Электростанции промышленного назначения

 

Электростанции промышленного назначения (заводские электростанции) относятся к местным источникам активной мощности. Наличие местных источников должно обосновываться технико-экономическими расчетами (ТЭР), основанием для которых является:

- невозможность или нецелесообразность питания потребителей от энергосистемы, из-за большого удаления от неё;

- технико-экономическая целесообразность сооружения ТЭЦ, работающей на низкосортном топливе или отходах, и обеспечивающей предприятие необходимым количеством тепловой и электрической энергии. Работа ТЭЦ при этом используется для покрытия пиковых нагрузок;

- повышенные требования к надежности электроснабжения всех потребителей или отдельных объектов. ТЭЦ служит для обеспечения их гарантированного питания при отключении основного источника (энергосистемы).

Электростанции промышленного назначения сооружаются в следующих исполнениях:

а) только для выработки электроэнергии, что встречается очень редко. В этом случае требуется строительство отдельных котельных для отопления, выработки пара и других технологических целей;

б) электростанции для комплексного получения тепловой и электрической энергии.

Рассмотрим схемы электрических соединений электростанций промышленного типа с одиночной несекционированной (рис. 4.1) и одиночной секциионированной (рис. 4.2) системой сборных шин.

 

 

Рис. 4.1. Схема электрических соединений электростанций с одиночной

несекционированной системой сборных шин

 

По этой схеме станции выдают всю мощность с шин генераторного напряжения. Здесь имеется одна несекционированная система сборных шин (СШ), к которой через выключатели (В) и шинные разъединители (Р_ш) подключены генераторы (Г₁ и Г₂), трансформаторы собственных нужд (Т₁, Т₂) и отходящие линии.

Схема имеет минимально необходимое количество аппаратов и устройств, что увеличивает надежность схемы при проведении операций включения и отключения и делает ей экономичной.

Однако эта схема имеет ряд существенных недостатков, из-за которых её используют лишь для станций небольшой мощности:

- при чистке изоляции, ревизии сборных шин и шинных разъединителей прекращается работа всей станции, включая и собственные нужды. Это приводит к неоправданному недоотпуску электроэнергии потребителям, простою предприятий, ухудшению бытовых условий населения и т.п.;

- при аварии на шинах станции внезапно прекращается работа всей станции, т.е. возникают те же последствия. Питание потребителей района обслуживания восстанавливается после ликвидации аварии;

- при отказе релейной защиты отходящих от шин станции присоединений, срабатывает защита всех генераторов, что также приводит к остановке всей станции и прекращению питания всех потребителей;

- при ревизии и ремонте линейных выключателей или разъединителей, потребители данной линии остаются без напряжения на все время ремонта.

 

 

Рис. 4.2. Схема электрических соединений электростанций с одиночной

секционированной системой сборных шин

 

Рассмотрим схему электрических соединений электростанций с одиночной секционированной системой шин. Деление схемы на две секции (секция 1 и секция 2) секционным выключателем, делает её более гибкой и обеспечивает бесперебойность питания потребителей. Схема с секционированной системой шин имеет следующие преимущества по сравнению со схемой рис. 4.1:

- при возникновении аварии на одной из секций шин или при отказе релейной защиты отходящих линий вначале отключается секционный выключатель, релейная защита которого имеет меньшую выдержку времени. Чем защита генераторов, а затем отключаются генераторы поврежденной секции. Это приводит к локализации аварии одной секции и сохранению нормальной работы второй;

- при плановом ремонте шинных разъединителей, сборных шин одной из секций, чистке изоляции и т.п. теряется мощность лишь части станции;

- ремонт линейных выключателей и разъединителей не сопровождается перерывом в электроснабжении потребителей, так как последние могут на время ревизии получить питание от другого источника.

- данная схема обеспечивает и питание ответственных потребителей, которые подключают по двум линиям к разным секциям шин.

Таким образом, схема с секционированной системой сборных шин отвечает всем требованиям, предъявляемым к главной схеме электрических соединений станций средней мощности.

Если между секциями 1 и 2 установить секционный реактор, то при большой мощности станции можно использовать легкие выключатели типа ВМПЭ, ВЭМ, ВВ и другие. При выборе секционного реактора на 60 – 70% от мощности секции и его индуктивном сопротивлении порядка 10% предельную мощность станции можно увеличить в 1,5 раза по сравнению со схемой без секционного реактора. При установке линейных реакторов на отходящих линиях, схема имеет те же преимущества, что и предыдущая, и может использоваться для станций большой мощности.