Тема3. Структурные схемы. Схемы передачи электроэнергии к потребителю.

Тема3. Структурные схемы. Схемы передачи электроэнергии к потребителю.
При помощи различных преобразователей трехфазный переменный ток для специальных электроустановок преобразуют в постоянный. ГОСТ 721-77 устанавливает номинальные значения напряжений генераторов, трансформаторов, сетей и приемников электроэнергии напряжением до 1000В и выше переменного тока (табл. 3.1.).

Таблица 3.1номинальные значения напряжений генераторов и трансформаторов.
Номинальное напряжение приемников электроэнергии и сетей
Номинальное линейное напряжение на зажимах

линейное
фазное
генераторов
трансформаторов




у первичных обмоток
у вторичных обмоток


В вольтах




220
127
230
220
230

380
220
400
380
400

660
380
690
660
690


В киловольтах




3
-
3,15
3 и 3,15
3,15 и 3,3

6
-
6,3
6 и 6,3
6,3 и 6,6

10
-
10,5
10 и 10,5
10,5 и 11



15,75
-
-

20
-
20
20 и 21
21 и 22



24
-
-

35
-
-
35
38,5

110
-
-
110
121

150
-
-
150
165

220
-
-
220
242

330
-
-
330
347

500
-
-
500
525

750
-
-
750
787

1150
-
-
1150
1200

Как видно из таблицы (3.1), номинальные напряжения источников тока (генераторов и вторичных обмоток трансформаторов) несколько отличаются от номинальных напряжений приемников (силовых и осветительных нагрузок и первичных обмоток трансформаторов). Объясняется это тем, что для обеспечения нормальной работы приемников электроэнергии отклонения напряжения на них не должны превышать ±5% от номинального.
Преобразование напряжения переменного тока осуществляют при помощи повышающих трансформаторов на электростанциях и понижающих – на подстанциях у потребителей.
Генераторы на электростанциях и отдельные электростанции работают параллельно. Это повышает надежность электроснабжения потребителей, уменьшает количество резервного оборудования, снижает стоимость вырабатываемой электроэнергии, способствует более равномерной загрузке оборудования станций и т.д.
Совокупность установок по выработке, распределению и потреблению электроэнергии и теплоты, связанных между собой электрическими и тепловыми сетями, называют энергетической системой, а часть энергосистемы (генераторы, распределительные устройства, линии электропередачи и приемники электроэнергии) – электрической системой.
Главная схема электрических соединений электростанции (подстанции) – это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями.
На чертеже главные схемы изображаются в однолинейном исполнении при отключенном положении всех элементов установки. В некоторых случаях допускается изображать отдельные элементы схемы в рабочем положении.
Все элементы схемы и связи между ними изображаются в соответствии со стандартом Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Условные графические обозначения основных элементов схем выполняют согласно ГОСТ 2.710-81 (буквенно-цифровое обозначение в электрических схемах)


Рисунок 3.1 Принципиальная схема электрической системы

На (рис 3.1) приведена принципиальная схема электрической системы. Если напряжение генераторов ТЭЦ составляет 6-20кВ, то экономически целесообразно снабжать электроэнергией через распределительные подстанции УРП-3 городских и промышленных потребителей, расположенных вблизи ТЭЦ. Для электроснабжения потребителей, удаленных на значительные расстояния, и связи электростанций с энергетической системой применяют напряжения, превышающие напряжение генераторное. Для этого на ТЭЦ, ГЭС-1 и ГЭС-2 и тепловых районных электростанциях ГРЭС-1 и ГРЭС-2 устанавливают повышающие трансформаторы для линий напряжением 35, 110, 220 и 500 кВ. Трансформаторные подстанции n/ст1 n/ст4 и распределительные подстанции УРП1-УРП4 предназначены для преобразования напряжений и для связи отдельных частей системы и питания мощных потребителей, а трансформаторные подстанции ТП - для питания потребителей меньшей мощности.
Длительный опыт эксплуатации энергетических систем показал целесообразность соединения отдельных энергетических систем между собой, поскольку это облегчает задачу резервирования мощностей и повышает общий технический уровень эксплуатации.
При проектировании электроустановки до разработки главной схемы составляется структурная схема выдачи электроэнергии (мощности), на которой показываются основные функциональные части электроустановки (распределительные устройства, трансформаторы, генераторы) и связи между ними. Структурные схемы служат для дальнейшей разработки более подробных и полных принципиальных схем, а также для общего ознакомления с работой электроустановки.
На чертежах этих схем функциональные части изображаются в виде прямоугольников или условных графических изображений (рис 3.2, а, б). Никакой аппаратуры (выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и т.д.) на схеме не показывают.


Рисунок 3.2. Структурная схема электрической станции односекционной (а) и двухсекционной (б) систем

На (рис 3.2, а) приведена схема электрических соединений станции, выдающей всю мощность с шин генераторного напряжения. Схема содержит одну систему сборных шин СШ, к которой через выключатели В и шинные разъединители Рш подключены генераторы Г1 и Г2, трансформаторы собственных нужд Т1 и Т2 и отходящие линии Л. На отходящих линиях установлены линейные разъединители Рл с заземляющими ножами Рз, предназначенными для отделения и заземления линии при ее плановом отключении.
Минимально необходимое количество аппаратов и устройств схемы увеличивает надежность и экономичность. Надежность схемы увеличивается и за счет того, что все операции отключения и включения элементов установки производятся лишь силовыми выключателями. Это значительно уменьшает число ошибочных действий с разъединителями и снижает число аварий по вине персонала. Разъединители здесь служат лишь для отсоединения отключенного выключателя на время его ремонта или ревизии. Однако схема имеет ряд существенных недостатков в эксплуатации.
На (рис 3.2,б) приведена структурная схема электрической станции двухсекционной системы. Деление схемы на две секции секционным выключателем Вс делает ее более гибкой по сравнению с предыдущей схемой и обеспечивает бесперебойность питания потребителей. В этом случае при ревизии, осмотре, очистке изоляторов или ремонте шин одной из секций или при отказе в работе релейной защиты отходящих линий вначале отключается секционный выключатель, релейная защита которого имеет меньшую выдержку времени, чем защита генераторов; затем - генераторы поврежденной секции. Это приводит к локализации аварий одной секции и к сохранению нормальной работы другой.
При наличии резервного источника вывод выключателя в ревизию не вызывает недоотпуска электрической энергии, поскольку потребители, нормально питающиеся от отключенной линии, могут на время ревизии получить питание от другого источника.
При достаточной генерирующей мощности, питании ответственных потребителей по двум линиям, подключенным к разным секциям, и достаточном резерве по сети рассмотренная схема удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к главной схеме электрических соединений станций средней мощности.
Выбор той или иной структурной схемы электростанции или подстанции производится на основании технико-экономического сравнения двух-трех вариантов и после расчета электрической нагрузки промышленных объектов выбирают мощность и количество силовых трансформаторов.








13PAGE 15





17

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.













Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.



20

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.



18

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.



19

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.



15

Приложенные файлы


Добавить комментарий