имеющее выдержку времени на

возврат. В сигнальный орган защиты входят указательные реле КН1 и КН2

типа РЭУ-11, а так же контакты peлe KL и вспомогательный контакт

автоматического выключателя SF типа АП-50-ЗМ. Оперативный ток на

защиту подается от шинок EС2 через концевой выключатель SQ тележки

трансформатора напряжения TV и вспомогательный контакт

автоматического выключателя SF, что предотвращает ложную работу

защиты минимального напряжения при КЗ во вторичных цепях TV и

отключении SF, а также при выкатывании тележки трансформатора

напряжения. В случае перегорания в одной или в двух фазах

предохранителей F, защищающих ГУ, нарушается симметрия напряжений,

подводимые реле KVZ, на него подается вторичное напряжение обратной

последовательности U2≈ 19В и реле срабатывает, выводя своим контактом

КVZ.1 из действия групповую защиту минимального напряжения. Таким

образом, работа каждой ступени групповой защиты минимального

напряжения обеспечивается только при симметричном снижении

напряжения на секции с.н. ниже уставки защиты. В нормальных режимах

контакты реле КV1-КV3 разомкнуты.

Первая ступень защиты (peлe KV1 и КТ1 с уставками U = 0,7 отн. ед. и

tср= 0,5 с) при срабатывании подает "плюс" на магистральную шинку EVM.1,

Coala


к которой подключаются промежуточные реле электродвигателей

неответственных механизмов, отключаемых этой ступенью. Вторая ступень

защиты (реле KV2 и КТ2 с уставками U = 0,5 отн. ед. и tср= 3÷9 с в

зависимости от технологических особенностей) при срабатывании подает

"плюс" на магистральную шинку EVM.2, к которой подключаются

промежуточные реле отключаемых этой ступенью двигателей парных

механизмов с.н. Третья ступень защиты (реле KV3 и КТЗ с уставками Uд =

0,25 отн. ед. и t = tМТЗввода + 0,3 с) обеспечивает пуск АВР секции с.н. при

исчезновении питающего напряжения, что предотвращает нарушение

технологического режима энергоблока (например, при асинхронном режиме

этого блока, сопровождающемся глубоким снижением напряжения на

секциях с.н.). Включение промежуточного реле KL обеспечивает его

срабатывание как при любых многофазных КЗ в сети с.н. 6,3 кВ

(симметричных, когда замыкается контакт KV1, и несимметричных, когда

замыкается контакт KVZ.2), так и при исчезновении напряжения в этой сети,

например, в цикле АВР, Так как реле KL имеет выдержку времени на

отпадание, его размыкающие контакты замкнутся только через некоторое

время после исчезновения причины, вызвавшей срабатывание. Это позволяет

использовать контакты реле KL для блокировки чувствительных резервных

защит секций с.н. 0,4 кВ, подключенных к ТСН 6,3/0,4 кВ данной секции при

самозапуске двигателей 0,38 кВ.

Coala


7. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

7.1. Особенности конструкции генераторов с поверхностным и

непосредственным водородным охлаждением

В генераторах с водородным охлаждением применяются два способа

охлаждения обмоток: поверхностное охлаждение (или косвенное), при

котором тепло меди обмоток отдается водороду не непосредственно, а через

охлаждаемые с поверхности активную сталь и изоляцию и непосредственно

охлаждение меди обмоток водородом.

Вначале в генераторах с водородным охлаждением применялся только

поверхностный способ охлаждения. При этом способе обмотки статора и

ротора в генератоpax с водородным охлаждением практически не отличаются

по исполнению от обмоток генераторов с воздушным охлаждением.

Принципиальное отличие конструкции генераторов с водородным

поверхностным охлаждением от конструкции генераторов с воздушным

охлаждением состоит только в том, что корпус этих генераторов выполняется

газоплотным и должен выдерживать испытательное давление, превышающее

номинальное давление водорода в генераторе на 5 бар, а места прохода вала

ротора через торцевые крышки уплотняются масляными уплотнениями.

Избыточное давление водорода в ранее выпускавшихся генераторах с

поверхностным охлаждением было невелико — всего 0,05 бар, или 500 мм

вод. ст. Но даже при этом давлении, как сказано выше, мощность

генераторов возрастала на 20%.

В дальнейшем избыточное давление водорода в генераторах, в том

числе и на многих находившихся в эксплуатации, благодаря модернизации

масляных уплотнений было доведено до 1—2 бар. Это позволило за счет

уменьшения перепада температур между охлаждаемой поверхностью и

водородом дополнительно увеличить мощность генераторов еще на 10—

15%.

Coala


Повышение избыточного давления сверх 2 бар. при поверхностном

охлаждении обмоток мало эффективно, так как 50-60% перепада температур

от меди обмоток охлаждающего газа приходится на изоляцию, а тепловое

сопротивление изоляции при повышении давления сверх 2 бар практически

не снижается. Поэтому с поверхностным охлаждением при избыточном

давлении водороде 2 бар были изготовлены генераторы с максимальной

мощностью 150 Мвт.

Более мощные генераторы были созданы только в результате

применения непосредственного охлаждения меди обмоток.

При непосредственном охлаждении значительно усложняется конструкция

обмоток и технология их изготовления. Но новый способ охлаждения, кроме

решения проблемы повышения мощности генераторов, позволял также

уменьшить размеры и вес генератора и получить тем самым большую

экономию дефицитных материалов идущих на изготовление машины.

Поэтому оказалось целесообразным применить непосредственное

охлаждение не только в машинах 200 Мвт и выше, но и в машинах 150, 100 и

даже 60 Мвт.

В генераторах типа ТВФ-120-2УЗ завода «Электросила» обмотка

ротора имеет непосредственное, а обмотка статора—поверхностное

охлаждение водородом.

Роторы в генераторах типа ТВФ и ТВВ выполняются самовентиляцией.

Для обеспечения равномерного охлаждения обмотки ротора по всей его

длине, а в генераторах типа ТВФ и обмотки статора холодный газ по

перепускным камерам подается в отсеки, расположенные равномерно по

длине машины (рис. 3). Из отсеков холодного газа водород, пройдя

вентиляционные каналы активной стали статора, поступает в зазор между

статором и ротором и оттуда захватывается заборниками, имеющимися в

пазовых клиньях ротора, и направляется в наклонные каналы в пазу ротора.

Дойдя по наклонному каналу с одной стороны катушки до дна паза,

водород по полукольцевому каналу под катушкой поступает в наклонный

Coala


канал с другой стороны катушки и, пройдя его, выбрасывается через

выпускные отверстия клиньев в зазор между ротором и статором.

Оттуда водород через вентиляционные каналы в активной стали поступает

в камеру горячего газа.

Пазовая часть катушек обмотки ротора выполнена из голой шинной меди

прямоугольного сечения. Витковая изоляция осуществляется прокладками из

стеклотекстолита.-

А-А

рис. 1. Циркуляция водорода в обмотке ротора генератора типа ТВФ. а-вход

водорода; б—выход водорода; е — разрез пазовой части; ; 1- заборник.

На боковых поверхностях медных шин и прокладок профрезовываются

наклонные канавки. При монтаже обмотки медные тины и прокладки

располагаются относительно друг друга таким образом, чтобы их боковые

канавки совпали и образовали сквозные от дна до верха паза наклонные

каналы. При прохождении по каналу водород непосредственно

соприкасается с поверхностью цеди обмотки, за счет чего и обеспечивается

интенсивное охлаждение ее.

Лобовые части витков обмотки ротора выполнены двух медных шинок

корытообразного сечения (рис. 2) Шинки уложены полками навстречу друг

другу, образуя канал, соединенный в пазу с наклонным каналом. Водород для

Coala


охлаждения лобовой части обмотки ротора подается вентилятором через

пространство под бандажами. Пройдя по каналам в меди лобовой части

обмотки, он поступает в наклонные каналы в пазах и выбрасывается в зазор

между ротором и статором.

Рис. 2. Разрез лобовой части обмотки ротора генератора типа ТВФ.

7.2. Пределы поддержания давления, чистоты и влажности

водорода в генераторе. величина давления масла в уплотнениях

Давление водорода в генераторах при работе должно поддерживаться

таким, на которое они рассчитаны по паспорту. При понижении давления

водорода по сравнению с номинальным ухудшается охлаждение обмоток.

Для сохранения температуры обмоток в допустимых пределах нагрузка

генератора должна быть снижена на соответствующую величину.

Согласно типовой «Инструкции по эксплуатации и ремонту генератора

на электростанциях отклонения давления водорода в генераторе не должны

быть больше 0,1 бар для генераторов с давлением водорода 0,5 бар и выше и

0,01 бар для генераторов с давлением водорода 0,05 бар.

Для генераторов, работающих с низким давлением водорода, при

отклонении давления водорода в сторону снижения сверх допустимого

создается угроза проникновения воздуха в генератор при появлении утечек и

при сбросе нагрузки, когда температура водорода может понизиться на 10—

15°С и давление в связи с этим уменьшится на 300—450 мм вод. ст. При

повышении давления водорода сверх допустимого отклонения снижается

надежность элементов системы водородного охлаждения.

Coala


Следует отметить, что установление одинакового допустимого

отклонения в 0,1 бар для всех генераторов с давлением 0,5 и выше неудачно.

Для генераторов, работающих с давлением водорода 0,5 бар, разрешенное

отклонение велико, так как составляет 20% от номинального, а для

генераторов с давлением водорода 3 бар и тем более 4 бар оно мало, так как

составляет всего лишь 3 и 2,5% от номинального. Точность и характеристика

манометров, применяемых для сигнализации недопустимых отклонений

давления водорода и для автоматической подпитки такова, что не позволяет

при давлении 3— 4 бар обеспечить поддержание таких малых отклонений.

По-видимому, было бы правильней величину допустимых отклонений

давления дать в процентах от поминального давления.

Чистота водорода в генераторах не должна быть ниже:

95% при давлении водорода 0,05 бар;

97% при давлении водорода 0,5—1 бар;

98% при давлении водорода 2 бар и выше.

Снижение чистоты водорода на 1 % приводит к увеличению

вентиляционных потерь на 10—11%. В генераторе ТВФ-100-2 с давлением

водорода 2 бар и выше при снижении чистоты водорода только на 1 %

дополнительные вентиляционные потери составят за год не менее 200 тыс.

Рис. 3

kW.h электроэнергии.

Coala


В более мощных генераторах дополнительные вентиляционные

потери при снижении чистоты водорода будут еще значительнее, что

наглядно видно на рис. 3.

При снижении чистоты водорода ниже нормы генератор должен быть

продут путем выпуска из него водорода с пониженной чистотой и

добавлением такого же количества чистого водорода из ресиверов или

баллонов.

Выпуская загрязненный водород, следят за тем, что бы давление

водорода в генераторе снизилось по сравнению с нормальным не более чем

на величину допустимого отклонения (0,01 бар или 0,1 бар). При добавлении

чистого водорода давление водорода в генераторе поднимают выше

нормального в пределах допустимого отклонения, затем вновь выпускают

загрязненный водород, вновь поднимают давление в генераторе чистым

водородом. Такие циклы повторяются до достижения нормированной

чистоты водорода.

Как уже говорилось в п.7, снижение чистоты водорода в генераторе

происходит только из-за загрязнения его воздухом, выделяющимся из масла,

которое сливается из уплотнений в сторону водорода. Чем больше масла

сливается в сторону водорода, тем быстрее снижается чистота водорода.

Частично чистота водорода поддерживается за счет утечек водорода,

имеющихся в генераторе, Но если утечки водорода малы, а слив масла в

сторону водорода значительно превышает расчетный, то расход водорода на

частые продувки для поддержания нормированной чистоты может

достигнуть 20—50 м3 (4—10 баллонов) в сутки. В этом случае наиболее эф-

фективна непрерывная продувка генератора, выполняемая созданием

специальной постоянной утечки из бачка продувки, или бачка заменяющего

его, или из водородо-отделительного отсека маслоочистки. При этом расход

водорода на продувку благодаря удалению наиболее загрязненного водорода

сокращается в 5—10 раз. При периодической продувке выпуск загрязненного

водорода чаще производится через углекислотный коллектор.

Coala


Содержание кислорода в корпусе генератора не должно превышать

1,2%, а в бачке продувки—2%. Несоблюдение этого требования резко

увеличит опасность образования в генераторе взрывоопасной смеси.

Увеличение содержания кислорода сопровождается снижением

чистоты водорода. Поэтому при достижении содержания кислорода

значений, близких к предельно допустимым, производится продувка

генератора чистым водородом, так же как и при снижении чистоты водорода.

Влажность водорода в корпусе генератора не должна превышать 85% при

рабочем давлении водорода. Повышение влажности водорода в генераторе

при отсутствии течи воды в газоохладителях и применении для подпитки

хорошо осушенного водорода может произойти только за счет попадания

влаги вместе с воздухом из масла, сливающегося из уплотнений в сторону

водорода. Чем меньше слив масла из уплотнений в сторону водорода, чем

меньше обводнено масло, тем медленнее будет увлажнение водорода в

генераторе.

Повышение влажности водорода снижает срок службы изоляции,

ограничивает снижение температуры холодного водорода в зимнее время из-

за опасения отпотевания газоохладителей. Каждый дополнительный грамм

влаги на 1 м3, увеличивая плотность газовой смеси, повышает

вентиляционные потери в генератор на 0,8-1%.

Для снижения влажности водорода в генераторе предусмотрен

осушитель, заполненный силикагелем. Однако осушитель, как правило, не

используется, так как во время работы генератора замена силикагеля в нем

затруднена. На некоторых электростанциях осушители да же демонтированы.

Поэтому снижение влажности вода рода в генераторах чаще всего

производят продувку чистым водородом.

Содержание водорода в воздухе сливных маслопроводов из

уплотнений или из подшипников генераторов не должно быть выше 1%, а в

газовом объеме маслобака турбины водород должен отсутствовать. Давление

Coala


масла на уплотнения в зависимости от их конструкции должно быть выше

давления водорода не менее чем на 0,3 - 0,8 бар.

В местных инструкциях должна быть указана конкретная величина

превышения давления масла над давлением водорода для каждого типа


Снижение давления масла ниже установленной для данного типа

уплотнений может привести к прорыву водорода через уплотнения,

попаданию его в маслом систему, образованию взрывоопасной смеси и

взрыву ее. В момент прорыва водорода нормальное снабжение вкладыша

маслом нарушается и вкладыш может сгореть. Еще более опасно

прекращение поступления масла на уплотнения.

Температура масла на сливе из уплотнений в сторону воздуха не

должна быть выше 65°С, а разность температур входящего и выходящего

масла не должна превышать 30°С.

Температура баббита уплотняющих вкладышей не должна превышать

80°С. Более показательна для суждения о работе вкладышей температура

баббита, замеряемая при помощи заложенных в него термосопротивлений.

Если же термосопротивления отсутствуют или вышли из строя из-за обрыва

выводов, за работой уплотнений следят по температуре сливающегося масла

и нагреву его при прохождении через уплотнения.

Увеличение разности температур входящего и выходящего из

уплотнений масла по сравнению с длительно наблюдавшейся на 5—10°С и

более указывает на появление ненормальности в работе уплотнений.

7.3. Допустимая величина утечки водорода в генераторе

Величина утечки водорода — один из основных показателей

нормальной работы генератора с водородным уплотнением.

Пока утечка водорода мала или не превышает нормы, давление

водорода в генераторе при отсутствии автоматической подпитки понижается

Coala


медленно. Подпитка генератора водородом вручную производится не чаще

одного раза в смену. Расход водорода на подпитку не велик.

Картина резко меняется при появлении большой утечки водорода.

Давление водорода в генераторе в этом случае падает быстро. При

отсутствии автоматической подпитки персоналу приходится часто

отвлекаться от других дел на подпитку генератора водородом вручную.

Расход водорода часто возрастает настолько, что производительность,

электролизерной оказывается недостаточной для восполнения потерь и запас

водорода на электростанции начинает быстро сокращаться. Создается угроза

оставить без запаса водорода не только дефектный, но и другие генераторы.

Наконец, большая утечка водорода может привести к созданию

взрывоопасной смеси и взрыву. В этих условиях, если обнаружить и

устранить место утечки при работе генератора не удается, то генератор

придется останавливать в ремонт.

Следует отметить, что большие утечки водорода, как правило, не

возникают внезапно, а становятся такими постепенно. Поэтому важно, чтобы

персонал регулярно каждую смену проверял величину утечки водорода на

всех генераторах, сравнивал ее с ранее имевшимися и, если она увеличилась,

ставил об этом в известность руководство цеха и одновременно принимал бы

меры отысканию и устранению причины повышения утечки жми силами,

хотя бы в наиболее доступных местах. Согласно типовой «Инструкции по

эксплуатации и ремонту генераторов на электростанциях» после монтажа и

капитального и другого ремонта со снятием торцевых щитов статора

генератор вместе с системой водородного охлаждения должен быть

подвергнут опрессовке сжатым воздухом для проверки газоплотности.

Избыточное давление воздуха при опрессовке генераторов с высоким

давлением водорода должно быть выше рабочего давления водорода не

менее чем на 1 бар, а в генераторах с давлением водорода 0,05 бар давление

воздуха при опрессовке принимается равным 0,7—0,8 бар при опрессовке

выявляются и устраняются места утечек воздуха.

Coala


После устранения выявленных утечек давление воздуха снижается до

рабочего давления водорода и производится контрольное измерение утечек

воздуха в течение 24 ч.

Давление газа в генераторе при опрессовке замеряется, как правило, по

ртутному манометру, имеющей более высокую чувствительность, по

сравнению с пружинным манометром. При давлении водорода 3 бар и выше

из-за большой длины ртутного манометра чаще применяется контрольный

пружинный манометр диаметром шкалы 200 мм.

Утечка в процентах от объема газа в генераторе при рабочем давлении

определяется по формуле

где РН и РК - абсолютное давление воздуха (газа) в генераторе в начале и конце

испытания, равное давлению по ртутному манометру плюс атмосферное

давлени (760 мм рт. ст.) или давлению по контрольному пружинному

манометру плюс 1 бар; —температура воздуха (газа) в генераторе в

начале и конце испытания. '

Пример. В начале испытания давление воздуха равно 1 520 м t температура

22° С.

В конце испытания давление воздуха стало 1501 мм, а температура 20° С.

Решение. Рн-1 520+760=2 280 мм рт. ст.;

Рк= 1501+760=2 261 мм рт. ст.;

= 100(1-0,977) = 2,3%

Газоплотность генератора считается удовлетворительной, если утечка

воздуха за сутки не превышает 1,5% объема генератора.

Если газоплотность генератора проверяется на водороде, то утечка

водорода а сутки не должна превышать 5%. Большая величина утечек при

проверке газоплотности на водороде по сравнению с воздухом разрешается

потому, что через одно и то же отверстие утечка водорода из-за его меньшей

плотности будет примерно в 3 раза выше, чем воздуха.

Coala


Для определения суточной утечки водорода в кубических метрах

необходимо полученную утечку в процентах разделить на 100 и умножить на

объем генератора в кубических метрах (табл. 2) и на абсолютное рабочее

давление водорода в генераторе в атмосферах (на давление по манометру

плюс 1 бар).

Пример. При опрессовке генератора на водороде утечка оказалась равна 5%

Генератор работает с избыточным давлением 2 бар. Его объем равен 50 м3.

Определить утечку водорода в кубических метрах.

Решение. Абсолютное давление водорода в генераторе

Р=2+1=3 бар.

Утечка водорода

Максимальный суточный расход водорода на подпитку и продувку не

должен превышать 10% количества водорода генераторе при рабочем

давлении. При отыскании и устранении утечек необходимо знать для

ориентировки, на сколько максимально должно снизиться давление воздуха

или водорода за 1 ч, чтобы получить суточную утечку не выше нормы.

Если температура воздуха или водорода не изменилась, то снижение

давления газа за 1 ч при допустимой утечке должно быть:

на воздухе

мм рт. ст;

на водороде мм рт. ст.,

где ΔV— допустимая утечка за сутки, %; Рисп - абсолютное давление газа, при

котором производится проверка, бар.

Пример. Определить допустимое снижение давления воздуха генераторе

за 1 ч, если избыточное испытательное давление paвно 2 бар.

Решение. Абсолютное давление Рисп = 2+1=3 бар. Снижение давления

воздуха за 1 ч должно быть равно:

ΔР= 0,5×3= 1,5 мм рт. ст.

Coala


Если температура газа изменилась, следует по табл. 3 определить

величину изменения давления газа в генераторе за счет изменения

температуры и вычесть ее из замеренного в конце проверки давления, если

температура повысилась, или прибавить, если температура понизилась.

Разница между давлением газа в начале и конце проверки с учетом внесения

поправки на изменение температуры укажет на величину снижения давления

из-за, утечки.

Таблица 3.

Изменение давления газа в генераторе в зависимости от величины избыточного давления при изменении температуры газа на 1° С

Давление газа в генераторе, бар

0,05 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0

Изменение давления газа при изменении температуры на 10С

бар

мм рт. ст.

0,003 или 30 мм вод.

ст.2,28

0,0045

3,42

0,0060

4,56

0,0075

5,7

0,0090

6,84

0,0120

9,12

0,0150

11,40

Пример. В начале проверки давление воздуха равно 1 520 мм

а через 1 ч стало равным 1504 мм. Температура понизилась на 20С.

Определить снижение давления воздуха за счет утечек.

Решение По табл. 3 находим, что понижение температуры 10С при

избыточном давлении 2 бар дает понижение давления на 6,84 мм рт. ст., а

на 2° С даст понижение на 13,68 мм рт ст. Если бы температура не

снизилась то в конце проверки давление было равно:

1 504+13,68=1517,68 мм рт. ст.

Следовательно, за счет утечки давление понизилось на 1520-

1517,68=2,32 мм рт ст., что выше нормы.

Следует отметить, что в случае изменения температуры газа в

генераторе продолжительность опыта в 1 ч явно недостаточна, так как из-за

сравнительно большей величины изменения давления, вызванной

температурой и невозможности точно замерить среднюю температуру газа в

Coala


начале и конце опыта, определение величины снижения из-за утечки

получается сугубо ориентировочным.

ТЭЦ

Documents

0 coalamod

coalamod coalanr

kv1

data 3

data

data 2

cos

evm