تنقسم مستقبلات المحطات الفرعية ذات الجهد المتوسط ​​إلى ثلاث مجموعات حسب درجة المسؤولية. تتكون المجموعة الأولى من أجهزة الاستقبال التي يؤدي إيقاف تشغيلها إلى تعطيل التشغيل العادي أو الإغلاق الجزئي أو الكامل أو وقوع حوادث تؤدي إلى تلف المعدات الرئيسية. لتشغيل أجهزة الاستقبال الكهربائية من المجموعة الأولى، يلزم وجود مصدرين مع تبديل احتياطي تلقائي (الفئة الأولى وفقًا لـ PUE).

المجموعة الثانية هي أجهزة الاستقبال، والتي يُسمح بإغلاقها لمدة 20-40 دقيقة للمحطات الفرعية التي يعمل بها موظفون في الخدمة أو حتى وصول موظفي الصيانة في حالة عدم وجود ضابط مناوب في المحطة الفرعية. تتم استعادة الطاقة إلى جهاز الاستقبال لهذه المجموعة يدويًا (الفئة الثانية وفقًا لـ PUE).

تشمل المجموعة الثالثة أجهزة الاستقبال التي يُسمح بإغلاقها لفترة زمنية أطول (الفئة الثالثة وفقًا لـ PUE).

وفقًا لوضع التشغيل، يتم تقسيم أجهزة الاستقبال الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​للمحطة الفرعية إلى تلك المتصلة بشكل دائم بالشبكة (بما في ذلك دوائر حماية التحكم والترحيل)؛ يتم تشغيله بشكل دوري حسب درجة الحرارة الخارجية، والتغيرات في الوضع، وأثناء فترات الراحة، وما إلى ذلك؛ المدرجة أثناء الإصلاحات.

يتم تشغيل أجهزة الاستقبال من المجموعة الأولى باستمرار: الدوائر التشغيلية، والمحركات الكهربائية لنظام تبريد المحولات، ومعدات الاتصالات والميكانيكا عن بعد، والمحركات الكهربائية لنظام التشحيم والتبريد، والمعوضات المتزامنة.

أجهزة الاستقبال من المجموعة الثانية التي يتم إيقاف تشغيلها بشكل دوري: المحركات الكهربائية للضواغط، وشواحن البطاريات، والإضاءة، والتدفئة الكهربائية للمباني، والتدفئة الكهربائية للمعدات وخزائن الجهد العالي؛ المجموعة الثالثة – التهوية والحمل التكنولوجي للمبنى المساعد وورش العمل.

أجهزة استقبال المجموعة الأولى المدرجة أثناء الإصلاحات: المحركات الكهربائية لمضخات إطفاء الحرائق؛ المجموعة الثالثة – وحدة تنقية الزيت، الرافعات الشوكية.

إن قوة مستهلكي المحطات الفرعية ذات الجهد المتوسط ​​صغيرة، لذا يتم تشغيلهم بواسطة شبكة 380/220 كيلوفولت، والتي تستقبل الطاقة من محولات تنازلية. في المحطات الفرعية ذات المحولين 35 - 750 كيلو فولت، يتم تركيب محطتي TSN، يتم اختيار قوتها وفقًا للأحمال، مع مراعاة الحمل الزائد المسموح به (K p = 1.4) عند إجراء أعمال الإصلاح وفشل أحد المحولات . الحد الأقصى للطاقة TSN هو 630،1000 كيلو فولت أمبير. يعتمد توصيل TSN بالشبكة على نظام التشغيل الحالي. يتم استخدام تيار التشغيل المباشر في جميع المحطات الفرعية 330 - 750 كيلو فولت وما فوق وفي المحطات الفرعية ذات المفاتيح الكهربائية 110 - 220 كيلو فولت مع قضبان التوصيل. التيار المتردد أو المصحح - في المحطات الفرعية 35 - 220 كيلو فولت بدون مفاتيح الجهد العالي. تتم مناقشة مخططات اتصال TSN في الفقرة التالية.

قد تحتوي المحطات الفرعية على لوحة مفاتيح واحدة أو عدة لوحات مفاتيح ذات جهد متوسط ​​380/220 كيلو فولت، اعتمادًا على تخطيط المعدات في مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية وفي غرفة الآلة. يتم إمداد مستهلكي المجموعة الأولى بالطاقة من خلال دوائر شعاعية، والثانية والثالثة - من خلال الدوائر الرئيسية. يظهر في الشكل مثال لدائرة فرعية بجهد 110 كيلو فولت MV. 4.2. يتم تقسيم قضبان التوصيل 0.4 كيلو فولت للوحات المفاتيح ذات الجهد المتوسط ​​بواسطة مفاتيح أوتوماتيكية.

مخططات المحطات الفرعية MV محطات الضختم استعارتها من التصميمات القياسية لمحطات الطاقة الكهرومائية منخفضة الطاقة والمحطات الفرعية للمستهلكين بجهد 110 - 220 كيلو فولت مع نظام حافلات متطور من 6 إلى 10 كيلو فولت.

مخطط الاحتياجات الخاصةفي محطة الطاقة الحرارية

الاحتياجات الخاصة هي 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، إذن المفاتيح الكهربائيةتتلقى الاحتياجات الخاصة (RUSN) الطاقة مباشرة من حافلات GRU بخطوط تفاعلية 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 لا تقل قوة المصدر الاحتياطي عن أي من العاملين.

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 توربينة واحدة 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 وفواصل 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 بشكل مبسط، بدون قواطع، عناصر دوائر محطات الطاقة الحرارية ومحطات توليد الطاقة.

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 مستطيلة الشكل 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.

يتم استخدام أنظمة 35-220 كيلو فولت وأكثر متفرعة لتزويد الكهرباء للأجهزة المساعدة والوحدات والمستهلكين الآخرين لاحتياجاتهم الخاصة (s.n.) التوصيلات الكهربائية. 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، البطارياتوأجهزة 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 الخارج الجهد العاليإلخ.

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 إمداد الطاقة لأجهزة الاستقبال من الفئة الأولى وفقًا للدوائر الشعاعية والثانية والثالثة - من خلال 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 حماية التتابع SK و AT ولوحات المفاتيح على المفاتيح الكهربائية الخارجية في المباني المكتبية بالإضافة إلى 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.

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 ذات 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، 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، 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 1 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 التبديل التلقائي. 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، مما يوفر دوائر تسخين 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.
تستقبل خزانة MV DC 12 الجهد المعدل من وحدة الشحن وإعادة الشحن 13 من النوع VAZP، وفي حالات الطوارئ - من البطارية 14، والتي تعمل أيضًا على تشغيل اللوحة 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 بقضبان التوصيل ذات الجهد المتوسط ​​من خلال محول عازل TI-1، والذي يمنع الجهد العالي من الدخول عند كسر 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.

الصفحة 33 من 111

متطلبات دوائر إمداد الطاقة المساعدة يعد التشغيل والنسخ الاحتياطي لدوائر إمداد الطاقة المساعدة جزءًا لا يتجزأ من مخطط التوصيل الكهربائي الرئيسي للمحطة. يعتمد استقرار النظام التكنولوجي لتوليد الكهرباء، واستهلاك الكهرباء للاحتياجات الإضافية، والاستثمارات الرأسمالية في نظام إمداد الطاقة للآليات المساعدة على بناء هذه المخططات.
تنطبق المتطلبات التالية على دوائر إمداد الطاقة المساعدة:
يجب أن تضمن دوائر التشغيل والإمداد بالطاقة الاحتياطية للاحتياجات الإضافية التشغيل الموثوق للوحدات الفردية ومحطة الطاقة ككل.
يجب أن تكون الدائرة المساعدة اقتصادية وتسمح بتوسيعها بوحدات أكثر قوة، دون الحاجة إلى تغييرات في الدائرة والمعدات الكهربائية للوحدات المساعدة المثبتة مسبقًا ذات الطاقة المنخفضة.
يجب أن تضمن مصادر الطاقة والتوصيلات الكهربائية التشغيل الذاتي الناجح للمحركات الكهربائية ذات الآليات الحرجة.
بالإضافة إلى ذلك، يتم فرض متطلبات إضافية على الدوائر المساعدة لمحطات توليد الطاقة: يجب أن تكون دائرة إمداد الطاقة للنظام المساعد هي نفس الكتلة مثل الدوائر الكهربائية والحرارية الرئيسية؛ في الأقسام المساعدة لكل وحدة، يجب إجراء تنظيم مستقل للجهد تحت الحمل. يزيد مبدأ الكتلة في هيكل دائرة إمداد الطاقة المساعدة من موثوقية محطة توليد الكهرباء، لأنه في ظل أي ظروف تشغيل، يمكن أن يؤدي تلف أي عنصر من عناصر دائرة إمداد الطاقة المساعدة إلى إيقاف تشغيل ما لا يزيد عن كتلة واحدة.
كما سبق ذكره، فإن المصادر الرئيسية للطاقة للمستهلكين لاحتياجاتهم الخاصة هي المولدات ونظام الطاقة. بناءً على مبدأ الحجب والكفاءة والموثوقية وتسهيل شروط التشغيل الذاتي، يجب أن تتلقى الدوائر المساعدة لكل وحدة الطاقة من محول مساعد عامل متصل بفرع محول المولد للوحدة (الشكل 3-10-)
13). ميزة مثل هذا الاتصال هو تقليل تقلبات الجهد في النظام المساعد أثناء حدوث دوائر قصيرة في النظام أو خلف وحدة المحول والحفاظ على مصدر الطاقة المساعد من المولدات حتى في حالة حدوث دوائر قصيرة في الحافلات ذات الجهد العالي وعندما جميع الوحدات مفصولة عنها.
مع الأخذ في الاعتبار الموثوقية العالية لقضبان التوصيل المغلقة الكاملة ذات المراحل المنفصلة، ​​لم يتم تركيب معدات التبديل في الدائرة الفرعية. يتم فصل المحول المساعد عن المولد أثناء عمليات الفحص والإصلاح باستخدام موصلات الناقل.

أرز. 3-10. مخططات توصيل محولات العمل للاحتياجات الإضافية لمحطات توليد الطاقة: أ - وحدات محولات المولدات الفردية ؛ ب - الكتل المتصلة كهربائياً من خلال محول ذو ملفات مقسمة. c و d - كتل متصلة عبر مفتاح مشترك عالي الجهد
إذا كان هناك مفتاح في دائرة المولد (الشكل 3-10، ب-د)، لتقليل عدد المفاتيح عند بدء تشغيل الوحدة وإيقافها واستخدام المحول المساعد العامل كمحول بدء، عادة ما تكون الفروع لمحولات العمل متصل بين المفتاح ومحول الوحدة. في بعض محطات الطاقة النووية المجهزة بمضخات دوران رئيسية ذات كتل دولاب الموازنة المنخفضة، قد يكون من المستحسن توصيل الفرع كما هو موضح بالخط المتقطع في الشكل. 3-10، ب iv، أو حتى استخدام قاطعي دوائر المولد المتصلين على التوالي مع وجود فرع للاحتياجات الإضافية بينهما.

أرز. 3-11. مخطط إمداد الطاقة والتكرار للاحتياجات الإضافية لمحطات الكتلة بوحدات تصل إلى 165 ميجاوات
أنا - محولات العمل للاحتياجات الخاصة؛ 2 - محولات احتياطية للاحتياجات الخاصة. 3 - خطوط الكهرباء الاحتياطية. 4 - مفتاح مقطعي للخط الاحتياطي
تتكون مجموعة المفاتيح الكهربائية المساعدة من نظام بسبار واحد. في محطات توليد الطاقة، يتكون الجزء الأكبر من الحمل من محركات كهربائية بقدرة 6 كيلو فولت؛ يتم تشغيل المحركات المتبقية بقدرة أقل من 170 كيلووات وحمل الإضاءة من شبكة 380/220 فولت وفقًا لذلك، يتم استخدام مرحلتين من التحويل: من جهد المولد (10.5؛ 15.75؛ 18؛ 20 أو). 24 كيلو فولت) إلى جهد الشبكة الرئيسية لاحتياجاتها الخاصة (6 كيلو فولت) ثم من جهد 6 كيلو فولت إلى جهد 380/220 فولت (الشكل 3-14).
يؤخذ عدد أقسام الشبكة المساعدة الرئيسية 6 كيلو فولت مساوياً لعدد الكتل، ما لم تكن هناك حاجة إلى تدابير خاصة للحد من تيارات الدائرة القصيرة. بدءًا من قوة المحول المساعد العامل الذي يبلغ 25 ميجابايت-A وما فوق، في ظل ظروف الحد من تيارات الدائرة القصيرة، يتم تصنيع المحولات عادةً بملفين منقسمين بجهد منخفض أو يتم تثبيت عدة محولات ذات طاقة أقل.
ثم لكل كتلة هناك قسمين مع و. 6 كيلو فولت (الشكل 3-12، 3-13). يتيح لك وجود قسمين بقدرة 6 كيلو فولت لكل كتلة توصيل الآليات المساعدة المكررة المهمة (عادم الدخان، والمراوح، والتدوير، والتغذية، ومضخات المكثفات) بأقسام مختلفة وبالتالي ترك الكتلة قيد التشغيل (مع انخفاض الإنتاجية) حتى لو كان هناك فقدان كامل للطاقة لأحد الأقسام. مع أخذ هذه الميزة بعين الاعتبار، وفي الوحدات ذات الطاقة المنخفضة (مع غلايات بسعة 420 طن / ساعة وما فوق)، كقاعدة عامة، يتم عمل قسمين لكل غلاية (الشكل 3-11). يتم توصيله بالمصدر من خلال المفتاح الخاص به ويتم تزويده بالطاقة الاحتياطية التلقائية.
بالنسبة للشبكات المساعدة لمحطات الطاقة، ينبغي تحديد معلمات إمدادات الطاقة بحيث تكون المقاومة الديناميكية



أرز. 3-12. مخطط إمداد الطاقة والتكرار لنظام الاحتياجات المساعدة لمحطات الكتلة القوية دون فصل الاحتياجات المساعدة للمحطة العامة إلى أقسام منفصلة: أ - مع توصيل محولات بدء التشغيل الاحتياطية ذات الاحتياجات المساعدة بقضبان التوصيل ذات أدنى مستوى من الزيادة الفولتية واللف الثلاثي لمحول الاتصالات التلقائي ؛ ب - نفس الشيء باستخدام فرع من وحدة بها مفتاح مولد ومن محطة فرعية أو محطة توليد كهرباء قريبة t، 2i Si 4 ** كما في الشكل. 3-11



بيك. 3-13. مخطط إمداد الطاقة وتكرار النظام المساعد لمحطة الكتلة مع تخصيص الاحتياجات المساعدة على مستوى المحطة إلى أقسام منفصلة مع مصدر طاقة من المحولات الأخيرة 110/6 أو 220/6 كيلو فولت 1، 2، 3 - احتياطية، على مستوى المحطة والمحولات المساعدة العاملة على التوالي؛ 4- المفاتيح المقطعية للخطوط الاحتياطية
تم استخدام قواطع الدائرة الكهربائية ذات المفاتيح الكهربائية الكاملة (KRU) بجهد 6 كيلو فولت إلى الحد الأقصى، لأنه مع زيادة طاقة الدائرة القصيرة، تتحسن شروط بدء التشغيل والتشغيل الذاتي للمحركات الكهربائية. ومع ذلك، مع زيادة طاقة الدائرة القصيرة، فإن أبعاد وتكلفة مجموعة المفاتيح الكهربائية، وبالتالي تكلفة المبنى الرئيسي للمحطة، حيث توجد مجموعة المفاتيح الكهربائية المساعدة، تزداد استخدام المفاتيح من النوع VMP-10 في تتيح لك مجموعة المفاتيح الكهربائية لتيار زيادة يبلغ 52 كيلو أمبير الحصول على أقصى قدر من الطاقة للمحولات المساعدة ذات اللفات المنفصلة 6 كيلو فولت تساوي 25 ميجابايت-A عند إيقاف التشغيل. 3 = 10% و32 ميجابايت-A عند IR. 3=12%. إن تطوير مجموعة المفاتيح الكهربائية بقدرة 6 كيلو فولت مع مفاتيح VMPE-10 لتيار صدمة يبلغ 80 كيلو أمبير جعل من الممكن استخدام المحولات من. و 32 ميجابايت-A عند yk. أ = 8% و40 ميجابايت-A عند IR. 3 = 10%. أخيرًا، فإن تجهيز مجموعة المفاتيح الكهربائية بقدرة 6 كيلو فولت بمفاتيح انفجار كهرومغناطيسية من النوع VEM-6 لتيار صدمة قدره 125 كيلو أمبير، جعل من الممكن استخدام محولات مساعدة بقدرة 40 ميجابايت-A عند "k، 3 = 8% و63 ميجابايت-A عند إيك> 3 = 10.5%. جميع هذه المحولات المنقسمة مجهزة بأجهزة تنظيم الجهد عند الحمل (OLTC) عن طريق تغيير عدد اللفات. اللف الابتدائي. لأسباب تتعلق بالحد من تيارات الدائرة القصيرة، فإن التشغيل المتوازي للمحولات المساعدة العاملة والنسخ الاحتياطي أو محول العمل بمصدر مستقل للطاقة المماثلة أمر غير مقبول.
في محطات الكتلة القوية، عادة ما يتم تركيب وحدات من نفس النوع (8x300 ميجاوات، 4x500 ميجاوات، وما إلى ذلك)؛ لأسباب التكرار والحد من تيارات الدائرة القصيرة، فمن المرغوب فيه أن تتمتع المحولات العاملة لاحتياجاتها الخاصة بنفس القوة.

لهذا الغرض، يتم تحميل الحمل على مستوى المصنع (محطة الغبار، المثير الاحتياطي، مضخة الحريق، مضخة الغسيل الحمضي، محولات 6/0.4 كيلو فولت لمجموعة المفاتيح الكهربائية المفتوحة، غرفة الضاغط، المبنى المساعد المدمج ومحولاتها الاحتياطية 6/0.4 كيلو فولت - الشكل 1). 3-14) نسعى جاهدين لتوزيع 6 كيلو فولت لجميع الوحدات بالتساوي بين أقسام العمل دون تخصيص أقسام ومحولات فردية لتشغيل الحمل العام للمحطة (انظر الشكل 3-11،
12). مع الأخذ في الاعتبار ترتيب تشغيل الوحدات والحاجة إلى تشغيل معظم أحمال المحطة العامة بالفعل عند بدء تشغيل الوحدات الأولى، يتم تشغيل معظم الاحتياجات المساعدة للمحطة العامة من الأقسام المساعدة 6 كيلو فولت من الأولى كتلتين (الشكل 3-15). ولذلك، فإن المحولات المساعدة العاملة للوحدات الأولى لديها حمل أعلى أو حتى طاقة أعلى قليلاً مما يمكن أن يكون عليه الحال إذا تم تشغيل الحمل على مستوى المصنع إلى محولات مساعدة فردية (32 ميجابايت بدلاً من 25 ميجابايت- أ). هناك مخططات، مع ذلك، أقل انتشارًا، حيث يتم تزويد الأجهزة المساعدة على مستوى المحطة بالطاقة من أقسام مخصصة خصيصًا بجهد 6 كيلو فولت، والتي بدورها تتلقى الطاقة من مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي باستخدام محول منفصل، على غرار المحول المساعد الاحتياطي ( انظر الشكل 3-13). في الوقت نفسه، بالإضافة إلى تقليل الحمل أو الطاقة المقدرة للمحولات المساعدة العاملة للكتلتين الأوليين، تزداد موثوقية جهاز توزيع الكتلة المساعدة بسبب انخفاض عدد التوصيلات إلى أقسام 6 كيلو فولت. العيب الرئيسي للدائرة في الشكل. 3-13 يتكون من أقسام إضافية 6 كيلو فولت ومحول 110/6 أو 220/6 كيلو فولت. ويرجع ذلك إلى زيادة التكاليف الرأسمالية وخسائر الطاقة.
يتم توصيل المحولات المساعدة 6/0.4 كيلو فولت إلى أقسام المفاتيح الكهربائية المساعدة 6 كيلو فولت. تم بناء الدائرة المساعدة بجهد 0.4 كيلو فولت على نفس مبادئ الدائرة المساعدة للشبكة المساعدة ذات الجهد العالي. اعتمادًا على قوة المستهلكين، يتم تركيب العدد المطلوب من محولات 6/0.4 كيلو فولت بسعة 0.63-1.0 ميجابايت لكل وحدة. ولإمداد المستهلكين بالطاقة في غرف المحركات والغلايات. بالإضافة إلى المحولات المخصصة لمستهلكي الكتل، يتم تركيب محولات إضافية لتلبية الاحتياجات المساعدة للمحطة العامة (الشكل 3-14).

اختيار قوة المحولات المساعدة

يتم اختيار قوة محول التشغيل لاحتياجات الوحدة الخاصة بناء على حساب الحمل الفعلي للمقاطع التي يغذيها هذا المحول مع الأخذ في الاعتبار أحمال الكتلة وأحمال المحطة العامة. العديد من الآليات المساعدة زائدة عن الحاجة داخل الوحدة، مثل مضخات المكثفات الزائدة ومضخات التغذية الكهربائية الاحتياطية. هناك آليات أخرى زائدة عن الحاجة لجميع الكتل، مثل المثير الزائد عن الحاجة.

أرز. 3-14. رسم تخطيطيالأنظمة المساعدة لمحطة توليد الكهرباء باستخدام وقود الفحم المسحوق
1- محولات بدء التشغيل ص. ص؛ 2 - محولات العمل للاحتياجات الخاصة. 3 - خطوط الكهرباء الاحتياطية. محركات كهربائية 4 - 6 كيلو فولت لأحمال الكتل والمحطات العامة؛ 5، 6، 7 - محولات العمل 6/0.4 ك.ف للمحرك وغرف الغلايات والمرسبات الكهربائية على التوالي؛ 8 - محول احتياطي حمولة كتلة 6/0.4 كيلو فولت. 9 - محولات أحمال المحطة العامة للمبنى الرئيسي. 10 - محولات حجرة القبو. 11 - محول احتياطي. 12 - محولات إمداد الوقود. 13 - محولات المبنى المساعد المتكامل (ورشة التحليل الكهربائي، معالجة المياه الكيميائية، المعمل)؛ 14 محولة لغرفة ضاغط المحطة العامة. 15 - محول المفاتيح الكهربائية في الهواء الطلق. 16 محول احتياطي

أرز. 3-15. مخطط إمداد الطاقة والنسخ الاحتياطي للاحتياجات الإضافية للوحدة مع المحولات المساعدة للورشة ومع تنظيم الجهد المركزي 1 - محول مساعد احتياطي ؛ 2 - وحدة تعزيز الجهد: 3، 5 - خطوط جهد المولد والخطوط الاحتياطية، على التوالي؛ 4 - مفاعل مزدوج الحد من التيار؛ لورشة المحولات لتلبية الاحتياجات الخاصة
يتم تشغيل بعض الآليات حسب الحاجة: مضخة الغسيل الحمضي، مضخة الحريق، الرافعات، اللحام، الإضاءة. بالإضافة إلى ذلك، يتم اختيار قوة محركات الآليات مع بعض الاحتياطي، مع الأخذ في الاعتبار تدهور خصائص الوحدات أثناء التشغيل (انزلاق قنوات الغاز، وتآكل الشفرات)، وظروف البدء الصعبة (المطاحن) والصغرى زلات أثناء التحميل الزائد (المثيرات الاحتياطية). عادةً ما تكون قوة كتالوج المحركات الكهربائية أكبر من الطاقة المحسوبة المطلوبة على العمود. ونتيجة لذلك، فإن تحديد الحمل الفعلي للمحولات المساعدة أمر صعب للغاية ولا يمكن تحديد الحمل الفعلي إلا على أساس خبرة التشغيل. لذلك، لتحديد قوة المحولات المساعدة، يوصى باستخدام طريقة تقريبية، يتم بموجبها الانتقال من قوة الآلية إلى قوة المحول عن طريق ضرب القدرة الإجمالية لجميع الآليات في متوسط ​​عوامل التحويل المعتمدة على أساس الخبرة التشغيلية والاختبارات. تأخذ الطاقة الإجمالية للآليات أيضًا في الاعتبار قوة جميع الآليات والمحولات الاحتياطية وغير العاملة عادةً. ووفقاً لذلك، يمكن تحديد قدرة محولات 6/0.4 كيلو فولت بالصيغة:

حيث 2^dv) E-Rdv - مجموع القوى، كيلوواط، للمحركات الكهربائية بقدرة تزيد عن 75 وأقل من 75 كيلوواط، على التوالي، متصلة بالمحول؛ 2Ludv - مجموع قوى المحرك الكهربائي
الصمامات وأعمدة التحكم عن بعد، كيلوواط؛ 2Р00V - الحمولة الإجمالية لأجهزة الإضاءة والسخانات الكهربائية كيلوواط.
وبوجود قيم القدرة لمحولات 6/0.4 كيلو فولت والمحركات الكهربائية 6 كيلو فولت، يمكننا تحديد تحميل التصميموقوة المحولات العاملة والاحتياطية للاحتياجات المساعدة ذات الجهد المنخفض 6 كيلو فولت:

حيث c هو مجموع قوى العمود المحسوبة لجميع الآليات المثبتة بمحركات كهربائية 6 كيلو فولت، بما في ذلك المحركات الاحتياطية وتلك التي لا تعمل بشكل طبيعي؛ SSto,4 - مجموع جميع السعات المتصلة لمحولات 6/0.4 كيلو فولت، بما في ذلك المحولات الاحتياطية وتلك التي لا تعمل بشكل طبيعي.
بالنسبة لمحطات توليد الطاقة ذات معلمات البخار العالية وفوق الحرجة، تتكون حصة كبيرة من الحمل الإضافي من مضخات التغذية التي تعمل بالكهرباء: المضخات العاملة ومضخات البدء الاحتياطية. عندما يتم تشغيل مضخات التغذية بالكهرباء ويتم تركيب وحدتين عاملتين ووحدة احتياطية على الكتلة، تعتبر جميع المحركات الكهربائية الثلاثة لمضخات التغذية متصلة. إذا كانت كل وحدة مجهزة بمضختين توربينيتين للتغذية العاملة بسعة 50% لكل منهما، فإن وضع التصميم هو الحمل الاسمي للوحدة مع استبدال إحدى المضخات التوربينية بمضخة كهربائية احتياطية. إذا تم تركيب مضخة توربينية واحدة على كل وحدة، فعادةً ما يتم حساب المضخة الاحتياطية بنسبة 60% من الخرج المقدر للغلاية. في هذه الحالة، يجب التحقق من وضع تشغيل المحول المساعد مع تشغيل المضخة الكهربائية الاحتياطية ومع الآليات المساعدة الأخرى المحسوبة بنسبة 60٪ من قدرة الوحدة. أثناء التشغيل العادي للوحدة على المضخات التوربينية، لا يتم أخذ المضخات الكهربائية الاحتياطية بعين الاعتبار عند التحميل.
يجب حجز مصدر الطاقة للمستهلكين المساعدين بحيث في حالة تلف المحولات المساعدة العاملة أو إصلاحها أو في حالة اختفاء الجهد في أقسام العمل، لا يتوقف مصدر الطاقة للمستهلكين. في حالة عدم وجود مفاتيح في دائرة مولد الكتلة (الشكل 3-10، أ، 3-11، 3-13، 3-15) أو عند توصيل فرع بين المولد والمفتاح (خط متقطع في الشكل 3-) 10، ب و ج) يوفر المحول الاحتياطي الطاقة لاحتياجاته الخاصة أيضًا أثناء التشغيل والتوقف، كونه محولًا احتياطيًا لبدء التشغيل. يتم تشغيل المحول الاحتياطي تلقائيًا عند إيقاف تشغيل أي من مصادر الطاقة، مما يؤدي إلى التقاط الحمولة المنفصلة بالكامل التي تم تصميمها من أجلها. وفقا لشروط التشغيل الذاتي، يجب أن يضمن المحول الاحتياطي تشغيل المحركات الكهربائية للأقسام المقابلة، مع مراعاة انقطاع التيار الكهربائي وفصل المستهلكين غير الأساسيين.
يتم تحديد عدد مصادر الطاقة الاحتياطية لأحمال 6 كيلو فولت وطاقتها بناءً على خبرة التشغيل ويتم تنظيمها وفقًا للمعايير التصميم التكنولوجي. بالنسبة لمحطات الطاقة الحرارية ذات الوحدات بقدرة 165 ميجاوات فأكثر، يتم قبول محول احتياطي واحد لعدد لا يزيد عن وحدتين، ومحولين احتياطيين لعدد الوحدات من ثلاث إلى ست وحدات شاملة؛ عندما يكون عدد الكتل أكثر من ستة، فمن المستحسن تركيب محولين احتياطيين ومحول جهد مولد احتياطي ثالث، الموجود في ما يسمى احتياطي التفريغ البارد مع الترميم. هذا المحول غير متصل بمصدر الطاقة، ولكنه مثبت على الأساس وجاهز للتركيب في مكان محول العمل التالف لتلبية الاحتياجات الإضافية.
يتم اختيار قوة المحول الاحتياطي في محطات توليد الطاقة من الشروط التالية: في الكتل المزودة بمضخات تغذية كهربائية (حتى 200 ميجاوات شاملة) - بناءً على استبدال محول العمل مع ضمان بدء التشغيل أو التوقف الطارئ للثانية في نفس الوقت كتلة (مع إطفاء صندوق الاحتراق) ؛ على الوحدات التي تحتوي على محرك توربيني لمضخات التغذية العاملة ومحرك كهربائي لبدء تشغيل المضخات الاحتياطية - بناءً على استبدال محول العمل ببدء أو إيقاف متزامن (دون إطفاء صندوق الاحتراق ، مع النقل إلى وضع إطلاق النار) للوحدة الثانية ( بقدرة وحدة تصل إلى 300 ميجاوات)، وكذلك مع توقف طارئ مع إطفاء صندوق الاحتراق للكتلة الثالثة بسبب التحميل الزائد على المحول الاحتياطي للاحتياجات المساعدة في حدود 40٪ (بسعة كتلة 500 ميجاوات وما فوق). في حالة التوقف الطارئ للوحدة مع انطفاء صندوق الاحتراق، لا يلزم تشغيل مضخة التغذية الكهربائية ولا يؤخذ في الاعتبار عند التحميل.

توصيل المحولات الاحتياطية للاحتياجات المساعدة

اعتمادًا على أعلى جهد لمحطة الطاقة ومخطط التوصيل الكهربائي الرئيسي، من الممكن توفير نقاط الاتصال التالية للمحول المساعد الاحتياطي: 1) قضبان التوصيل ذات الجهد الأدنى من الفولتية الأعلى، بشرط أن تتمكن قضبان التوصيل هذه من تلقي الطاقة من الشبكة الخارجية لنظام الطاقة عند توقف المولدات (الشكل 3-12، أ)؛ 2) اللفات الثلاثية لمحولات الاتصالات الذاتية (AT) (الشكل 3-12، أ) تخضع لتقلبات الجهد المسموح بها على حافلات المفاتيح الكهربائية لتلبية الاحتياجات المساعدة عند تنظيم جهد AT، وكذلك عندما تكون المفاعلة الكلية لـ AT والنسخ الاحتياطي المحول مقبول في ظل ظروف البدء الذاتي؛ 3) قضبان التوصيل لمصادر الطاقة الخارجية القريبة لمحطة فرعية أو محطة (الشكل 3-12، ب)، 4) فروع من وحدة محول المولد إذا كان هناك مفتاح مولد في هذه الدائرة (الشكل 3-12، ب) .
وفقًا للفقرة 3، من الضروري التحقق من شروط التشغيل الذاتي للمحركات الكهربائية للاحتياجات الإضافية. تعتبر طريقة التكرار هذه أكثر ملاءمة لضمان الموثوقية العالية لإمدادات الطاقة للاحتياجات الإضافية حتى في ظروف حوادث النظام مع فقدان جزء كبير من القدرة التوليدية. محطة توليد الطاقة المختارة لهذا الغرض مجهزة بأجهزة لفصلها تلقائيًا عن نظام الطاقة المتوازن في حالة وقوع حوادث خطيرة في النظام.
قد تنشأ الحاجة إلى تشغيل محول احتياطي وفقًا للمخطط الرابع إذا كانت محطة توليد الكهرباء تحتوي فقط على فولطية متزايدة تبلغ 500 و 750 كيلو فولت ؛ مع محول احتياطي واحد، يكون هذا التضمين أقل رغبة من الثلاثة الأولى، ولكن مع محولين احتياطيين يكون مقبولًا تمامًا، على سبيل المثال، في شكل مجموعة من نقاط الاتصال الخاصة بهم الموضحة في الشكل. ٣-١٢، ب.
في جميع الحالات، من الضروري السعي لتحقيق أكبر مسافة من بعضها البعض بين نقاط الاتصال للعمل والمحولات الاحتياطية لاحتياجاتك الخاصة. مع وجود محولين احتياطيين (أو أكثر)، من أجل زيادة موثوقية إمداد الطاقة إلى الآليات المساعدة، من الضروري أن تكون المحولات متصلة بمصادر طاقة مختلفة: مجموعات المفاتيح الكهربائية ذات الفولتية المختلفة، أو الأقسام المختلفة أو أنظمة الناقلات من نفس المفاتيح الكهربائية الجهد الكهربي، والملفات الثلاثية للمحولات الذاتية، وما إلى ذلك. من الممكن تركيب عدة مجموعات من مواقع التبديل للمحولات الاحتياطية. من بين هذه الشروط، تحتاج إلى تحديد الخيار الأفضل باستخدام أساليب نظرية الموثوقية.
يتم تقسيم خطوط الطاقة الاحتياطية 6 كيلو فولت بواسطة مفاتيح من خلال كتلتين أو ثلاث كتل (الشكل 3-11، 3-12، 3-13، 3-15). وهذا يلغي التشغيل المتوازي للمحولات الاحتياطية للاحتياجات الإضافية، وهو أمر غير مقبول عادةً بسبب معلمات معدات التبديل، وفي الوقت نفسه، يظل من الممكن استخدام أحد المحولات الاحتياطية لبدء التشغيل لاستبدال محول العمل، والآخر لبدء وإيقاف الوحدات.
على جانب 6 كيلو فولت من المحولات الاحتياطية، يتم تثبيت المفاتيح التي تسمح لك بفصل المحول الاحتياطي التالف عن التيار الكهربائي واستخدام الأخير لزيادة الطاقة لمستهلكي وحدة التشغيل من مصدر آخر (محول احتياطي ثانٍ أو محول عمل غير محمّل لأي من وحدات التشغيل). يتم تصنيع خطوط التيار الكهربائي الاحتياطية بقدرة 6 كيلو فولت في محطات البلوك على شكل موصلات تيار مغلقة ثلاثية الطور لتيارات التشغيل حتى 3 كيلو أمبير والتيارات المفاجئة حتى 125 كيلو أمبير. عند التبديل من محول عامل إلى محول احتياطي للاحتياجات المساعدة والعكس، يُسمح بتشغيلها المتوازي قصير المدى. لهذا، يجب أن تكون مجموعات التوصيل لمحولات العمل والمحولات الاحتياطية مختلفة: إذا كانت المحولات العاملة لديها مجموعة D/D/D-12، فيجب أن يكون توصيل الملفات الاحتياطية Y/D/D-P من أجل التعويض عن تحول الطور الناتج عن محول الكتلة (انظر الشكل 3-12، 15). تحتوي المحولات المساعدة الاحتياطية، مثل المحولات العاملة، على أجهزة لتنظيم الجهد تحت الحمل، والتي تستخدم أيضًا لتحسين ظروف التشغيل الذاتي - وهذا ما يسمى بتعزيز الجهد على المحولات المساعدة
وضعان ممكنان. في الوضع الأول، مع إيقاف تشغيل المحول المساعد الاحتياطي، يتم ضبط مغير الصنبور عند التحميل على موضع الجهد المتزايد للملفات 6 كيلو فولت، وبعد تسريع المحركات الكهربائية، يتم ضبط مبدل الصنبور عند التحميل تلقائيًا يقلل الجهد إلى الاسمي. يوفر الوضع الثاني زيادة تلقائية في الجهد على حافلات 6 كيلو فولت أثناء التشغيل الذاتي المطول (أكثر من 10 ثوانٍ) إذا كان الحد الأقصى لتيار التحويل لمغير الصنبور عند التحميل يسمح باستخدام مثل هذا التعزيز.
يتم حجز الحمل 0.4 كيلو فولت من محولات 6 / 0.4 كيلو فولت المتصلة بأقسام المفاتيح الكهربائية المساعدة 6 كيلو فولت. يجب أن يتم تغذية المحولات الاحتياطية من أقسام 6 كيلو فولت، والتي لا يتم تغذية المحولات العاملة التي تدعمها (انظر الشكل 3-15). وفي هذا الصدد، تنشأ بعض الصعوبات عند بدء الوحدة الأولى. قبل تشغيل الوحدة الثانية، يمكن توفير مصدر الطاقة للمحول المساعد الاحتياطي 6 / 0.4 كيلو فولت من المحول الاحتياطي للوحدة. وفي هذه الحالة يتم توصيل المحول الاحتياطي 6/0.4 كيلو فولت إما به عبر أحد المقاطع إذا لم تكن المحولات الاحتياطية 6/0.4 كيلو فولت متصلة بها، أو مباشرة بخط الكهرباء الاحتياطي 6 كيلو فولت. في الحالة الأخيرة، في حالة تلف أي محول عامل 6/0.4 كيلو فولت من حمل الكتلة، لا يتم تشغيل المحول الاحتياطي 6/0.4 كيلو فولت فقط، ولكن أيضًا المحول الاحتياطي للكتلة تلقائيًا. بعد تشغيل الكتلة الثانية، يتم تحويل المحول الاحتياطي 6/0.4 كيلو فولت إلى حافلاته 6 كيلو فولت.
يفترض أن قوة المحول الاحتياطي 6/0.4 كيلو فولت في مخطط ذو احتياطي صريح تساوي قدرة أكبر محول عامل مدعوم به، ويجب ألا تتجاوز 1000 كيلو فولت. أ (حسب شرط ضمان متانة المعدات 0.4 كيلو فولت). بالإضافة إلى الاحتياطي الصريح، بالنسبة لبعض أقسام مجموعة المفاتيح الكهربائية لتلبية الاحتياجات الإضافية لأحمال المحطة العامة بقدرة 0.4 كيلو فولت، يمكن استخدام الحجز المتبادل لمحولين عاملين - وهو احتياطي ضمني. في حالة وجود احتياطي واضح لخمسة أو ستة محولات عاملة بجهد 6/0.4 كيلو فولت، يتم توفير نسخة احتياطية واحدة، عادة ما تكون منفصلة.
تتمتع محطات الوقود الأحفوري، التي تعمل حتى عند معلمات البخار فوق الحرجة، بميزة مقارنة بمحطات الطاقة النووية حيث يمكن إيقاف الوحدة في حالات الطوارئ بدون آليات قوية بمحركات كهربائية 6 كيلو فولت. أثناء هذا الإغلاق، في حالة انقطاع التيار الكهربائي في حالات الطوارئ على المدى الطويل (أكثر من 30 دقيقة)، من الضروري ضمان إمدادات طاقة موثوقة للمحركات الكهربائية البالغة 0.4 كيلو فولت، حيث تكون السلامة والاستعداد لبدء التشغيل تعتمد معدات الوحدة على: أجهزة الدوران، وإضاءة الطوارئ، والأجهزة، ووحدات شحن البطاريات، وأنظمة تشحيم مضخات الزيت، وأنظمة التحكم، وأنظمة إغلاق عمود المولدات.
للحصول على مصدر طاقة موثوق، يتم تقسيم جزء من أقسام مجموعة المفاتيح الكهربائية المساعدة بقدرة 0.4 كيلو فولت لكل كتلة بواسطة آلات أوتوماتيكية إلى نصفين قسم، أحدهما متصل بالمستهلكين المهمين بشكل خاص.

في حالة انقطاع التيار الكهربائي في حالات الطوارئ، يتم فصل أنصاف الأقسام ذات المحركات الكهربائية المهمة عن الدائرة المساعدة العامة وتتلقى الطاقة من مولدات الديزل المستقلة مع التشغيل التلقائي. يتم توفير الطاقة من خلال التيار الكهربائي الاحتياطي 0.4 كيلو فولت. لكل وحدتين بقدرة 500-800 ميجاوات، يكفي مولد ديزل بقدرة 500 كيلووات. وهكذا، في محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم الوقود الأحفوري، تظهر شبكات ومصادر طاقة موثوقة، كما هو الحال في محطات الطاقة النووية، ولكن مع نسبة طاقة وتكرار أقل.

الحد من تيارات الدائرة القصيرة في دوائر إمداد الطاقة المساعدة

على الرغم من استخدام المحولات ذات اللفات المنفصلة والتقسيم والمنع العمل الموازيالمحولات لتلبية احتياجاتهم الخاصة، والاستخدام الواسع النطاق لمحركات الأقراص التوربينية، وزيادة قوة المحولات والمحركات الكهربائية لاستهلاكهم الخاص يؤدي إلى زيادة حادة في تيارات الدائرة القصيرة: بالفعل بالنسبة لوحدات 500 ميجاوات، من الضروري استخدام مفاتيح باهظة الثمن مع انطفاء القوس الكهرومغناطيسي بقوة إيقاف 400 ميجابايت. أ والصدمة الحالية 125 كيلو أمبير. من أجل الحد من تيارات الدائرة القصيرة. في بعض محطات الطاقة الأجنبية، تم إنشاء ما يسمى بمحطات الورش الفرعية مع إجمالي عدد المحولات العاملة من أربعة إلى ستة لتلبية احتياجاتها الخاصة. مشاريع مخططات إمدادات الطاقة مع و. وفقًا لمبدأ ورشة العمل تم أيضًا أخذها في الاعتبار بالنسبة للوحدات القوية المحلية (الشكل 3-15). يوفر المخطط إمدادات الطاقة اللامركزية للمفاتيح الكهربائية للاحتياجات الخاصة مع التثبيت بالقرب من ورش العمل الفردية للمحطة (غرف الماكينات والغلايات ومحطة الغبار) بمحولات 20/6 أو 24/6 كيلو فولت بقوة لا تزيد عن 16 ميجابايت. A بدون تقسيم، وفي هذه الحالة يمكن تركيب مجموعة المفاتيح الكهربائية لتلبية الاحتياجات الخاصة في ساحات المفاتيح الكهربائية الصغيرة الحجم المزودة بقواطع دوائر VMP-10. يتم توصيل محولات المتجر التي لا تحتوي على أي معدات تحويل من الجانب عالي الجهد إلى مصدرين رئيسيين لجهد المولد. يتم توصيل الأخير من خلال مفاعل مزدوج للحد من التيار ووحدة معززة للجهد لتنظيم الجهد المركزي لموصل المولد. ميزة المخطط الموضح في الشكل. 3-14 مقارنة بالرسم البياني في الشكل. 3-15 هو انخفاض في التكاليف الرأسمالية، على الرغم من زيادة عدد المحولات، بسبب انخفاض تكلفة معدات التحويل في المفاتيح الكهربائية 6 كيلو فولت. ينبغي للمرء أيضًا أن يتوقع بعض الزيادة في الموثوقية بسبب التخلي عن مبدل الصنبور عند التحميل في المحولات وانخفاض حجم معدات التبديل.
إحدى طرق تقليل تيارات الدائرة القصيرة. في الدوائر المساعدة لمحطات الكتلة القوية يتم استخدام جهدين: 10 و 6 كيلو فولت بدلاً من 6 كيلو فولت (الشكل 3-16). يحتوي محول العمل على ملفين بجهد 10 و 6 كيلو فولت. عند كل من هذه الجهود، يتم تصنيع قسمين من المفاتيح الكهربائية المساعدة، وبالمثل، يتم تصنيع المحولات المساعدة الاحتياطية وأنابيبها الرئيسية لجهدين ثانويين. وعلى الرغم من أن ذلك يحقق وفورات في الكابلات والمعدات، إلا أنه لا يمكن أن يعوض الارتفاع في تكلفة المحركات الكهربائية عندما يتم نقل بعضها إلى جهد 10 كيلو فولت.

أرز. 3-18. مخطط إمداد الطاقة والنسخ الاحتياطي للاحتياجات الإضافية للوحدات القوية عند استخدام جهدين: 10 و 6 كيلو فولت
بالنظر إلى مخططات إمدادات الطاقة الحالية لتلبية الاحتياجات الإضافية لمحطات الكتلة القوية، ينبغي القول أن جميعها لديها عدد من العيوب الهامة:
في حالة وقوع حادث مع محول مساعد عامل، يجب فصل الوحدة؛ المحول المساعد الاحتياطي يجعل من الممكن فقط إيقاف الوحدة بنجاح، ولكن ليس إبقائها قيد التشغيل.
يعتمد مستوى الجهد في شبكة إمداد الطاقة المساعدة على جهد النظام. تؤدي الدوائر القصيرة بالقرب من حافلات المحطة إلى حالات متكررة وليست ناجحة دائمًا لبدء تشغيل المحركات الكهربائية ذاتيًا لتلبية احتياجاتهم الخاصة.
شروط الحد من تيارات الدائرة القصيرة في الشبكة المساعدة تتعارض مع شروط التشغيل الذاتي للمحركات الكهربائية المساعدة.
لا ينبغي السماح بالتشغيل المتوازي طويل المدى لمصادر الطاقة العاملة والاحتياطية.
أجهزة تنظيم الجهد تحت الحمل ليست موثوقة بدرجة كافية ولها سرعة تشغيل منخفضة.
استعادة الجهد على الحافلات المساعدة أثناء ATS وبعد فصل الدائرة القصيرة. يحدث فجأة ويصاحبه قوى ديناميكية كبيرة في اللفات وعلى عمود المحركات الكهربائية.
يمكن التخفيف من كل هذه العيوب بشكل كبير إذا قمت بتطبيق تنظيم الجهد عالي السرعة على الناقلات المساعدة باستخدام مفاعل متحكم فيه متصل على التوالي مع مجموعة واسعة من التغييرات في المفاعلة الحثية (الشكل 3-17). يحتوي هذا المفاعل المتحكم فيه على قلب مغناطيسي ولف ثلاثي الطور. إن ملف التحكم حلقي ويغطي أحد نير الدائرة المغناطيسية. وقد أنتجت الصناعة العينة الأولى من هذا المفاعل بسعة 25 ميجابايت. يمكن أيضًا استخدام المفاعلات الخاضعة للرقابة للاتصال المتوازي بالشبكة في دائرة معوض الطاقة التفاعلية الثابتة.

أرز. 3-17. مخطط إمداد الطاقة والنسخ الاحتياطي للاحتياجات الخاصة لمحطات الكتلة عند استخدام مفاعل متحكم فيه متصل بالسلسلة

مبدأ تشغيل الدائرة في الشكل 3-17 هو أن المفاعل المتحكم فيه يتم تشغيله على التوالي مع المحول المساعد العامل أو الاحتياطي، ويمكن تقليل انخفاض الجهد عبره في حالات الطوارئ عن طريق انحياز الدائرة المغناطيسية للمفاعل العاصمة. في هذه الحالة، يمكن تحقيق أن أحد أصعب ظروف التشغيل - البدء الذاتي - سيحدث في الجهد المقننعلى أطراف المحركات الكهربائية. وفي الوقت نفسه، تم حل مشكلة الحد من تيارات الدائرة القصيرة. في الشبكة المساعدة إلى مستوى لا يتجاوز تيارات البدء الذاتي، يتم رفع حظر التشغيل المتوازي للمصادر، ولا يلزم وجود مبدلات تحميل على المحولات، ونتيجة لذلك، استقرار نظام الطاقة التكنولوجي يتم زيادة النباتات بشكل ملحوظ. يمكن أن يكون لمثل هذا المخطط تأثير كبير بشكل خاص في محطات الطاقة النووية، حيث يكون لإعدادات حماية العملية تأخيرات زمنية قصيرة جدًا.
المعلومات التالية حول أنظمة e.i. تُظهر وحدات التشغيل بقدرة 300 ميجاوات المزودة بغلايات الفحم المسحوق وزيت الغاز أنه في العديد من محطات الطاقة يتم أخذ التوصيات المذكورة أعلاه في الاعتبار إلى حد كبير في هذه الأنظمة.
المعدات الرئيسية للوحدات: غلايات PK-41، P-50، TPP-110، 950 طن/ساعة، 25 ميجاباسكال، 565/570 درجة مئوية؛ توربينات K-300-240، 24 ميجا باسكال، 560/565 درجة مئوية؛ المولدات TVV-320-2، TGV-300، TVM-320-2؛ محولات الكتلة TDTs-400 000/330، 2 X TDTs-200000/500، TDTs-400000/220، TDTs-400000/110، TDTs-400000/530. لا يوجد محول كتلة واحد يحتوي على مبدل الصنبور عند التحميل.
الدوائر الرئيسية في جميع محطات الطاقة هي وحدات. في جميع محطات الطاقة، تحتوي المفاتيح الكهربائية الخارجية على جهدين أعلى، وأقل ثلاثة في كثير من الأحيان، عادة 220 و500، وأقل في كثير من الأحيان 154 و330 كيلو فولت، وتكون دائرة إمداد الطاقة المساعدة قياسية. قوة العمل تتم عن طريق نقرة قوية من المولد بدون مفتاح. لا توجد مفاتيح مولد في الكتل المفردة، ولكنها موجودة في الكتل المزدوجة، ويتم توصيل المحولات المساعدة بين محول الكتلة والمولد. محولات العمل للاحتياجات المساعدة، كقاعدة عامة، لها ملف منقسم للجهد المنخفض (محولات من نوع TRDN 32 ميجابايت. A في محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم المسحوق و 25 ميجابايت-A في وحدات زيت الغاز). جهد إمداد النظام المساعد هو 6 و 0.4 كيلو فولت، على التوالي، وهناك محولات G. و. المرحلة الأولى 20/6 ك.ف والمرحلة الثانية 6/0.4 ك.ف.
في جميع محطات توليد الطاقة، يكون عدد الوحدات ثلاث وحدات أو أكثر، وبالتالي، وفقًا لمعايير التصميم التكنولوجي، يتم اعتماد محولين مساعدين في وضع الاستعداد، وربطهما إما بمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​(110 أو 220 كيلو فولت) أو بالثلاثي لف المحولات الذاتية 35 كيلو فولت التي تربط المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​والجهد العالي. يتكون خط إمداد الطاقة الاحتياطية الإضافي من موصلات تيار كاملة ثلاثية الطور بقدرة 6 كيلو فولت ويتم تقسيمها كل كتلتين أو كتلة واحدة. تبلغ قوة محولات التشغيل الاحتياطية في معظم محطات الطاقة 31.5 أو 32 ميجابايت. في بعض الأحيان يكون هناك 32 ميجابايت بدلاً من فريق PRT واحد. ومع ملف LV المنفصل، يتم تثبيت اثنين - نصف الطاقة دون تقسيم اللفات LV.
يتم تصنيع المفاتيح الكهربائية الخاصة بمجموعة المفاتيح الكهربائية للاحتياجات الخاصة بواسطة خلايا المفاتيح الكهربائية. يتم تركيب المفاتيح VMG-133 أو VMP-10 في دوائر المحركات والمحولات المساعدة 6/0.4 كيلو فولت. عند مدخلات الإمداد، يتم تركيب خزانات المفاتيح الكهربائية مع المفاتيح VMP-10 لـ 1500 أمبير أو MGG-10 لـ 2000 أمبير. شبكة الكابلات المساعدة 6 كيلو فولت مصنوعة من كابلات ذات موصلات من الألومنيوم الحد الأقصى للمقطع العرضي 50 و 70 ملم 2. يبلغ طول كابلات الطاقة لمحركات 6 كيلو فولت 50-200 متر. ويصل طول الكابلات الفردية (إلى مضخات التدوير، ومضخات زيت الوقود) إلى 1500 متر، ويتم تجفيف القطع النهائية في مجموعة المفاتيح الكهربائية، بينما يتم تعبئة المحركات راتنجات الايبوكسي.
يتم تغذية حمل الكتلة 0.4 كيلو فولت من خلال محول مساعد 6 / 0.4 كيلو فولت للأقسام المقابلة 6 كيلو فولت من كتلته. يتم توصيل المحولات الاحتياطية 6/0.4 كيلو فولت إلى أقسام 6 كيلو فولت من كتلة أخرى. في جميع الوحدات، يتم تشغيل مضخات التغذية العاملة بواسطة توربين بخاري. لدفع آليات أخرى لتلبية الاحتياجات الخاصة، غير متزامن محركات قفص السنجابباستثناء المطاحن الكروية المجهزة بمحركات متزامنة جهد 6 كيلو فولت.
يتم تنظيم أداء الآليات المساعدة بواسطة أجهزة توجيه (عوادم الدخان، مراوح المنفاخ)، شفرات دوارة للمضخات (مضخات الدورة الدموية)، محركات ذات سرعتين (مراوح المنفاخ ومضخات الدورة الدموية) ووصلات السوائل (مضخات التغذية).
تحتوي كل كتلة على قسمين مساعدين جهد 6 كيلو فولت. عادة ما يكون توزيع المحركات بين هذه الأقسام متساويًا. تم تجهيز جميع الوحدات بمضخة تغذية احتياطية واحدة بمحرك كهربائي بقوة 8000 كيلووات. هذا هو أكبر محرك في النظام المساعد، في معظم الوحدات، يتناوب توصيل محركات مضخة التغذية الكهربائية (FEP) بأقسام 6 كيلو فولت بين الوحدات. فقط في إحدى محطات الطاقة يتم توصيل محركات PEN لجميع الوحدات بأقسام تحمل نفس الاسم. وهذا يؤدي إلى اختلاف قوي في حمل اللفات LV لمحول بدء التشغيل الاحتياطي عند استبدال محول العمل لوحدة واحدة (أثناء تشغيل PEN) وبدء تشغيل وحدة أخرى.
ميزات دوائر إمداد الطاقة لاحتياجات محطة توليد الكهرباء الخاصة.



أرز. 3-18. مخطط التوصيل الكهربائي الرئيسي ومخطط إمداد الطاقة للاحتياجات الإضافية لمحطة الطاقة الحرارية مع الخطوط المتفاعلة من مجموعة المفاتيح الكهربائية للمولد 1 - خطوط الطاقة العاملة ؛ 2 - خطوط الكهرباء الاحتياطية. IP-8Р - أقسام 6 كيلو فولت من الاحتياجات المساعدة الإجمالية؛ 10СН، 20СН - أقسام G كيلو فولت من حمل المحطة العامة
تتميز أنظمة إمدادات الطاقة والتكرار للاحتياجات الإضافية لمحطات الطاقة ذات التوصيلات المتقاطعة عبر الماء والبخار (CHP) بخصائصها الخاصة. تتمتع محطات التدفئة ذات الوحدات 30، 60، 100، 250 ميجاوات بمخطط حراري أكثر تعقيدًا مقارنة بالمحطات من النوع الكتلي؛ غالبا ما يتم تركيب أنواع مختلفة من المعدات عليها؛ عدد الغلايات، كقاعدة عامة، يتجاوز عدد التوربينات، ويبلغ إجمالي إنتاج البخار الخاص بها ضعف ما تنتجه محطة تكثيف بنفس الطاقة. على عكس محطات توليد الطاقة، عادةً ما تحتوي محطات CHP على مجموعة مفاتيح جهد المولد (GDU)، والتي يتم توصيل جزء على الأقل من المولدات التوربينية بها.
لا تزال المصادر الرئيسية للطاقة للاحتياجات الإضافية هي المولدات وشبكة الطاقة. ومع ذلك، في محطات الطاقة الحرارية، من الممكن توصيل مصادر الطاقة للاحتياجات الإضافية (المحولات أو خطوط الكابلات المتفاعلة) مباشرة بحافلات GRU.
في محطة الطاقة الحرارية، حيث يتم توصيل جزء من المولدات بحافلات جهد المولد، والآخر بحافلات الجهد العالي في كتلة بها محولات، يمكن توفير مصدر الطاقة للاحتياجات الإضافية إما من حافلات GRU فقط، أو في وقت واحد ومن خلال فروع من مولدات البلوك (شكل 3-18 -3-19). عند إنشاء GRU بثلاثة أو أربعة أقسام بجهد 6 كيلو فولت وتركيب مولد واحد أو اثنين فقط في محطة CHP، متصلين وفقًا لمخطط كتلة (الشكل 3-18)، فمن المستحسن تشغيل الاحتياجات الإضافية لهذه الوحدات أيضًا من جهد المولد، خاصة إذا كانت المولدات الموجودة في الوحدات مقترنة بتوربينات (نوع P و VR) تعمل بالضغط الخلفي، والتي لا يمكنها توفير الكهرباء لأنظمتها الخاصة بدون حمل بخار.

أرز. 3-19. مخطط التوصيل الكهربائي الرئيسي ومخطط إمداد الطاقة للاحتياجات الإضافية لمحطة الطاقة الحرارية مع عدد كبير من وحدات محولات المولدات وعدد صغير من أقسام GRU
1 - إمدادات الطاقة العاملة للاحتياجات الخاصة؛ 2 - إمدادات الطاقة الاحتياطية للاحتياجات الخاصة
مع وجود عدد أقل من أقسام GRU أو عدد أكبر من الوحدات، يكون مصدر الطاقة على سبيل المثال. يتم تنفيذه جزئيًا من حافلات جهد المولد وجزئيًا بواسطة فرع من موصلات تيار المولد للكتل (الشكل 3-19). في هذه الحالة، يتم الحصول على مصدر طاقة أكثر موثوقية للاحتياجات المساعدة، لأنه في كل قسم من أقسام GRU لا يمكن توصيل أكثر من سطرين من إمدادات الطاقة التشغيلية للاحتياجات المساعدة، وفي المقابل، لا يوجد أكثر من قسمين للاحتياجات الإضافية يتم توصيله عادةً بكل خط (مصدر) لإمدادات الطاقة العاملة
يعد مصدر الطاقة للاحتياجات الإضافية من أشرطة توصيل GRU أكثر موثوقية من خلال فرع من المولد، نظرًا لأن احتمال تلف قضبان توصيل جهد المولد أقل بعشرات المرات من إيقاف تشغيل الوحدة بسبب حوادث أجزائها الحرارية والكهربائية .
كما هو الحال في محطات الكتلة، في محطات الطاقة الحرارية، يتم تقسيم قضبان التوصيل للاحتياجات الإضافية من 6 إلى 10 كيلو فولت، ولكن يتم إجراء التقسيم وفقًا لمبدأ الغلاية المقطعية، نظرًا لأنه في محطات الطاقة الحرارية، يقع العدد السائد وقوة المحركات الكهربائية على وحدات الغلايات. وبالتالي، فإن عدد الأقسام الإجمالية للاحتياجات المساعدة عادة ما يكون مساوياً لعدد الغلايات.
إذا كانت محطات الطاقة الحرارية تستخدم غلايات بسعة 420 طن / ساعة أو أكثر، فعندها، كما هو الحال في محطات الكتلة، يتم وضع أقسام من e.i. وتنقسم إلى قسمين نصف (الشكل 3-19).
على عكس محطات الكتل، عادةً ما تحتوي محطات CHP على أقسام خاصة بجهد 6 كيلو فولت لتشغيل الحمل العام للمحطة وتوصيلها بمصادر طاقة تشغيلية مختلفة، مما يضمن موثوقية عالية لإمدادات الطاقة. هناك أيضًا مخططات CHP يتم فيها توزيع المحركات الكهربائية لآليات المحطة العامة بالتساوي بين الأقسام المجمعة للاحتياجات الإضافية التي تعمل من مصادر مختلفة بشكل منفصل، وبالتالي تحقيق تقليل تيارات الدائرة القصيرة في الشبكة المساعدة وتقليل التأثير. دوائر قصيرةفي سلسلة أحد الأقسام لعمل الآخرين.
لا تحتوي مصادر الطاقة التشغيلية والاستعدادية للاحتياجات الإضافية المتصلة بحافلات GRU على أجهزة لتنظيم الجهد تحت الحمل. يتم تنظيم الجهد في النظام المساعد بواسطة المولدات وفقًا لنفس الجدول الزمني المطبق على المستهلكين الذين يتم تشغيلهم بواسطة حافلات GRU. الأقسام المساعدة، التي يتم تشغيلها بواسطة محولات عاملة متصلة بواسطة فروع بمولدات الكتلة، تحتوي على مبدلات تحميل على المحولات.
من المهم جدًا في محطات توليد الطاقة ذات التوصيلات المتقاطعة بين الغلايات (وصلات الماء والبخار المتصلة باستمرار) توفير الطاقة الاحتياطية. ولأسباب اقتصادية، يحاولون تنفيذه من مجموعة المفاتيح الكهربائية للمولد. عندما يكون هناك ستة أو أقل من خطوط التشغيل أو المحولات المساعدة، يتم اعتماد مصدر طاقة مساعد احتياطي واحد (محول أو خط متفاعل)، وعندما يكون عدد خطوط التشغيل أكثر من ستة، يتم توفير خطي طاقة احتياطيين.
يجب أن لا تقل قوة المصدر الاحتياطي للاحتياجات المساعدة عن قوة أكبر مصدر طاقة عامل للاحتياجات المساعدة عند تشغيل الاحتياجات المساعدة من قسم GRU، لا يتم استخدام مصدر الطاقة الاحتياطية، حيث يمكن استخدام مجموعة المفاتيح الكهربائية لجهد المولد. مزود بالطاقة من نظام الطاقة حتى عندما لا تعمل مولدات CHP. ولذلك، مصدر النسخ الاحتياطي في الدائرة في الشكل. يتم استخدام 3-19 فقط لاستبدال مصدر العمل لأي قسم من الاحتياجات الإضافية
إذا كانت هناك أقسام عمل للاحتياجات الإضافية، مدعومة بفرع من الكتل (الشكل 3-19)، يتم استخدام المصدر الاحتياطي ليس فقط لاستبدال أي محول أو مفاعل عامل، ولكن أيضًا لبدء أو إيقاف وحدات الكتل في محطة الطاقة الحرارية. من أجل عدم زيادة قوة المصدر الاحتياطي للاحتياجات المساعدة في هذه الحالة، يتم ممارسة تثبيت مفاتيح في دائرة المولدات المتصلة وفقًا لمخطط كتلة، مع فرع متصل بالمحول المساعد العامل بين المفتاح والمفتاح محول الكتلة (الخطوط المتقطعة في الشكل 3-19).
هناك حالات عندما يتم توصيل خطي طاقة تشغيل بكل قسم في الدوائر التي تحتوي على مصدر طاقة إضافي فقط من أقسام GRU (القسم /// في الشكل 3-18). في هذه الحالة، حتى مع وجود إجمالي عدد خطوط الطاقة العاملة يساوي أربعة، يمكن استخدام مصدرين احتياطيين أو واحد، ولكن مع زيادة الطاقة، بما لا يقل عن مرة ونصف قوة أكبر محول أو مفاعل عامل. بالنسبة للتشغيل التفاعلي وخطوط الطاقة المساعدة الاحتياطية التي يزيد تيارها عن 1.5 كيلو أمبير، يوصى باستخدام المفاعلات المزدوجة. يتم توفير الطاقة الاحتياطية لجميع أقسام الاحتياجات المساعدة للمحطة الإجمالية والعامة (الشكل 3-18-3-19).
في محطات الطاقة الحرارية التي لديها نظام توزيع الغاز مع نظامين بسبار (الشكل 3-18)، يتم توصيل الخط المساعد الاحتياطي ومحول الاتصالات بنظام الناقل الثاني (الاحتياطي) المتصل بالقسم الأول من نظام العمل، بحيث أنه عند إطفاء أي قسم من نظام توزيع الغاز، يمكن للخط الاحتياطي توفير الطاقة لأي من أقسام العمل المنفصلة للاحتياجات الإضافية
مع GRU مع نظام ناقل واحد، يتم توصيل الخط المساعد الاحتياطي ليس بأقسام GRU، ولكن مباشرة إلى لف الجهد المنخفض لمحول الاتصالات (الشكل 3-19).
في بعض الحالات، مع GRU مع نظام ناقل واحد، يتم إنشاء قسم خاص لتوصيل الطاقة الاحتياطية، والتي يتم توصيلها بحافلات GRU باستخدام مفتاح. يتم توصيل محول الاتصالات بهذا القسم من خلال أداة فصل وخط الطاقة الاحتياطية من خلال مفتاح. من الممكن أيضًا توصيل الطاقة الاحتياطية بأقرب محطة فرعية أو بخط يعمل في منطقة محطة الطاقة.
يتم توصيل المحركات الكهربائية القوية والمحولات المساعدة العاملة والاستعدادية للمرحلة الثانية بقدرة 6/0.4 كيلو فولت أو 3/0.4 كيلو فولت بأقسام العمل المساعدة بجهد 6 أو 3 كيلو فولت. تشبه هذه المخططات تلك الخاصة بمحطات الكتلة. في محطات الطاقة الحرارية، في كثير من الأحيان نسبيًا مقارنة بمحطات الكتلة، يتم تنفيذ احتياطي المحولات البالغ 6/0.4 كيلو فولت أو 3/0.4 كيلو فولت بشكل ضمني.
إذا كانت محطة الطاقة الحرارية تحتوي على عدد كبير من الوحدات المتصلة وفقًا لمخطط كتلة، وخاصة الوحدات التي تبلغ سعتها 250 ميجاوات، فسيتم تنفيذ إمداد الطاقة والنسخ الاحتياطي لاحتياجاتها الخاصة وفقًا للمخططات التي تمت مناقشتها سابقًا لطاقة تكثيف الكتلة النباتات.