النظام المساعد للمحطة الفرعية

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. تعتبر أجهزة الاستقبال لتلبية احتياجاتهم الخاصة، والتي لا يؤدي انقطاع التيار الكهربائي إلى إيقاف أو انخفاض في قوة التركيبات الكهربائية، 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. لذلك، فهم يفضلون توصيل TSN لمحطات المحولات الفرعية بالمحطات الطرفية الجهد المنخفضمحولات 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، يحصل المستهلكون على 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، جنبًا إلى جنب مع محطات الجر الفرعية، بالإضافة إلى ورش 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؛ قدرة التدفئة لمباني المحطات الفرعية من 60 (محطات فرعية تكييف) ما يصل إلى 140 كيلو فولت أمبير (محطات فرعية للتيار 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 للكابينة 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، مما يوفر دوائر التدفئة 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 العمل لشبكة 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.
تتلقى الخزانة 12 MV DC الجهد المعدل من وحدة الشحن 13 نوع 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.

يتم اختيار دائرة إمداد الطاقة المساعدة (SN) للمحطة الفرعية اعتمادًا على نوع المحطة الفرعية والغرض منها وموقعها، وقوة المحولات، ووجود أو عدم وجود معوضات متزامنة، ونوع المعدات الكهربائية للمحطة الفرعية، وهي مصممة مع أو بدون موظفين في الخدمة (الخدمة المركزية، الخدمة في المنزل)، مع تيار دائم أو تشغيلي.

يتم توفير الخدمة على مدار الساعة في المحطات الفرعية بقدرة 35-330 كيلو فولت عندما توجد عليها مراكز إرسال المؤسسات أو مناطق شبكة الطاقة، بالإضافة إلى نقاط الدعم التشغيلي.

ينقسم مستهلكو احتياجات المحطات الفرعية أيضًا إلى مسؤولين وغير مسؤولين. الأول يشمل أجهزة الاستقبال الكهربائية لنظام تبريد المحولات، وإضاءة الطوارئ، ونظام إطفاء الحرائق، ونظام التدفئة للمفاتيح والمحركات، وأجهزة الاستقبال الكهربائية لغرفة الضاغط، ونظام ومعدات الاتصالات.

في المحطات الفرعية ذات المحولين، يتم تركيب محولين متوسطي الجهد مع احتياطي مخفي.

يتم توصيل محولات الجهد المتوسط في محطة فرعية ذات تيار تشغيل ثابت بأشرطة التوصيل الخاصة بمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد 6-35 كيلو فولت، وفي حالة عدم وجود مجموعة المفاتيح الكهربائية، إلى أطراف الجهد المنخفض للمحولات.

في المحطات الفرعية ذات تيار التشغيل الثابت، من المفترض أن يكون جهد شبكة الجهد المتوسط 380/220 فولت مع إغلاق المحايد من خلال فتيل الانهيار.

يتم استخدام تيار التشغيل المتناوب في المحطة الفرعية 35-220 كيلو فولت حيثما كان ذلك ممكنًا وفقًا لظروف تشغيل محركات التبديل. يتم استخدام تيار التشغيل المباشر في المحطات الفرعية بجهد 110-220 كيلوفولت، حيث يكون ذلك مطلوبًا بواسطة محركات التبديل؛ في المحطات الفرعية 35-220 كيلو فولت، حيث تكون البطارية مطلوبة لأغراض أخرى (الاتصالات، والميكانيكا عن بعد، وما إلى ذلك). في هذه الحالة، يتم تركيب بطارية واحدة أو بطاريتين قابلتين لإعادة الشحن، تعملان في وضع الشحن المستمر.

نختار تيار التشغيل المتناوب في المحطة الفرعية، بحيث يتم توصيل المحولات ذات الجهد المتوسط بين قاطع الدائرة والمحول باستخدام الفواصل والصمامات.

كدائرة مفاتيح كهربائية لاحتياجات الجهد المساعد 0.4 كيلو فولتيتم استخدام مخطط مع نظام بسبار مقطعي واحد. يتلقى كل قسم الطاقة من المحول المساعد العامل الخاص به (s.n.) 10/0.4 كيلو فولت. لتزويد النظام بالطاقة ، s.n. توفر المحطات الفرعية محولات تنحي ذات جهد ثانوي 380/220 فولت. في المحطات الفرعية ذات المحولين، يتم تركيب محولين من نوع s.n. مع احتياطي مخفي، أي أن الطاقة المقدرة لكل من هذه المحولات مصممة للحمل الكامل. المحطات الفرعية.

أرز. 5.3 مخطط الاحتياجات المساعدة للمحطة الفرعية

وفقا للجدول 3.3، نختار محول مساعد (TSN) من النوع تم - 250/10مع المعلمات: س الاسم= 250 كيلو فولت أمبير، ش VN= 10.5 كيلو فولت، ش ن.ن= 0.4 كيلو فولت. لحمايتهم نستخدم الصمامات.

6. اختيار الأجهزة الكهربائية وربط القضبان

6.1. الشروط التصميمية لاختيار الأجهزة والموصلات

6.1.1. تيارات التشغيل المقدرة.

يتم تحديد تيار التشغيل للخدمة الشاقة وفقًا لشروط التصميم التالية للاتصالات الفردية:

محول اتصال النظام:

10 كيلو فولت:

110 كيلو فولت:

لدائرة خط الكابل:

نلخص نتائج حسابات تيارات التشغيل في الجدول 6.1.1.

الجدول 6.1.1.

بناءً على ظروف التشغيل ونوع التركيبات الكهربائية، نحدد أنواع المفاتيح المثبتة في التوصيلات قيد النظر. تم تلخيص النتائج في الجدول 6.1.2.

الجدول 6.1.2.

الانضمام			نوع التبديل		ش رقم v. ، كيلو فولت		أنا الاسم الخامس ، أ	ر شخصي في ، مع	ر كامل.v. ، مع
محول اتصال النظام:	ش= 110 كيلو فولت	فمت-110ب-25 /1 25 0UHL1				1 25 0
	ش= 10 كيلو فولت	بي بي/تيل-10-12,5 / 200 0		1 0
خط الكابل			ب/هاتف-10-12.5/630 يو3

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 ومحركات القيادة والمفاتيح الكهربائية والعناصر المغذية للمفاتيح الكهربائية ومعدات 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.

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، ومثل هذا النظام لا يمكن تبريره إلا بالاشتراك مع دائرة إمداد الطاقة المنفصلة عن 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 مصدرين للعمل 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 (MSG) 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، قد يتم 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 محول إلى المفاتيح الكهربائيةالاحتياجات الخاصة (المؤامرة 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 مجموعة 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 التدفئة. 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 مباشر، 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 مخبأ متوسط لغبار الفحم، 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 التوربينات ومحامل المولدات، 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 توليد الطاقة الحرارية بقدرة 200 ميجاوات، تبلغ الطاقة الإجمالية لآليات الجهد المتوسط 27 ميجاوات، بما في ذلك قدرة مضختين تغذية كهربائيتين
2 ∙ 4 = 8 ميجاوات، أي حوالي 30% من حمل الوحدة بالجهد المتوسط. يتيح لك محرك Turbo تقليل الحمل الكهربائي بشكل كبير لاحتياجاتك الخاصة، 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 السيرة الذاتية 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 بوجود آليات إضافية لمحطة المفاعل وأهمها مضخة الدوران الرئيسية (MCP) التي توفر 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 والمتناوب، والذين، بسبب سلامة 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، وتتطلب التوافر الإلزامي 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، يتلقى هؤلاء المستهلكون الطاقة من المحولات العاملة والاستعدادية لتلبية احتياجاتهم الخاصة؛ وفي وضع الطوارئ، يتم إلغاء تنشيط هؤلاء المستهلكين.

تتضمن المجموعة الثالثة مضخات الدوران الرئيسية ذات كتلة القصور الذاتي الكبيرة، 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، يتجاوز عدد وقدرة نقاط TPP العاملة والاستعدادية 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 أكبر 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.

8.1 المتطلبات الأساسية ومصادر إمداد الطاقة لـ TPP 1

8.2 مخططات الاحتياجات الخاصة لمعايير التعليم الدولية 2

8.3 مخططات الاحتياجات الخاصة لـ CHPP 6

8.4 مخططات إمداد الطاقة للاحتياجات المساعدة لمحطات الطاقة الكهرومائية 8

8.5 النظام المساعد للمحطة الفرعية 9

ولتشغيلها تستهلك محطة توليد الكهرباء جزءاً من الكهرباء لضمان عمل الآليات التي تضمن عملها. تسمى هذه الآليات بالآليات المساعدة، ويسمى نظام إمداد الطاقة للمحركات التي تحرك هذه الآليات بنظام الطاقة المساعدة. تتميز مجموعة الآليات المساعدة ودائرة إمداد الطاقة الخاصة بها بميزات تعتمد على نوع المحطة.

8.1 المتطلبات الأساسية ومصادر إمدادات الطاقة لمحطات الطاقة الحرارية

عند النظر المخططات التكنولوجيةيجب أن يؤخذ في الاعتبار CES وCHPP أن إنتاج الطاقة الحرارية والكهربائية يتم بشكل آلي بالكامل. يضمن عدد كبير من الآليات تشغيل الوحدات الرئيسية لمحطة الطاقة - مضخات التغذية، والمراوح، وعوادم الدخان، ومضخات المكثفات، والكسارات، والمطاحن، ومضخات التدوير، وما إلى ذلك.

لتشغيل معظم آليات العمل، يتم استخدام محركات كهربائية غير متزامنة ثلاثية الطور مع دوار على شكل قفص سنجابي. بالنسبة للآليات القوية جدًا، يمكن استخدام المحركات الكهربائية المتزامنة. بالنسبة للآليات التي تتطلب التحكم في السرعة، يتم استخدام المحركات الكهربائية DC أو DC. المحركات غير المتزامنةمع محولات التردد

لا يمكن التشغيل العادي لمحطة الطاقة إلا من خلال التشغيل الموثوق لجميع آليات SN، وهو أمر ممكن فقط من خلال مصدر الطاقة الموثوق به. المستهلكون ص. 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) و0.38/0.22 كيلو فولت للمحركات الكهربائية الأخرى والإضاءة.

إذا تم تزويد محطة توليد الكهرباء (CHP) 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 الطاقة (PPS)، 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 يتم استخدامها عندما تكون طاقة المحول 25 ميجابايت-A أو أكثر. بالإضافة إلى مصادر SN العاملة، يجب توفير مصادر طاقة احتياطية. يمكن أن تكون هذه المصادر عبارة عن محولات متصلة بحافلات الجهد العالي المتصلة بنظام الطاقة. حتى عندما يتم إيقاف تشغيل جميع المولدات الكهربائية في محطة توليد الكهرباء، يظل مصدر الطاقة ج. ن. سيتم تنفيذها من شبكة الكهرباء. 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. في عدد من محطات الطاقة الأجنبية كمصادر للطاقة في حالات الطوارئ. ن. تم تركيب توربينات الغاز التي تلتقط الطاقة من النظام الشمسي. وحدة الطاقة عندما ينخفض التردد في نظام الطاقة.

اختيار قوة المحولات العاملة s.n. مع الأخذ في الاعتبار عدد وقوة المستهلكين. ن. يتم تحديد القائمة الدقيقة لجميع المستهلكين أثناء التصميم الفعلي بعد تطوير الجزء الحراري الميكانيكي لمحطة توليد الكهرباء وجميع أجهزتها المساعدة.