Основное и вспомогательное оборудование электростанции

Введем ряд необходимых в дальнейшем определений:

1.Электроустановка – установка, в которой производится, преобразуется, распределяется или потребляется электроэнергия.

2. Открытая или наружная электроустановка – электроустановка, находящаяся на открытом воздухе.

3. Закрытая или внутренняя электроустановка – электроустановка, находящаяся в закрытом помещении.

4. Электрическая станция – электроустановка, производящая электрическую или электрическую и тепловую энергию.

5. Электрическая подстанция – электроустановка, предназначенная для преобразования электрической энергии одного напряжения(частоты) в электрическую энергию другого напряжения (частоты).

6. Электрическая линия – система проводов или кабелей, предназначенная для передачи энергии от источника к потребителю.

7. Электрическая сеть – совокупность электрических линий и подстанций.

8. Энергосистема – совокупность Э.С., электрических и тепловых сетей и потребителей электрической и тепловой энергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления электрической и тепловой энергии.

9. Электрическая система – часть энергосистемы, за исключением тепловых сетей и потребителей тепла

Электрические станции (ЭС) представляют собой сложные технологические комплексы с общим числом основного и вспомогательного оборудования. Основное оборудование служит для производства, преобразования, передачи и распределения электроэнергии, вспомогательное – для выполнения вспомогательных функций (измерение, сигнализация, управление, защита и автоматика и т.д.). Взаимное соединение различного оборудования покажем на упрощенной принципиальной электрической схеме ЭС со сборными шинами генераторного напряжения(см.рис.) Вырабатываемая генератором электроэнергия поступает на сборные шины СШ и затем распределяется между собственными нуждами СН, нагрузкой генераторного напряжения НГ и энергосистемой.

Отдельные элементы, показанные на схеме предназначены:

1. Выключатели Q – для включения и отключения цепи в нормальных и аварийных режимах. Выключатели различаются по выполняемым функциям. Выключатель, при помощи которого осуществляются включения и отключения генераторов, трансформаторов и линий в нормальных и аварийных условиях, называется выключателем присоединения. Соединение сборных шин осуществляется междушинным выключателем, а секций шин – секционным выключателем. Обходной выключатель связан с обходной системой шин и заменяет основные выключатели присоединения при их ремонте.

2. Разъединители QS – для снятия напряжения с обесточенных частей электроустановки и для создания видимого разрыва цепи, необходимого при производстве ремонтных работ. Разъединители, как правило, являются ремонтными, а не оперативными элементами. 3. Разъединители используют в основном при ремонтах, создавая между ремонтируемым оборудованием и элементами РУ, находящимися под напряжением, безопасный воздушный промежуток и обеспечивая между ними видимый разрыв. Иногда разъединители выполняют оперативные функции при оперативных переключениях. Существуют также заземляющие разъединители для надежного заземления отключенного для ремонта оборудования и специальные разъединители с быстродействующим автоматическим приводом, используемые для включения на землю одной или нескольких фаз, находящихся под напряжением, и называемые короткозамыкателями.

Специальным типом разъединителя является также отделитель, назначение которого состоит в быстром отключении цепи в бестоковую паузу АПВ для образования изоляционного промежутка. В сочетании с короткозамыкателями отделители иногда заменяют выключатели в неответственных установках.

3. Сборные шины СШ – для приема электроэнергии от источников и распределения ее между потребителями. В зависимости от назначения различают сборные, обходные, рабочие и резервные шины. Сборные шины предназначены для приема энергии от генераторов и последующего распределения ее между присоединениями. Обходные шины позволяют проводить ремонты оборудования без перерыва нормальной работы присоединений. Резервные шины дают возможность ремонта сборных шин без перерыва работы ЭС. В большинстве схем с двумя системами шин любая из них может выполнять функции или рабочей или резервной.

4. Устройства релейной защиты РЗ – для обнаружения факта и места повреждения в электроустановке и для выдачи команды на отключение поврежденного элемента.

5. Устройства автоматики А – для автоматического включения или переключения цепей и устройств, а также для автоматического регулирования режимов работы элементов электроустановки.

6. Измерительные приборы ИП – для контроля за работой основного оборудования ЭС и за качеством энергии, а также для учета вырабатываемой и отпущенной электроэнергии.

7. Измерительные трансформаторы тока TA и напряжения TV.

Трансформаторы тока и напряжения предназначены для преобразования тока и напряжения первичных цепей в величины, удобные для непосредственного измерения стандартными измерительными приборами и безопасные для обслуживающего персонала.

8.Синхронные генераторы Г - предназначены для выработки электроэнергии.

На современных электростанциях применяют синхронные генераторы трехфазного переменного тока. Первичными двигателями для них являются паровые турбины или гидротурбины.

В первом случае это турбогенератор, а во втором – гидрогенератор.

9.Силовые трансформаторы и автотрансформаторы СТ.

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электроэнергии переменного тока с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12 – 15 % ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20 – 25 % меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

Трехфазные трансформаторы на напряжение 220 кВ изготовляются мощностью до 1000 МВ∙ А, на 330 кВ – 1250 МВ∙ А, на 500 кВ – 1000 МВ∙ А.

Однофазные трансформаторы применяются, если невозможно изготовление трехфазных трансформаторов необходимой мощности или затруднена их транспортировка.