35-220 كيلو فولت وأكثر، يتم استخدام أنظمة التوصيلات الكهربائية المتفرعة لتزويد الكهرباء للأجهزة المساعدة والوحدات والمستهلكين الآخرين لاحتياجاتهم الخاصة (s.n.). إنها تضمن الأداء الطبيعي للمحطات الفرعية، مما يضمن إمداد الطاقة دون انقطاع للمستهلكين المهمين من خلال التيار المتردد التشغيلي والتيار المباشر. يمكن أن تؤدي أجهزة S.N التي تم إلغاء تنشيطها إلى الإغلاق الكامل للمحطة الفرعية، أو التسبب في حدوث مشكلات خطيرة في المستقبل عند استعادتها وتشغيلها.

المستهلكين س. المحطات الفرعية:

يتم تحديد تكوين أجهزة الاستقبال الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​بناءً على نوع المحطة الفرعية وقوة الأجهزة والوقود المستخدم وما إلى ذلك.

بشكل عام، يشمل المستهلكون احتياجاتهم الخاصة ما يلي:

أنظمة وآليات التبريد لمحولات الطاقة (المحولات الذاتية)؛
- الأجهزة اللازمة لتنظيم جهد محول الطاقة تحت الحمل؛
- دوائر التشغيل DC المصححة، تكييف;
- وحدات شحن وإعادة شحن البطاريات؛
- أجهزة الاتصالات والإنذار والميكانيكا عن بعد؛
- جميع أنواع الإضاءة: الطوارئ، الخارجية، الداخلية، الأمنية؛
- مكونات وأجزاء من أنظمة التشحيم التي تحمل SK؛
- منشآت الهيدروجين؛
- وحدات الضخ التي تضمن تشغيل أنظمة إطفاء الحرائق وإمدادات المياه التقنية والمرافقية؛
- أنظمة التشغيل الآلي والضغط لمفاتيح الهواء؛
- تركيب التدفئة الكهربائية لغرف التبديل والبطاريات وأجهزة الاستقبال وغيرها من الأجهزة؛
- آليات أنظمة التهوية وغرف الغلايات وغيرها.

عادة ما تكون الطاقة الإجمالية للمستهلكين S.N. صغيرة، لذا فهي متصلة بمحولات تنحي على الجانب المنخفض 380/220 فولت. في المحطات الفرعية ذات المحولين 35-220 كيلو فولت، يتم تركيب شبكتي TSN عاملتين، ويتم تحديد الطاقة المقدرة لها بناءً على الحمل، مع الأخذ في الاعتبار الأحمال الزائدة المسموح بها. بالنسبة للمستهلكين الأكثر مسؤولية، يتم أيضًا تركيب 3 محولات S.N.

يمكن أن تصل القدرة المحددة لـ TSN بجهد 3 - 10 / 0.4 كيلو فولت إلى 1000 - 1600 كيلو فولت أمبير عند جهد دائرة قصر يبلغ 8٪. تقتصر القدرة المقيدة على قدرة التبديل لآلات 0.4 كيلو فولت.

حلول الدوائر لتوصيل TSN في المحطات الفرعية

لترتيب أنظمة إمدادات الطاقة S.N. تخضع المحطات الفرعية لمتطلبات خطيرة للغاية. يتم توفير حلول الدوائر لزيادة موثوقية هذه الأنظمة:
- تركيب ما لا يقل عن 2 محولات ذات جهد كهربائي بقدرة مركبة لا تقل عن 560.630 كيلو فولت أمبير؛
- تقسيم الحافلات المساعدة بمفاتيح مقطعية 0.4 كيلو فولت؛
- أجهزة التشغيل الآلي: النقل التلقائي للاحتياطي (ATS) على المفتاح المقطعي؛
- تكرار الأنظمة من جانب الجهد العالي، الخ.

لزيادة الموثوقية والتحميل الموحد لـ TSN، يتم توصيل المستهلكين الذين يضمنون تشغيل المعدات الرئيسية لمحطات الطاقة (محولات التبريد، تشغيل الضاغط، مفاتيح التدفئة، إلخ) بأنظمة حافلات مختلفة.

قد يتضمن تخطيط المحطة الفرعية تركيب واحدة أو أكثر من لوحات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​380/220 كيلو فولت. يتم تغذية أجهزة الاستقبال من الفئة الأولى بواسطة دوائر شعاعية، في حين يتم تغذية أجهزة الاستقبال من الفئتين الثانية والثالثة بواسطة الدوائر الرئيسية. يتم استخدام التوصيلات الكهربائية الأكثر تعقيدًا في المحطات الفرعية بقدرة 500 كيلو فولت وما فوق. يتم تفسير ذلك من خلال حقيقة أنه يتم أيضًا تثبيت لوحات مفاتيح التتابع SK و AT ولوحات المفاتيح على المفاتيح الكهربائية الخارجية في المباني المكتبية ، جنبًا إلى جنب مع آليات الإثارة في SK. ن.، والتي يتم من خلالها التحكم في مغذيات 0.4 كيلو فولت، وتبديل هذه الكائنات.

يتم تسجيل استهلاك الكهرباء في المحطات الفرعية SN بواسطة العدادات المثبتة عند التوصيلات بـ TSN.

يمكن العثور على مثال لحساب قوة احتياجاتك الخاصة في هذه المقالة. فيما يلي جدول بأحمال المستهلكين لاحتياجاتهم الخاصة وصيغ الحساب.

تتميز المخططات المساعدة لمحطات الطاقة بمختلف أنواعها بميزات مشتركة. يعمل المستهلكون الذين لديهم طاقة وحدة تزيد عن 200 كيلووات بجهد 6.3 كيلو فولت. يعمل المستهلكون الذين لديهم طاقة وحدة أقل من 200 كيلو واط بجهد 0.4 كيلو فولت. يتم ترتيب المقاطع والمفاتيح ذات الجهد 6.3 كيلو فولت هيكلياً على شكل كامل المفاتيح الكهربائية. يتم تجميع المقاطع وقواطع الدائرة 0.4 كيلو فولت في جهاز كامل منخفض الجهد (LVD). العديد من خطوط الكابلات تؤدي من أقسام المفاتيح الكهربائية ومجموعات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض إلى المحركات الكهربائية والأجهزة الأخرى.

في الوضع العادي، يتم تشغيل مستهلكي الجهد المتوسط ​​بقدرة 6.3 كيلو فولت عن طريق محولات مساعدة عاملة (TSN)، متصلة عن طريق الصنبور بموصل المولد للمولد المقابل بجهد يتراوح بين 10.5 إلى 24 كيلو فولت. في الحالة عندما يكون جهد المولد 6.3 كيلو فولت، أي يساوي الجهد في أقسام الجهد المتوسط ​​في المرحلة الأولى، يتم استخدام مفاعل محدد للتيار بدلاً من المحول. يتم توصيل TSN العامل أو مفاعل MV الذي يحد من التيار بين قاطع دائرة المولد ومحول تصعيد الكتلة. يتيح هذا الاتصال إمكانية تشغيل احتياجاتك الخاصة من نظام الطاقة عند إيقاف تشغيل المولد. الاستثناء هو الاحتياجات الإضافية الإجمالية لمحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات توليد الطاقة التي يتم ضخها (حيث يوجد صنبور الجهد المتوسط ​​بين قاطع دائرة المولد والمولد)، بالإضافة إلى الاحتياجات الإضافية لمحطات الطاقة النووية مع اتصال اثنين المولدات إلى محول كتلة واحدة (حيث يقع الصنبور إلى MV بين قاطعي دائرة المولد - على سبيل المثال، مفاعل RBMK 1000).

في حالة انقطاع التيار الكهربائي من TSN، يحدث التحويل التلقائي إلى محول مساعد احتياطي (RTSN)، متصل بأحد المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي (110 أو 220 أو 330 كيلو فولت). في كثير من الأحيان، يتم توصيل RTSN باللف الثلاثي لمحول الاتصالات التلقائي. وبالتالي، فإن التكرار عند جهد 6.3 كيلو فولت واضح، أي أن هناك RTSN مقدم خصيصًا، والذي يعمل في الوضع العادي في وضع الخمول. يتم توفير الكهرباء لأقسام الجهد المتوسط ​​من RTSN عبر خط طاقة احتياطي خاص (MRP). قوة RTSN، كقاعدة عامة، إما تساوي قوة TSN، أو خطوة واحدة أعلى من قوة TSN. يتم ذلك من أجل ضمان التشغيل الذاتي الموثوق للوحدات المساعدة في حالة فقدان الطاقة لشبكة TSN العاملة.

يتم تصنيع المحولات TSN وRTSN ذات القدرة المقدرة التي تصل إلى 16 ميجا فولت أمبير غير مقسمة، وبقدرة 25 ميجا فولت أمبير وما فوق، تحتوي على ملف منقسم الجهد المنخفض. تحتوي هذه المحولات على جهاز تنظيم الجهد عند التحميل (OLTC). يُطلق على TSN و RTSN الموصوفين بجهد منخفض يبلغ 6.3 كيلو فولت محولات المرحلة الأولى من التحول.

يتم تشغيل المستهلكين بجهد 0.4 كيلو فولت بواسطة محولات المرحلة الثانية من التحويل بجهد أعلى يبلغ 6.3 كيلو فولت وجهد أقل يبلغ 0.4 كيلو فولت. ترتبط هذه المحولات بأقسام مساعدة جهد 6.3 كيلو فولت. يعد حجز الاحتياجات الإضافية البالغة 0.4 كيلو فولت ضمنيًا، أي أنه لا يوجد TSN احتياطي خاص، وإذا فشل محول 6.3/0.4 كيلو فولت، يحدث تبديل تلقائي لمحول مماثل من القسم المجاور، والذي يتم تحميله في الوضع العادي.

في الشكل. يوضح الشكل 11.1 جزءًا من دائرة الجهد المتوسط، وهو أمر شائع في أي محطة توليد كهرباء من أي نوع. تظهر هنا وأدناه المفاتيح التي يتم إيقاف تشغيلها عادةً باللون الأسود.

أرز. 11.1. مخطط نموذجي للاحتياجات الخاصة

11.1. مخططات الاحتياجات المساعدة لمحطات توليد الطاقة التكثيف

يتم تنظيم مصدر الطاقة العامل لمستهلكي الجهد المتوسط ​​من TSN العامل المتصل بالصنبور من موصل المولد. يوجد TSN واحد لكل مولد. في معظم الحالات، يتم تقسيم TSN وRTSN على IES. لذلك، تحتوي كل كتلة على قسمين MV، ويحتوي MRP على حافلتين - الشكل 1. 11.2. يتم قبول RTSN واحد لكل أربع كتل. يتم تقسيم الطريق السريع MRP كل كتلتين أو ثلاث بنايات، وذلك لتجنبه العمل الموازيعادةً ما يتم تعطيل محولين مقطعيين RTSN. وإلا فإن تيارات الدائرة القصيرة ستكون أعلى مرتين.

أرز. 11.2. مخطط احتياجات IES الخاصة

11.2. مخططات الاحتياجات المساعدة لمحطات الطاقة الحرارية

إذا كانت دائرة CHP تحتوي على GRU، فهناك خياران ممكنان.

1. جهد GRU 6.3 كيلو فولت. في هذه الحالة، يتم تشغيل محطات SV من وحدة GRU من خلال مفاعلات العمل والنسخ الاحتياطي التي تحد من التيار - الشكل 1. 11.3.

2. جهد GRU 10.5 كيلو فولت. في هذه الحالة، يتم تزويد المحركات المتوسطة بالطاقة من وحدة GRU من خلال المحولات المساعدة العاملة والاحتياطية - الشكل 1. 11.4.

أرز. 11.3. دائرة إمداد الطاقة MV بجهد GRU 6.3 كيلو فولت	أرز. 11.4. دائرة إمداد الطاقة MV بجهد GRU 10.5 كيلو فولت

إذا تم بناء محطة طاقة حرارية مزودة بوحدة توربين بخاري على مبدأ الكتلة ولا تحتوي على مجموعة مفاتيح كهربائية، فإن دائرة الاحتياجات المساعدة تشبه دائرة IES المقابلة مع الاختلاف الوحيد وهو أنه عند جهد مولد يبلغ 6.3 كيلو فولت، يتم استخدام مفاعلات الحد من التيار بدلا من TSN وRTSN.

إذا تم بناء محطة طاقة حرارية مع وحدة توربينات غازية ذات دورة مركبة على مبدأ الكتلة ولا تحتوي على وحدة توزيع رئيسية، فإن دائرة الاحتياجات المساعدة تكون مشابهة لدائرة IES المقابلة مع الاختلاف الوحيد وهو أن محولات الجهد المتوسط ​​في الجزء الغازي أقل قوة مقارنة بـ TSN الخاص بالجزء البخاري. على سبيل المثال، في محطة Severo-Zapadnaya CHPP، تتكون الوحدة من وحدتين توربينيتين غازيتين ووحدة توربينية بخارية واحدة. في الشكل. 11.5 من الواضح أن TSN منشآت الغازغير منقسمة، ويتم تقسيم ملف الجهد المنخفض لتركيب البخار TSN.

أرز. 11.5. مخطط الاحتياجات الإضافية لكتلة واحدة من شمال غرب CHPP

11.3. مخطط الاحتياجات المساعدة لمحطات الطاقة النووية

كما هو موضح في القسم 10.2، فإن دوائر MV NPP أكثر من ذلك بكثير دوائر أكثر تعقيدامحطات أخرى نظرًا لحقيقة أنه بالإضافة إلى أقسام التشغيل العادية (N.O.) المتوفرة في محطة من أي نوع، توجد في محطات الطاقة النووية أقسام إضافية - مصدر طاقة موثوق (N.P.) مع مولدات الديزل وإمدادات الطاقة في حالات الطوارئ (A.E. .) مع وحدات إمدادات الطاقة غير المنقطعة.

في الشكل. يوضح الشكل 11.6 رسمًا تخطيطيًا لمحطة طاقة نووية تحتوي على مفاعلات VVER-440 ومضخات دوران رئيسية غير مانعة للتسرب ذات كتلة قصورية منخفضة.

أرز. 11.6. مخطط SN NPP مع مفاعلات VVER-440 ومع MCP مع كتلة قصورية منخفضة

لمنع الإغلاق السريع لهذا النوع من مضخة التدوير الرئيسية في حالة انقطاع التيار الكهربائي الكامل، يتم استخدام مولدات التدفق الذاتي (SFGs). ترتبط المحركات الكهربائية لاثنين من مضخات الدوران الرئيسية الثلاثة بقسم منفصل؛ ومصدر الكهرباء بالنسبة لهم هو GSR، الذي يدور الدوار على نفس العمود مع دوار المولد التوربيني الرئيسي. عندما يكون هناك تعتيم كامل، سيستمر الدوار في الدوران لبعض الوقت بسبب القصور الذاتي. هذه المرة كافية لبدء مولدات الديزل. توفر مشاريع VVER-440 اللاحقة مضخات دوران رئيسية عالية القصور الذاتي مع حذافات ضخمة، متصلة وفقًا للمخطط التقليدي، دون استخدام مصدر الطاقة الهيدروليكي. في مخطط SN لمحطات الطاقة النووية مع VVER-440، يوجد لكل مولد TSN واحد بسعة 25 ميجا فولت أمبير، ولكل مولدين (أي لكل مفاعل) يوجد RTSN واحد بسعة 32 ميجا فولت أمبير.

في الشكل. يوضح الشكل 11.7 مخططًا تفصيليًا لنظام إمداد الطاقة لوحدة الطاقة VVER-1000. من السمات الخاصة للدائرة وجود موصل مولد منقسم. يتم توصيل شبكات TSN العاملة واحدًا تلو الآخر بكل نصف هذا الموصل. ميزة أخرى للمخطط هي حقيقة أن مولدات الديزل تستخدم في كل من أنظمة LP وAE. في مخطط SN لمحطات الطاقة النووية مع VVER-1000، يوجد لكل مولد اثنين TSN بسعة 63 ميجا فولت أمبير واثنين RTSN بسعة 63 ميجا فولت أمبير أيضًا. تعتبر هذه المساواة في القوة سمة محددة لمفاعل VVER-1000. في محطات الطاقة النووية مع المفاعلات الأخرى، يكون عدد RTSN أقل من عدد TSN.

11.4. مخططات الاحتياجات المساعدة لمحطات الطاقة الهيدروليكية

يمكن تنفيذ الدائرة الكهربائية للاحتياجات الإضافية لمحطة الطاقة الكهرومائية إما بجهد واحد يبلغ 0.4 كيلو فولت أو بجهدين - 6(10) و 0.4 كيلو فولت. على الرغم من عدم وجود محركات كهربائية قوية (200 كيلوواط أو أكثر) بجهد 6 كيلو فولت في نظام MV HPPs، فإن وجود الجهد ومجموعة المفاتيح الكهربائية المقابلة البالغة 6 (10) كيلو فولت يتم تحديده من خلال الطاقة الإجمالية للمستهلكين، مسافة كبيرة بين مستهلكي المحطة العامة ومصادر الطاقة. وفقًا لـ ، لتوفير الطاقة للاحتياجات الخاصة لمحطة الطاقة الكهرومائية، من الضروري توفير مصدرين مستقلين للطاقة على الأقل.

أرز. 11.7. مخطط SN لمحطة الطاقة النووية مع مفاعلات VVER-1000 (مفصل)

يتم تنظيم توزيع الكهرباء بجهد 0.4 كيلو فولت، كقاعدة عامة، باستخدام محطات فرعية كاملة للمحولات 6(10)/0.4 كيلو فولت (KTP SN)، والتي ترتبط محولاتها المتدرجة بأقسام مختلفة من مجموعة المفاتيح الكهربائية 6(10) كيلو فولت أو إلى مصادر التغذية المستقلة الأخرى.

يتم توصيل محول العمل لـ MV الكلي في المنطقة الواقعة بين المولد ومفتاحه (أو مفتاح التحميل). هذا هو الفرق من اتصال TSN المقبول عمومًا في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية. يتم توصيل محول العمل للمحطة العامة MV في المنطقة الواقعة بين محول تصعيد الكتلة ومفتاح المولد (أو مفتاح التحميل).

هذا وجبات منفصلةيحدث الجهد المنخفض الكلي وعلى مستوى المحطة في محطة Sayano-Shushenskaya HPP - الشكل 1. 11.8. يعكس الرسم البياني حالة محطة الطاقة الكهرومائية قبل وقوع الحادث في 17 أغسطس 2009. هنا، يتم توصيل اثنين من محولات العمل الرئيسية MV بقدرة 16 ميجا فولت أمبير بالموصلات الحالية للمولدات G1، G5 في المنطقة الواقعة بين مفتاح التحميل، المصنوع على شكل مجمع مولدات الأجهزة KAG-15.75-28500، والانقسام لف محول الخطوة للوحدة. بفضل هذا الاتصال، يمكن استخدام محولات الجهد المتوسط ​​(1) عند تشغيل وإيقاف الوحدات الهيدروليكية، بما في ذلك مصدر الطاقة ذو الجهد المتوسط ​​لمحطة توليد الطاقة المتوقفة تمامًا. تعمل المحولات (1) على تشغيل نظامي ناقل RUSN-6 كيلو فولت، مقسمين إلى جزأين بواسطة المفاتيح.

يتم دعم شبكات TSN التشغيلية الرئيسية بواسطة محولين احتياطيين (2) أيضًا بسعة 16 ميجا فولت أمبير. أحدهما متصل بموصل مولد G7، والثاني يتلقى الطاقة من مجموعة مفاتيح مجاورة بجهد 35 كيلو فولت عبر خطين علويين بجهد 35 كيلو فولت. يمكن لكل من المحولات الأربعة الرئيسية ذات الجهد المتوسط ​​توفير أي من أنظمة ناقل RUSN-6 كيلو فولت باستخدام جهاز تقسيم من مفتاحين. لاحظ أن استخدام نظامين ناقلين ومحولين لكل اتصال يرتبط بتفرد محطة توليد الكهرباء.

يتم توصيل محولات العمل للوحدة MV (3) بقدرة 630 كيلو فولت أمبير بقناة تيار المولد في المنطقة الواقعة بين مولد الهيدروجين و CAG. يتم توفير تكرار بنسبة 100% لكل محول وحدة ذات جهد متوسط ​​بنفس القدرة RTSN (4)، متصلة بنظامي ناقل المفاتيح الكهربائية المساعدة بقدرة 6 كيلو فولت باستخدام شوكة من مفتاحين.

بسبب توصيل المحولات (1) في المنطقة الواقعة بين المولد وCAG، لأسباب تتعلق بإمدادات الطاقة غير المنقطعة، يتم تنفيذ بدء وإيقاف المولدات الهيدروليكية من المحولات الاحتياطية لوحدة الجهد المتوسط. خلال هذه الفترة القصيرة من الزمن، يوجد عرض مشترك لأحمال الجهد المتوسط ​​المجمعة وعلى مستوى المحطة.

من RUSN-6 كيلو فولت، ولكن باستخدام مفتاح واحد لكل اتصال، يتم تشغيل مجموعات 6 كيلو فولت من الحمل العام للمحطة، والتي يتم توصيل محطتين فرعيتين من المحولات بها 6 / 0.4 كيلو فولت من المستهلكين المقابلين.

في محطات الطاقة الكهرومائية ذات الطاقة الصغيرة نسبيًا، يتم استخدام مصدر الطاقة المشترك من الوحدة والجهد المتوسط ​​على مستوى المحطة.

11.5. مخططات الاحتياجات المساعدة لمحطات توليد الطاقة المخزنة بالضخ

دعونا نلقي نظرة على ميزات مخططات SV HPP باستخدام مثال مشروع Leningradskaya PSPP، والذي من المقرر إطلاقه في عام 2014 - الشكل 1. 11.9. يظهر الرسم التخطيطي الرئيسي لمحطة توليد الطاقة المخزنة بالضخ في الشكل. 9.15.

هنا، على النقيض من الرسم البياني في الشكل. 11.8، يتم استخدام مصدر الطاقة المشترك للجهد المتوسط ​​والجهد المتوسط ​​على مستوى المحطة. يتم استخدام مبدأ الجمع بين مصدر الطاقة MV في محطات توليد الطاقة المخزنة بالضخ بسبب الحاجة إلى تضمين مفاتيح منفصلة في موصل المولد لأوضاع المولد والمحرك، بالإضافة إلى توصيل مفتاح ثالث من نظام بدء تشغيل قضيب التوصيل لتنفيذه تردد البدء في وضع المضخة - الشكل. 11.9.

بمعنى آخر، يحتوي خط أنابيب تيار المولد على عدد كبير جدًا من المفاتيح، مما يخلق بعض الإزعاجات من وجهة نظر تخطيط المعدات في الظروف الضيقة لمبنى محطة الطاقة الكهرومائية. إن مصدر الطاقة المشترك للوحدة والمركبات المتوسطة الحجم على مستوى المحطة يجعل من الممكن تجنب تركيب مفاتيح إضافية على جهد المولد.

في الرسم البياني الشكل. 11.9 يتم توصيل محولات العمل الرئيسية MV (1) بقنوات تيار المولد لكتلتين من أصل ثمانية وتزويد مجموعة المفاتيح الكهربائية المكونة من قسمين بقدرة 6 كيلو فولت. بفضل وجود مفاتيح المولدات، من الممكن توفير الطاقة لأقسام الجهد المتوسط ​​6 كيلو فولت من خلال محولات تصعيدية للكتل من المفاتيح الكهربائية الخارجية للمحطة 220 كيلو فولت، حتى عندما لا تعمل المولدات المائية. يتم توفير المدخلات الاحتياطية لأقسام الجهد المتوسط ​​6 كيلو فولت من المحطة الفرعية لنظام الطاقة المجاورة.

مع مصدر طاقة مشترك، لا يتم توصيل محولات التشغيل لوحدات MV المعيارية (2) بموصل تيار المولد، ولكن بأقسام RUSN-6 kV. يتم أيضًا توصيل المحولات الاحتياطية لـ MV المجمعة (3) ومحولات MV على مستوى المحطة (4) هناك.

تعتبر مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات القسمين 6 كيلو فولت MV شائعة لتوصيل كل من محولات العمل (5) والنسخ الاحتياطي (6) ذات الجهد المتوسط ​​الإجمالي والمحولات (7) لحمل المحطة العامة. تكرار إجمالي المركبات المتوسطة ليس 100% (نسخة احتياطية واحدة لأربعة عمال).

من السمات الخاصة لدوائر محطات توليد الطاقة التي يتم ضخها تخزينها وجود نظام لبدء تردد الوحدات الهيدروليكية في وضع الضخ. في محطات الطاقة الكهرومائية لا يوجد مثل هذا النظام، حيث أن دوران المولدات المائية يتم بسبب تدفق المياه. في محطات توليد الطاقة التي يتم ضخها، يمكن للوحدات الهيدروليكية أن تعمل ليس فقط في وضع المولد، ولكن أيضًا في وضع المحرك، والذي لا يمكن تشغيله بسبب تدفق المياه.

كقاعدة عامة، يتم تشغيل محرك المولد في وضع المحرك باستخدام محول تردد ثابت قابل للتعديل (ASFC) أو من وحدة أخرى مع زيادة سلسة في سرعة الدوران والتردد ووحدة جهد الإمداد.

في الشكل. 11.9 يتم تنفيذ بدء التردد في وضع المحرك (الضخ) باستخدام محول التردد المتغير الثابت (SAFC) - المواضع (3)، (4). بفضل استخدام طريقة البدء الترددي وعصر الماء من حجرة المكره بالهواء المضغوط للفترة حتى تزامن الوحدة مع شبكة نظام الطاقة، تم إطلاق الآلة العكسية VGDS-1025/245-40 بقوة يمكن تنفيذ 220 ميجاوات في وضع المحرك (الجدول 2.2 من الكتاب المرجعي) باستخدام محول طاقة مقوم (3) HRF 16 ميجا فولت أمبير. يتم تغذية هذا الأخير من محطة فرعية لنظام الطاقة من خلال المحولات (2)، ولكن يمكن أيضًا توفيره من خلال المحولات (1) من محطة المفاتيح الكهربائية الخارجية بجهد 330 كيلو فولت.

بالنسبة لثماني وحدات، يتم استخدام مجموعتين من HRFs، كل منها متصلة بالقسم الخاص بها من نظام بدء تشغيل قضيب التوصيل. من الاخير ثلاث مراحل الجهد، قابل للتعديل في الوحدة والتردد، ويمكن توفيره باستخدام مفاتيح البدء لأي وحدة.

تتمتع الوحدات العكسية لمحطات الطاقة التخزينية التي يتم ضخها بقدرة عالية على المناورة، حيث لا يتجاوز إجمالي وقت الانتقال من وضع المولد إلى وضع المحرك أو العكس 10 دقائق.

فهرس

1. نيكليبايف، ب.ن.الجزء الكهربائي من محطات توليد الطاقة والمحطات الفرعية: المواد المرجعية لتصميم الدورات والدبلومات / B. N. Neklepaev، I. P. Kryuchkov. - م: إنرجواتوميزدات، 1989. - 608 ص.

2. تشيرنوفيتس، أ.ك.تصميم الجزء الكهربائي لمحطات الطاقة النووية: كتاب مدرسي. بدل / أ.ك. تشيرنوفيتس، يو.إم. – ل.: دار النشر LPI، 1984. – 80 ص.

3. ألكسيفا، O. N.الجزء الكهربائي من محطات الطاقة النووية والهيدروليكية: كتاب مدرسي. بدل / O. N. Alekseeva، A. K. Chernovets، Yu. – سانت بطرسبرغ. : دار النشر جامعة سانت بطرسبورغ الحكومية التقنية، 1998. – 108 ص.

4. تشيرنوفيتس، أ.ك.أوضاع تشغيل المعدات الكهربائية للمحطات والمحطات الفرعية: كتاب مدرسي. بدل / A. A. Lapidus، A. K. Chernovets. – سانت بطرسبرغ. : دار النشر البوليتكنيك. الجامعة، 2005. – 248 ص. - 100 نسخة. – ردمك 5-7422-1037-خ.

5. روجكوفا، إل.دي.المعدات الكهربائية للمحطات والمحطات الفرعية: كتاب مدرسي / Rozhkova L. D.، Kozulin V. S. - M.: دار النشر. مركز "الأكاديمية"، 2009. – 448 ص.

6. مشغل نظام نظام الطاقة الكهربائية الموحد في روسيا [مورد إلكتروني] / الموقع الرسمي لـ SO UES، 2006. - وضع الوصول: http://so-ups.ru.

7. GOST 13109-97 "الطاقة الكهربائية. التوافق الكهرومغناطيسي للمعدات التقنية. معايير الجودة الطاقة الكهربائيةفي أنظمة إمداد الطاقة للأغراض العامة"، 1999. – 33 ص.

8. دليل منتج ABB / منتجات الجهد العالي [مصدر إلكتروني]. – زيوريخ، سويسرا، 2005. – وضع الوصول: http://www.abb.com.

9. تشيرنوفيتس، أ.ك.الجزء الكهربائي من أنظمة إمداد الطاقة للمحطات والمحطات الفرعية: كتاب مدرسي. بدل / A. A. Lapidus، A. K. Chernovets. – سانت بطرسبرغ. : دار النشر البوليتكنيك. الجامعة، 2006. – 255 ص.

10. معايير التصميم التكنولوجي لمحطات الطاقة الحرارية. فنتب-81. – م: وزارة صناعة الطاقة الكهربائية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1981. – 80 ص.

11. قواعد التصميم التكنولوجي لمحطات الطاقة النووية. د 210.006-90. - م: دار النشر. MAEiP، 1990. – 120 ص.

12. معايير التصميم للجزء التكنولوجي لمحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة التخزينية بالضخ. فنتب-41-94. - م: دار النشر. RAO UES من روسيا، 1994. – 108 ص.

13. مصنع "Electropult" [مورد إلكتروني] / الموقع الرسمي لشركة JSC "Plant Electropult"، 2006. - وضع الوصول: http://www.electropult.ru.

14. بودولسكايا ن.ن.، إبريف أ.ف. مقدمة عن أجهزة حماية المعالجات الدقيقة والتحكم الآلي في Bureyskaya HPP / Journal "Hydrotechnical Construction"، 2008، رقم 2. – ص 20-24.

15. كوستيرين إن.في.، فاسيليف أ.في. يصل Bureyskaya HPP إلى طاقته التصميمية / مجلة "الإنشاءات الهيدروتقنية"، 2008، العدد 2. – ص2-4.

ميتروفانوف أ.ن. خبرة في تشغيل المعدات الرئيسية لـ Sayano-Shushenskaya HPP / Journal "Hydrotechnical Construction"، 2008، رقم 11. – ص 25-31.

مستقبلات الكهرباء للاحتياجات المساعدة (SN) للمحطات الفرعية هي: المحركات الكهربائية لنظام تبريد المحولات؛ أجهزة تسخين لمفاتيح الزيت وخزائن المفاتيح الكهربائية مع الأجهزة والأدوات المثبتة فيها؛ الإضاءة الكهربائية وتدفئة الفضاء وإضاءة مناطق المحطات الفرعية. أهم أجهزة استقبال الجهد المتوسط ​​هي أجهزة نظام التحكم، وحماية التتابع، وأنظمة الإنذار، والأتمتة والميكانيكا عن بعد. يعتمد تشغيل المعدات الرئيسية للمحطات الفرعية على أجهزة الاستقبال ذات الجهد المتوسط؛ حيث يؤدي انقطاع إمدادات الطاقة الخاصة بها، حتى لفترة قصيرة، إلى إغلاق المحطة الفرعية جزئيًا أو كليًا. يتم تصنيف أجهزة الاستقبال لتلبية احتياجاتهم الخاصة، والتي لا يؤدي انقطاع التيار الكهربائي إليها إلى إيقاف أو انخفاض في قوة التركيبات الكهربائية، على أنها غير مسؤولة.
لتوفير الطاقة لمستهلكي المحطات الفرعية ذات الجهد المتوسط، يتم توفير المحولات المساعدة (TSN) بجهد ثانوي يبلغ 380/220 فولت، والتي تستقبل الكهرباء من قضبان التوصيل RU-6(10) كيلو فولت، وفي محطات الجر الفرعية - من قضبان التوصيل RU-27.5 كيلو فولت أو RU- 35 كيلو فولت (في محطات الجر الفرعية العاصمةمع الجهد الأساسي 35 كيلو فولت). يتميز نظام إمداد الطاقة TSN هذا بالعيب المتمثل في أنه يعطل إمداد الطاقة لمستهلكي الجهد المتوسط ​​في حالة حدوث تلف في حافلات مجموعة المفاتيح الكهربائية التي يتم تشغيل TSN منها. ولذلك، فإنهم يفضلون توصيل TSN لمحطات المحولات الفرعية بمحطات الجهد المنخفض لمحولات التنحي الرئيسية - في المناطق الواقعة بين المحول والمفتاح.
يمكن أن يكون مصدر الطاقة لمستهلكي التركيبات الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​فرديًا وجماعيًا ومختلطًا. مع مصدر الطاقة الفردي، يتلقى كل مستهلك الكهرباء من أشرطة التوصيل ذات الجهد المتوسط ​​عبر كابل فردي، مما يضمن موثوقية عالية لإمداد الطاقة، ولكن هذا يؤدي إلى استهلاك كبير للكابل. مع مصدر الطاقة الجماعي، يتلقى المستهلكون الطاقة من اللوحات والتجمعات الجماعية الموجودة بالقرب من مجموعة المستهلكين والمتصلة بواسطة كابل واحد بقضبان التوصيل ذات الجهد المتوسط. في الوقت نفسه، يتم تقليل استهلاك الكابلات، ولكن تنشأ تكاليف إضافية للوحات والتجمعات الجماعية، وتنخفض موثوقية مصدر الطاقة، حيث يؤدي تلف الكابل إلى انقطاع اتصال جميع مستهلكي هذه المجموعة. الأكثر عقلانية هو مصدر الطاقة المختلط، حيث يتم تشغيل المستهلكين المهمين عبر الكابلات الفردية مباشرة من أشرطة التوصيل ذات الجهد المتوسط، والباقي - من لوحات المجموعة والتجمعات.
في محطات الجر الفرعية، تتلقى أجهزة الإشارة الكهرباء من قضبان التوصيل ذات الجهد المتوسط السكك الحديديةومراكز العمل لمناطق شبكة الاتصال المدمجة مع محطات الجر الفرعية، بالإضافة إلى ورش عمل محطات الجر الفرعية.
بالإضافة إلى المستهلكين الدائمين، يمكن أيضًا توصيل العديد من الأجهزة المحمولة (المحطات الفرعية ومحطات الاختبار ومنشآت خدمات النفط) بقضبان التوصيل ذات الجهد المتوسط.
في محطات الجر الفرعية بجميع أنواعها، باستثناء المحطات الفرعية المرجعية ذات الجهد 110-220 كيلو فولت، يتم عادةً تركيب شبكتي TSN بسعة 250-400 كيلو فولت أمبير لكل منهما. في المحطات الفرعية المرجعية 110-220 كيلو فولت، والتي تحتوي قواطع الدائرة الزيتية على أجهزة تسخين قوية، يتم استخدام شبكتي TSN إضافيتين بسعة 250-400 كيلو فولت أمبير للتدفئة.
يصل الحمل الإجمالي للاحتياجات الإضافية لمحطات الجر الفرعية، مع الأخذ في الاعتبار توفير دوائر التدفئة للمفاتيح، والتدفئة الكهربائية لمباني المحطات الفرعية، وإمدادات الطاقة لأجهزة الإشارة والمستهلكين في مركز العمل لمنطقة شبكة الاتصال، إلى 1400 كيلو فولت أمبير عند مرجع 220 كيلو فولت المحطات الفرعية، 970 كيلو فولت أمبير عند 110 كيلو فولت، 400-800 محطة فرعية مرجعية كيلو فولت أمبير - عند محطات النقل الفرعية للجهد 110-220 كيلو فولت. في الوقت نفسه، يصل مصدر الطاقة لأجهزة الإشارة إلى 100 كيلو فولت أمبير لكل محطة فرعية، وتتراوح طاقة تسخين المفاتيح من 25 إلى 650 كيلو فولت أمبير، اعتمادًا على عدد المفاتيح؛ طاقة التدفئة لمباني المحطات الفرعية من 60 (محطات فرعية تعمل بالتيار المتردد) إلى 140 كيلو فولت أمبير (محطات فرعية تعمل بالتيار المستمر)؛ قوة تركيب الإضاءة لمبنى المحطة الفرعية - 4-6 كيلو فولت أمبير، منطقة مفتوحة- 35 كيلو فولت أمبير.
في المحطات الفرعية التي تحتوي على اثنين من TSN، يجب أن توفر قوة كل محول (مع الأخذ في الاعتبار سعة التحميل الزائد) الطاقة لجميع مستهلكي الجهد المتوسط، بما في ذلك أجهزة التدفئة للمعدات ذات الجهد العالي. في محطات الدعم الفرعية التي تحتوي على محولات التدفئة، يتم اختيار قوة TSN الرئيسية دون مراعاة مصدر الطاقة لأجهزة التدفئة RU-110(220) كيلو فولت.
يظهر الشكل توزيع الطاقة المساعدة لمحطات الجر الفرعية AC و DC. 1. يتم توصيل اللفات الثانوية لـ TSN بالحافلات 380/220 فولت في خزانات التيار المتردد 1 و 2 في الجزء المفتوح من المحطة الفرعية من خلال مفاتيح أوتوماتيكية. يتم تصنيع أشرطة التوصيل MV بشكل مقطعي فردي قاطع الدائرة. المفاتيح عبارة عن أجهزة تبديل وأجهزة حماية. في فترة الصيفعادة يتم تشغيل TSN واحد للثاني، ويتم توفير تبديل النقل التلقائي (ATS). في فصل الشتاء، يتم تشغيل كل من TSN، في المحطات الفرعية المرجعية 110 (220) كيلو فولت ومحولات التدفئة TSNЪ وGS#4، والتي تزود الطاقة للخزانة 15 لمفاتيح زيت التدفئة. من الخزانة 15، الخزانة 16 للتدفئة الأوتوماتيكية لمحركات التبديل 110 (220) كيلو فولت تتلقى الكهرباء.



أرز. 1. توزيع الطاقة للاحتياجات المساعدة لمحطات الجر الفرعية
يتم توصيل وحدات التغذية بقضبان التوصيل الخاصة بالخزانة 1، لتزويد دوائر التسخين لمفاتيح الزيت ومحركاتها من خزانات التشغيل الآلي 3 و4 و5، على التوالي، 27.5 كيلو فولت (فقط لمحطات التيار المتردد الفرعية)، 35 و110 كيلو فولت. يتم توصيل محول الإشارة، وتسخين KRUN-10، ونفخ المحولات المتدرجة، ومحطة عمل شبكة الاتصال بالحافلات ذات الجهد المتوسط ​​في الخزانة 1، ويمكن أيضًا توصيل الأجهزة المحمولة المختلفة (المحطات الفرعية، ومنشآت النفط، وما إلى ذلك). من الخزانة 2، يوجد مصدر طاقة إلى الخزانة 6 MV AC في مبنى المحطة الفرعية، حيث يتم توصيل رفوف وخزائن الحجب عن بعد، والميكانيكا عن بعد والاتصالات، ودوائر التحكم لمحركات السيارات، والخزانة 10 لإضاءة عمل المحطات الفرعية. يتم توصيل مولد الديزل 9، المثبت في غرفة خاصة بمبنى المحطة الفرعية، من خلال الخزانة b إلى الحافلات ذات الجهد المتوسط ​​380/220 فولت ويعتبر مصدر طاقة احتياطية لأجهزة الإشارة في حالة وجود مخرج طارئ من تشغيل TSN أو التوقف الكامل لطاقة الجر الكهربائية في قسم السكة الحديد.
تستقبل خزانة MV DC 12 الجهد المعدل من وحدة الشحن وإعادة الشحن 13 من النوع VAZP، وفي حالات الطوارئ - من بطارية 14، والذي يغذي أيضًا الدرع 11 إضاءة الطوارئالمحطات الفرعية، وكذلك الميكانيكا وأجهزة الاتصالات. الخزانة 7 متصلة بقضبان التوصيل MV. يعمل على تشغيل دوائر التدفئة والتهوية في غرفة البطارية.
يتم توصيل الخزانة 8 بأشرطة التوصيل MV من خلال محول عزل TI-1، مما يمنع الجهد العاليفي حالة فشل العزل RU-3.3 كيلو فولت في الدائرة ذات الجهد المتوسط. تعمل هذه الخزانة على تزويد المستهلكين الإضافيين بالطاقة الموجودة في الأماكن التي يكون فيها فشل العزل ممكنًا. تُستخدم الخزانة 8 فقط في محطات الجر الفرعية للتيار المستمر فقط في محطات الجر الفرعية للتيار المستمر.

مخطط الاحتياجات المساعدة في محطات الطاقة الحرارية

الاحتياجات الخاصة- مجموعة من الأجهزة المساعدة والأجزاء الكهربائية ذات الصلة التي تجمع بين تشغيل التركيبات الكهربائية. تكوين العلوم العليا - الآليات، محركات القيادة، المفاتيح الكهربائية، عناصر تغذية المفاتيح الكهربائية، معدات التدفئة والإضاءة. لتشغيل معظم آليات العمل، يتم استخدام محركات كهربائية IM ثلاثية الطور مع دوار ذو دائرة قصيرة. بالنسبة للآليات القوية جدًا، يمكن استخدام مصابيح LED. بالنسبة للآليات التي تتطلب التحكم في السرعة، يتم استخدام المحركات الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر. لا يمكن التشغيل العادي لمحطة الطاقة إلا من خلال التشغيل الموثوق لجميع آليات SN، وهو أمر ممكن فقط مع مصدر طاقة موثوق. المستهلكين س.ن. تنتمي إلى الفئة الأولى من المستهلكين.

الفولتية الرئيسية المستخدمة حاليًا في النظام الشمسي هي 6 كيلو فولت (للمحركات الكهربائية التي تزيد قوتها عن 200 كيلو واط) و0.38/0.23 كيلو فولت للمحركات الكهربائية الأخرى والإضاءة. لم يكن استخدام جهد 3 كيلو فولت له ما يبرره، لأن تكلفة المحركات الكهربائية 3 و 6 كيلو فولت تختلف قليلاً، كما أن استهلاك المعادن غير الحديدية وفقدان الكهرباء في شبكات 3 كيلو فولت أكبر بكثير منه في شبكات 6 كيلو فولت.

إذا تم تزويد محطة توليد الكهرباء بوحدة GRU بقدرة 6-10 كيلو فولت، فإن مجموعة المفاتيح الكهربائية المساعدة (RUSN) تتلقى الطاقة مباشرة من حافلات GRU ذات الخطوط المتفاعلة أو من خلال محول تنحي s.n.

إذا كانت مولدات محطة توليد الكهرباء متصلة بوحدات طاقة، فإن مصدر الطاقة يكون c. ن. يتم تنفيذها عن طريق إزالة اللحام من وحدة الطاقة.

مع زيادة قوة وحدات الطاقة، يزداد استهلاك الاحتياجات الخاصة، وبالتالي تزداد قوة المحول. كلما زادت الطاقة، زادت تيارات الدائرة القصيرة في النظام، وأصبحت المعدات المثبتة أثقل. للحد من تيارات الدائرة القصيرة، يمكنك استخدام المحولات ذات الجهد الزائد للدائرة القصيرة أو المحولات ذات اللفات المنفصلة بمقدار 6 كيلو فولت، والتي تستخدم مع طاقة محول تبلغ 25 ميجابايت أو أكثر.

انخفاض كبير في تيارات الدائرة القصيرة في النظام. ن. ويمكن تحقيق ذلك باستخدام وحدة توربينية مساعدة، يأتي البخار الخاص بها من استخلاص التوربين الرئيسي، ولا يوجد للمولد أي توصيل كهربائي مع المولدات الرئيسية لمحطة توليد الكهرباء. ومع ذلك، فإن تركيب توربينات منخفضة الطاقة أمر غير اقتصادي، ولا يمكن لمثل هذا النظام تبرير نفسه إلا بالاشتراك مع دائرة إمداد الطاقة المستخرجة من وحدة الطاقة. في هذه الحالة، بعض المستهلكين. ن. متصلة بالمحولات ج. ن.، وجزء - إلى وحدة توربو المساعدة. عندما ينخفض ​​حمل وحدة الطاقة، يتم تقليل تردد المولد المساعد، الذي ينظم بسلاسة أداء الآليات المتصلة (التغذية، الدورة الدموية، مضخات المكثفات، عوادم الدخان، المراوح). إن تنظيم مجموعة التردد هذا يجعل من الممكن تقليل استهلاك الطاقة لكل مضخة، مما قد يبرر زيادة في تكلفة تركيب وحدة توربينية مساعدة.

لا يمكن لجميع الدوائر المعنية توفير مصدر طاقة موثوق به لوحدة التبديل، لأنه في حالة حدوث تلف في المولدات أو في حافلات المفاتيح الكهربائية الرئيسية أو في الجزء الميكانيكي الحراري، ينقطع مصدر الطاقة لوحدة التبديل. ولذلك، بالإضافة إلى مصادر العمل، يجب توفير مصادر الطاقة الاحتياطية. يمكن أن تكون هذه المصادر عبارة عن محولات متصلة بحافلات الجهد العالي المتصلة بنظام الطاقة.

في تلك الحالة النادرة عندما يتزامن حادث في محطة توليد الكهرباء مع حادث في نظام الطاقة ويكون الجهد ج. ن. لا يمكن توفيره من محول احتياطي للمستهلكين الأكثر أهمية الذين يضمنون سلامة المعدات في حالة العمل (مضخات تشحيم الزيت، وأختام العمود، وأجهزة الخراطة، وما إلى ذلك)، ويتم توفير البطاريات ومولدات الديزل. اختيار قوة المحولات العاملة ص. ن. يتم إنتاجها مع الأخذ في الاعتبار عدد المستهلكين وقوتهم. ن. يتم تحديد القائمة الدقيقة لجميع المستهلكين أثناء التصميم الفعلي بعد تطوير الجزء الحراري الميكانيكي لمحطة توليد الكهرباء وجميع أجهزتها المساعدة.

خصوصيات تزويد الاحتياجات المساعدة لمحطة الطاقة الحرارية (الاستهلاك لكل ثانية 5-14٪ من السعة المركبة للمحطة)

محولات العمل s.n. يتم توصيل الأجزاء غير التابعة لوحدة الطاقة الحرارية بقضبان توصيل جهد المولد.عدد الأقسام ج. ن. يتم اختيار 6 كيلو فولت مساويا لعدد الغلايات. في بعض الحالات، يتم تخصيص أقسام لتزويد مستهلكي المحطة العامة بالطاقة.

يتم توصيل TSN الاحتياطية بحافلات GRU (في مخطط يحتوي على نظامي ناقل) أو عن طريق النقر على محول الاتصالات (في مخطط مع نظام ناقل واحد).

عادةً ما يتم توصيل محول s.n بقسم واحد من GRU. أو سطر واحد متفاعل s.n. في هذه الحالة، يجب أن تكون قوة مصدر النسخ الاحتياطي لا تقل عن أي من تلك العاملة.

إذا تم توصيل مصدري عمل بقسم GRU واحد. ن.، ثم يتم تحديد قوة المحول الاحتياطي أو خط النسخ الاحتياطي لتكون أكبر بنسبة 50٪ من أقوى مصدر عمل.

في محطات توليد الطاقة والحرارة، يجب أن يضمن المحول الاحتياطي استبدال أكبر مصدر عمل وتشغيل غلاية أو توربين واحد في نفس الوقت. إذا تم تثبيت مفتاح في كتل محولات المولدات، فسيتم تحديد المحول الاحتياطي بنفس الطاقة التي يتمتع بها المحول العامل. في محطات الطاقة الحرارية من غير الوحدات (مع التوصيلات المتقاطعة في أزواج)، يتم اختيار مصدر احتياطي واحد بقدرة 6 كيلو فولت لكل ستة محولات أو خطوط عاملة. في محطات توليد الطاقة والحرارة، يتم تحديد عدد المحولات الاحتياطية بنفس الطريقة كما هو الحال في CPPs.

خطط الطاقة ص. ن. تم بناء 0.4 كيلو فولت على نفس المبدأ كما هو الحال في IES. السلطة ق. ن. يمكن الحصول على 0.4 كيلو فولت CHP بما يعادل 15% من إجمالي الطاقة. ن.

أنواع الموصلات المستخدمة في

الدوائر الكهربائية الرئيسية.

ترتبط المعدات الكهربائية الرئيسية لمحطات الطاقة والمحطات الفرعية (المولدات والمحولات والمعوضات المتزامنة) والأجهزة الموجودة في هذه الدوائر (المفاتيح الكهربائية وأجهزة الفصل وما إلى ذلك) ببعضها البعض بواسطة الموصلات أنواع مختلفة، والتي تشكل الأجزاء الحاملة للتيار الكهربائي.

دعونا نفكر في أنواع الموصلات المستخدمة في محطات الطاقة والمحطات الفرعية. في الشكل. ويبين الشكل 20، بطريقة مبسطة، بدون قواطع، عناصر دوائر CHP وIES.

دائرة المولد في محطة الطاقة الحرارية (الشكل 20، أ). داخل حجرة التوربين من أطراف المولد G إلى جدار الواجهة (القسم أب)الأجزاء الحاملة للتيار مصنوعة من جسر ناقل مصنوع من قضبان الألمنيوم العارية الصلبة أو موصل تيار كامل محمي بالطور (في دوائر المولدات بقدرة 60 ميجاوات وما فوق). على الموقع بي.فييتم الاتصال بين حجرة التوربين ومجموعة المفاتيح الكهربائية الرئيسية (MSD) بواسطة جسر ناقل أو موصل علوي مرن. جميع التوصيلات داخل مجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة بقدرة 6-10 كيلو فولت، بما في ذلك قضبان التوصيل، مصنوعة من مواد عارية صلبة إطارات الألمنيوممستطيلة أو على شكل صندوق. الاتصال من GRU إلى أطراف محول الاتصالات T1 (القسم إر)يتم تنفيذها بواسطة جسر حافلة أو موصل معلق مرن.

في بعض محطات توليد الطاقة العاملة، تقع GRU في المبنى الرئيسي، على سبيل المثال، في غرفة الآلة، والقسم بأكمله من أطراف المولد G إلى جدار الواجهة (القسم AK) مصنوع من قضبان التوصيل الصلبة.

عادةً ما تكون الأجزاء الحاملة للتيار في المفاتيح الكهربائية ذات الجهد 35 كيلو فولت وما فوق مصنوعة من أسلاك التيار المتردد المصنوعة من الفولاذ والألومنيوم. في بعض تصميمات المفاتيح الكهربائية الخارجية، يمكن تنفيذ جزء أو كل من شريط التوصيل أنابيب الألومنيوم.

أرز. 1. لاختيار الموصلات في الدوائر الكهربائية الرئيسية: عناصر دوائر محطات الطاقة الحرارية (أ)؛ IES وNPP (ب) ؛

دائرة المحولات المساعدة (الشكل 20، أ). من جدار GRU إلى الاستنتاجات تي 2،تم تركيبها بالقرب من GRU، ويتم الاتصال بواسطة قضبان التوصيل الصلبة المصنوعة من الألومنيوم. إذا تم تركيب المحول المساعد بالقرب من الجدار الأمامي للمبنى الرئيسي، ثم المنطقة جي دييتم تنفيذها باستخدام موصل مرن. من المحول إلى مجموعة المفاتيح الكهربائية المساعدة (القسم القنفذ)يتم استخدام اتصال الكابل.

في دوائر خطوط 6-10 كيلو فولت، يكون شريط التوصيل بأكمله حتى المفاعل وخلفه، وكذلك في خزانات المفاتيح الكهربائية، مصنوعًا من قضبان التوصيل المستطيلة المصنوعة من الألومنيوم. خطوط الكابلات تذهب مباشرة إلى المستهلك.

يوجد في الكتلة مولد - محول في موقع IES أ.بوالتنصت على المحول المساعد VG(الشكل 20، ب) يتم تنفيذها باستخدام موصل تيار محمي بالكامل بالطور.

للموقع الضعف الجنسيمن T2يتم استخدام موصل تيار مغلق بجهد 6 كيلو فولت في مجموعة المفاتيح الكهربائية المساعدة.

في دائرة المحول الاحتياطي للاحتياجات المساعدة (قسم ZhZ) يمكن تصنيعه باستخدام كابل أو سلك مرن. يعتمد اختيار طريقة اتصال أو أخرى على الموقع النسبي لمجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية والمبنى الرئيسي والنسخة الاحتياطية المعارف التقليدية.تمامًا كما هو الحال في محطة الطاقة الحرارية، يتم تنفيذ جميع قضبان التوصيل في مجموعات المفاتيح الكهربائية بقدرة 35 كيلو فولت وما فوق باستخدام أسلاك التيار المتردد.

في المحطات الفرعية، في الجزء المفتوح، يمكن استخدام أسلاك التيار المتردد أو قضبان التوصيل الصلبة مع أنابيب الألومنيوم. يتم توصيل المحول بمجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة 6-10 كيلو فولت أو بمجموعة المفاتيح الكهربائية 6-10 كيلو فولت بواسطة موصل معلق مرن أو جسر بسبار أو موصل كامل مغلق. يستخدم RU 6-10 كيلو فولت بسبار جامد.

اختيار الإطارات الصلبة

في المفاتيح الكهربائية المغلقة 6-10 كيلو فولت، تكون قضبان التوصيل وقضبان التوصيل مصنوعة من قضبان التوصيل المصنوعة من الألومنيوم الصلب. نظرًا لتكلفتها العالية، لا يتم استخدام قضبان التوصيل النحاسية حتى مع الأحجام الكبيرة الأحمال الحالية. بالنسبة للتيارات التي تصل إلى 3000 أمبير، يتم استخدام قضبان التوصيل ذات المسار الواحد والمزدوج. بالنسبة للتيارات العالية، يوصى بقضبان التوصيل ذات المقطع الصندوقي، لأنها توفر خسائر أقل من تأثير القرب وتأثير الجلد، بالإضافة إلى ظروف تبريد أفضل.

وكما هو مذكور في الفصل 3، فإن تكوين احتياجات TPP الخاصة يعتمد على الدورة المستخدمة (STP، GTU، CCGT)، وعلى نوع الوقود المحروق وعلى وجود تدفئة المنطقة. تقريبًا قوة المحركات الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​بالنسبة إلى قوة المولد هي:

8-14% لمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم المسحوق؛

5-7% لـ CHP لزيت الغاز؛

6-8% للفحم المسحوق CPP؛

3-5% لزيت الغاز CPP.

في الغالبية العظمى من الحالات، يكون محرك آليات الجهد المتوسط ​​هو المحركات الكهربائية غير المتزامنةمع الدوار قفص السنجابتعمل بجهد 6.3 كيلو فولت (طاقة أكثر من 200 كيلووات) و 0.4 كيلو فولت (طاقة أقل من 200 كيلووات). بشكل أقل شيوعًا، يتم تشغيل الآلية بواسطة محرك تيار متردد متزامن، أو محرك تيار مستمر، أو توربين بخاري منفصل منخفض الطاقة.

تُستخدم المحركات الكهربائية المتزامنة في محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم المسحوق لتشغيل المطاحن. مثل هذه المحركات ليست مطلوبة لضمان التشغيل الذاتي الناجح في حالة انقطاع التيار الكهربائي على المدى القصير، كما هو الحال مع AED. ويرجع ذلك إلى وجود قادوس غبار الفحم الوسيط، والذي يشبه في تصميمه قمعًا مستدقًا. أثناء إغلاق المطحنة، سيستمر غبار الفحم، الذي يستقر تدريجياً في المخبأ، في التدفق إلى فرن الغلاية.

تُستخدم المحركات الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر إذا كان المشغل مسؤولاً بشكل كافٍ، ويخضع للتنظيم على نطاق واسع، وطاقة منخفضة نسبيًا. وهي آليات مثل مضخات الزيت لأختام عمود المولد، ومضخات الزيت لتزييت محامل التوربينات والمولدات، وآليات التحكم في سلامة المفاعلات النووية.

يتم استخدام محرك التوربو لتدوير مضخات التغذية والتعزيز لوحدات الطاقة القوية. تتمتع مضخات التغذية بأعلى استهلاك محدد للطاقة بين آليات الجهد المتوسط ​​الأخرى. على سبيل المثال، في وحدة محطة توليد حرارية بقدرة 200 ميجاوات، تبلغ الطاقة الإجمالية لآليات الجهد المتوسط ​​27 ميجاوات، بما في ذلك قوة مضختين تغذية كهربائيتين
2 ∙ 4 = 8 ميجاوات، أي حوالي 30% من حمل الوحدة بالجهد المتوسط. يتيح لك محرك التوربو تقليل الحمل الكهربائي لاحتياجاتك بشكل كبير، وإنشاء سرعات دوران عالية، وتنظيم أداء الآلية.

وينبغي إيلاء اهتمام خاص لخصوصية دورة وحدة التوربينات الغازية، حيث تغيب معظم الآليات الموجودة في دورة وحدة التوربينات البخارية. دعونا نتذكر أنه في دورة التوربينات الغازية، فإن الآلية الوحيدة (الضاغط)، والتي لها نظير في دورة التوربينات البخارية (مروحة النفخ)، لا تدور بسبب محرك كهربائي، ولكن بسبب توربينات الغاز. لهذا السبب الطاقة الكهربائيةيوجد عدد أقل بكثير من آليات SV في دورة GTU مقارنةً بدورة PTU بما يتناسب مع قوة الوحدة.

10.2. ملامح الاحتياجات المساعدة لمحطات الطاقة النووية

وتختلف الاحتياجات الخاصة لمحطة الطاقة النووية عن إمدادات الطاقة لمحطة الطاقة النووية في وجود آليات إضافية لمحطة المفاعل وأهمها مضخة التدوير الرئيسية (MCP) التي تزود المبرد للمفاعل النووي . تحتوي الوحدات التي تحتوي على مفاعلات BN على حمولة إضافية من التسخين الكهربائي لدوائر الصوديوم. تبلغ قوة المحركات الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​تقريبًا بالنسبة إلى قوة المولد 5-8٪.

من وجهة نظر موثوقية إمدادات الطاقة، يتم فرض متطلبات أكثر صرامة على الاحتياجات الخاصة لمحطات الطاقة النووية مقارنة بمحطات الطاقة الأخرى. وفقًا لـ SN، يتم تقسيم مستهلكي NPP إلى 3 مجموعات.

المجموعة الأولى هي مستهلكي التيار المباشر والمتردد، والذين، بسبب ظروف السلامة أو سلامة المعدات الرئيسية، لا يسمحون بانقطاع التيار الكهربائي لأكثر من جزء من الثانية في جميع الأوضاع، بما في ذلك وضع الاختفاء الكامل للجهد المتردد من محولات الجهد المتوسط ​​العاملة والنسخ الاحتياطي، والتي تتطلب وجودًا إلزاميًا للطاقة بعد تشغيل الحماية في حالات الطوارئ (EP) للمفاعل. يتم تشغيل مستهلكي المجموعة الأولى بواسطة أنظمة إمداد الطاقة في حالات الطوارئ. في الوضع العادي والطوارئ، يحصل هؤلاء المستهلكون على الطاقة من وحدات إمداد الطاقة غير المنقطعة.

تشتمل المجموعة الأولى على أجهزة القياس وحماية المفاعلات الأوتوماتيكية، ومضخات زيت الطوارئ لتزييت محامل وحدات التوربينات وأختام عمود المولد، ومضخات الكتلة المنخفضة بالقصور الذاتي، ومحركات قضبان التحكم، وما إلى ذلك.

المجموعة الثانية هي مستهلكي التيار المتردد الذين يسمحون بانقطاع الطاقة لفترة تحددها شروط السلامة أو سلامة المعدات الرئيسية ويتطلبون التوافر الإلزامي للطاقة بعد بدء الاستجابة الطارئة للمفاعل. يرتبط مستهلكو المجموعة الثانية بنظام إمداد طاقة موثوق. في الوضع العادي، يحصل هؤلاء المستهلكون على الطاقة من المحولات العاملة والاستعدادية لتلبية احتياجاتهم الخاصة، في وضع الطوارئ - من مولدات الديزل المستقلة (أو في كثير من الأحيان من محطات الطاقة الكهرومائية ووحدات توربينات الغاز).

وتشمل المجموعة الثانية آليات تبريد المفاعل وتوطين الحادث في أوضاع مختلفة، بما في ذلك الحادث الأساسي التصميمي الأقصى، ومضخات التغذية الطارئة، ومضخات الحريق، ومضخات الدوران الرئيسية لدوائر الصوديوم لمفاعلات BN.

المجموعة الثالثة هي مستهلكات التيار المتناوب التي تسمح بانقطاع الطاقة أثناء التقديم التلقائي للاحتياطي، ولا تتطلب وجودًا إلزاميًا للطاقة بعد بدء الاستجابة الطارئة للمفاعل. يرتبط مستهلكو المجموعة الثالثة بنظام التشغيل العادي. في الوضع العادي، يحصل هؤلاء المستهلكون على الطاقة من المحولات العاملة والاستعدادية لتلبية احتياجاتهم الخاصة؛ وفي وضع الطوارئ، يتم إلغاء تنشيط هؤلاء المستهلكين.

تتضمن المجموعة الثالثة مضخات الدوران الرئيسية ذات الكتلة الكبيرة بالقصور الذاتي، بالإضافة إلى معظم آليات دورة PTU. وتتوافق احتياجات الشراكة عبر المحيط الهادئ من حيث الموثوقية مع الاحتياجات الخاصة للمجموعة الثالثة من محطات الطاقة النووية.

إذا كانت مصادر الطاقة لاحتياجاتها الخاصة لمحطات الطاقة الحرارية هي TSN وRTSN والبطارية، فبالنسبة لمحطات الطاقة النووية فهي TSN وRTSN ومولدات الديزل ووحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة. ولأسباب تتعلق بالموثوقية، فإن عدد وقدرة نقاط TPP العاملة والاستعدادية يتجاوز المؤشرات المماثلة لنقاط TPP. تستغرق مولدات الديزل وقتا طويلا نسبيا لبدء التشغيل - على الأقل 10-15 ثانية، ولكن بعد ذلك تنتج الطاقة المطلوبة لفترة طويلة. وحدات إمداد الطاقة غير المنقطعة، عندما يختفي الجهد من نظام الطاقة، تقوم بتحويل الطاقة إلى مصدر احتياطي - البطارية. علاوة على ذلك، يحدث هذا التبديل على الفور، دون كسر الجيوب الأنفية الحالية. تقتصر سعة البطارية على عدة عشرات من الدقائق.

10.3. ميزات الاحتياجات المساعدة لمحطات الطاقة الهيدروليكية

بسبب البساطة العملية التكنولوجيةإنتاج الكهرباء في محطات الطاقة الكهرومائية، والاستهلاك للاحتياجات الخاصة أقل بكثير مما هو عليه في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية، ويصل إلى 0.5-3٪ من القدرة المركبة. تشير القيم المنخفضة إلى وحدات محطات الطاقة الكهرومائية ذات الطاقة العالية.

تتميز محطات HPP بحصة كبيرة من الحمل العام للمحطة مقارنة بالحمل الإجمالي. ولا يشكل الأخير أكثر من 30% من إجمالي الاستهلاك للاحتياجات الخاصة.

يقع مستهلكو MVs المعيارية على مقربة من الوحدة ويتم تشغيلهم بجهد 0.4 كيلو فولت وأقل في كثير من الأحيان 6.3 كيلو فولت. مستهلكو المركبات ذات القيمة المتوسطة الإجمالية هم:

مضخات لتزويد المياه التقنية للوحدات - تشحيم الماء لمحامل التوربينات، ومبردات الزيت لمحمل الدفع ومحامل مولد الهيدروجين، ومبردات الهواء لمولد الهيدروجين؛

مضخات الزيت والضواغط لشحن وحدة ضغط الزيت (OPU) وأنظمة التحكم في التوربينات الهيدروليكية؛

مضخات لضخ المياه من غطاء التوربين بسبب التسربات في قسم التدفق بالوحدة الهيدروليكية؛

المراوح والمضخات لأنظمة تبريد المحولات؛

الأجهزة المساعدة لنظام الإثارة.

يشير مستهلكو الجهد المتوسط ​​على مستوى المحطة إلى جميع المحطات ككل ويتم تشغيلها بجهد يبلغ 0.4 كيلو فولت.