СИСТЕМЫ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ Разработано

СИСТЕМЫ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ Разработано на кафедре ЭССи. С ЮУр. ГУ. Доцент Гайсаров Р. В.

Назначение • 1. Электроснабжение двигательной нагрузки (до 90%): приводов насосов, вентиляторов, мельниц, подъемников и др. • 2. Электроснабжение других потребителей: осветительных и обогревательных приборов, преобразовательных устройств, электрофильтров и др.

Нагрузки собственных нужд

Источники электроснабжения С. Н. 1. Специальные (дополнительные) генераторы • Достоинства: – независимость от энергосистемы. • Недостатки: – – – увеличение стоимости; усложнение схемы; усложнение эксплуатации; снижение надежности; утяжеление пуска и тем более самозапуска электродвигателей.

Источники электроснабжения С. Н. 2. Основные генераторы • Достоинства: – – – снижение стоимости; упрощение схемы; упрощение эксплуатации; повышение надежности; облегчение пуска и самозапуска электродвигателей. • Недостатки: – зависимость от режима работы энергосистемы и генераторов станции.

Уровни напряжений в системе С. Н. • Первая ступень: – 3 к. В (используется на старых станциях);

Уровни напряжений в системе С. Н. • Первая ступень: – 3 к. В (используется на старых станциях); – 6 к. В (для двигателей 200 к. Вт и более);

Уровни напряжений в системе С. Н. • Первая ступень: – 3 к. В (используется на старых станциях); – 6 к. В (для двигателей 200 к. Вт и более); – 10 к. В (не получило широкого распространения).

Уровни напряжений в системе С. Н. • Первая ступень: – 3 к. В (используется на старых станциях); – 6 к. В (для двигателей 200 к. Вт и более); – 10 к. В (не получило широкого распространения). • Вторая ступень: – 0, 4 к. В;

Уровни напряжений в системе С. Н. • Первая ступень: – 3 к. В (используется на старых станциях); – 6 к. В (для двигателей 200 к. Вт и более); – 10 к. В (не получило широкого распространения). • Вторая ступень: – 0, 4 к. В; – 0, 66 к. В;

Уровни напряжений в системе С. Н. • Первая ступень: – 3 к. В (используется на старых станциях); – 6 к. В (для двигателей 200 к. Вт и более); – 10 к. В (не получило широкого распространения). • Вторая ступень: – 0, 4 к. В; – 0, 66 к. В; – 0, 22 к. В (постоянного тока).

Схемы С. Н. КЭС Точки подключения рабочих ТСН

Схемы С. Н. КЭС Схемы питания РУ С. Н. от рабочего ТСН

Схемы С. Н. КЭС Точки подключения резервных ТСН 1. Распределительное устройство среднего напряжения (110 – 220 к. В) 2. Третичная обмотка АТС 3. Отпайкой к блоку (при наличии блочного выключателя) 4. Местная сеть

Схемы С. Н. КЭС Число резервных ТСН В схемах без генераторных выключателей 1. 2. 3. при числе блоков 1 2 – 1 ПРТСН; при числе блоков 3 6 – 2 ПРТСН; при числе блоков 7 и более – 2 ПРТСН + складской резерв. В схемах с генераторными выключателями 1. 2. при числе блоков до 6 – 1 РТСН; при числе блоков 7 и более – 1 РТСН + складской резерв.

Схемы С. Н. КЭС Схема с генераторными выключателями

Схемы С. Н. КЭС Схема без генераторных выключателей

Схемы С. Н. КЭС Подключение ПРТСН к блоку

Схемы С. Н. КЭС Подключение тр-ров второй ступени к секциям С. Н. 6 к. В

Схемы С. Н. ТЭЦ Схема С. Н. ТЭЦ с поперечными связями по пару

Схемы С. Н. АЭС На электростанциях все потребители С. Н. относятся к первой категории. На АЭС они дополнительно делятся на 4 группы. I группа – перерыв электроснабжения недопустим (системы управления и защиты реактора, дозиметрического контроля, аварийные маслонасосы и т. п. ); II группа – перерыв допустим на время 1 3 мин. (насосы первого контура и его вспомогательные насосы, специальная вентиляция, аварийное освещение и т. п. ); III группа – ГЦН и газодувки; IV группа – все остальные потребители.

Схемы С. Н. АЭС Электроснабжение потребителей IV и III групп

Схемы С. Н. АЭС Электроснабжение потребителей IV и III групп Варианты включения рабочего ТСН

Схемы С. Н. АЭС Электроснабжение потребителей IV и III групп Использование вспомогательного генератора для электроснабжения потребителей III группы

Схемы С. Н. АЭС

Схемы С. Н. ГЭС Электроснабжение С. Н. ГЭС малой мощности

Схемы С. Н. ГЭС Электроснабжение С. Н. многоагрегатной ГЭС

Схемы С. Н. подстанций Подстанции с постоянным оперативным током

Схемы С. Н. подстанций Подстанции с переменным оперативным током

Самозапуск электродвигателей С. Н. К 1. tп, п = tз + tв, отк = 0, 1 + 0, 12 = 0, 22 с. К 2. tп, п=tз+tв, отк+t. АВР=0, 1+0, 12+(0, 4… 0, 6)= =0, 62… 0, 82 с. tп, п=tз. р+tв, отк+t. АВР=(1… 1, 5)+0, 12+(0, 4… 0, 6)= =1, 52… 2, 22 с. К 3. tп, п = tз + tв, отк = 0, 1… 1, 0 с. tп, п = t. УРОВ + tв, отк = (0, 3… 0, 4)+0, 08= = 0, 38… 0, 48 с. tп, п=t. УРОВ+tв, отк+t. АВР=(0, 3… 0, 4)+0, 12+ +(0, 4… 0, 6)=0, 82… 1, 12 с.

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Самозапуск – это восстановление нормальной работы электродвигателей С. Н. после кратковременного перерыва питания в системе С. Н.

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Успешный самозапуск позволяет: – удержать в работе основное оборудование станции при К. З. в электрических сетях, при ошибочных и самопроизвольных отключениях рабочего питания С. Н. ; – ускорить восстановление нормальной работы энергетических агрегатов при некоторых отказах в технологической схеме; – обеспечить безопасный для оборудования аварийный останов энергетических агрегатов при отказах элементов цепи рабочего питания С. Н.

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Успешный самозапуск – это когда ответственные электродвигатели достигают нормальной частоты вращения за время, допустимое по условиям сохранения устойчивости технологического режима станции и нагрева электродвигателей.

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Допустимое время самозапуска электродвигателей: – 35 с для ТЭС среднего давления (определяется нагревом электродвигателей); – 25 с для ТЭС высокого давления с поперечными связями по пару (определяется устойчивостью режима работы котлов); – 20 с для блочных ТЭС с агрегатами мощностью более 150 МВт (определяется условиями сохранения технологического режима блока); – для АЭС определяется условиями защиты реакторов и зависит от характеристик ГЦН. Если ГЦН малоинерционные, то продолжительность самозапуска не должна превышать 1 2 с.

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Длительность процесса самозапуска определяется тремя основными факторами: – временем перерыва нормального электроснабжения; – составом и характеристиками группы самозапускающихся электродвигателей – параметрами элементов цепи питания.

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Время перерыва электроснабжения С. Н. не должно превышать – 0, 7 с при отключении цепи рабочего питания действием основной защиты; – 1, 5 с при отключении цепи рабочего питания действием резервной защиты; – 2, 0 с при отключении ТСН действием резервной защиты на стороне высокого напряжения.

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Двигатели, участвующие в самозапуске, делятся на три группы: A. Электродвигатели механизмов, останов которых не приводит к изменению режима работы основного оборудования. Они отключаются I ступенью защиты минимального напряжения (tпп 0, 5 с). B. Электродвигатели механизмов, останов которых приводит к нарушению технологического режима и снижению нагрузки основных агрегатов, но не вызывает повреждения основного оборудования. Они отключаются II ступенью защиты минимального напряжения (tпп 9 с). C. Электродвигатели механизмов, останов которых приводит к повреждению основного оборудования. Они не должны отключаться действием защиты минимального напряжения.

Самозапуск электродвигателей С. Н. Упрощенный метод определения успешности самозапуска электродвигателей С. Н. • • • Uдоп = 0, 55 для ТЭС среднего давления; Uдоп = 0, 60 для ТЭС высокого давления; Uдоп = 0, 55 для двигателей 0, 4 к. В.

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Uист – напряжение источника питания системы С. Н. ; • Uдв. н. – номинальное напряжение двигателей; • xвн – сопротивление вешней цепи от шин бесконечной мощности до шин самозапускающейся нагрузки, включающее в себя сопротивление системы (xс), линии (хл), трансформатора (хт), или реактора (хр), шин (хш);

Самозапуск электродвигателей С. Н. • Kt – коэффициент, учитывающий уменьшение кратности пускового тока электродвигателей при частичном затормаживании по сравнению с полным; • Iп – суммарный пусковой ток полностью заторможенных двигателей Для эквивалентного двигателя: Рдв. н = Рдв. ; Кп = 5, 6; дв = 0, 94; cos дв = 0, 87