 |
Режим регулирования напряжения
|
|
|
|
Кафедра энергетики и транспорта
Расчетно-графическое задание
по дисциплине «Электропитающие системы и электрические сети»
на тему
«Режимы работы силовых трансформаторов и турбогенераторов»
Выполнила: студентка 4-го курса
ФАТ, группа Эл(б)-411(1)
ОСИНСКАЯ А. В.
Дата:_____________________
Проверил: старший преподаватель
Забодаев Д. П.
Дата:_____________________
Мурманск
СОДЕРЖАНИЕ
1 Режимы работы турбогенераторов. 4
1.1Нормальный режим работы турбогенераторов. 4
1.2 Аварийный режим работы турбогенераторов. 5
2 Режимы работы силовых трансформаторов. 5
2.1 Номинальный режим. 6
2.2 Нормальный режим. 6
2.3 Режимы напряжения. 6
2.4 Режимы параллельной работы.. 6
2.5 Режим регулирования напряжения. 7
2.6 Режим перегрузки. 7
2.7 Режим систематической нагрузки. 8
2.8 Режим аварийной перегрузки. 8
Введение
Турбогенераторы представляют собой основной вид генерирующего оборудования, обеспечивающего свыше 80% общего мирового объема выработки электроэнергии. Турбогенераторы являются и наиболее сложным типом электрических машин, в которых тесно сочетаются проблемы мощности, габаритов, электромагнитных характеристик, нагрева, охлаждения, статической и динамической прочности элементов конструкции. Но все же турбогенераторы представляют собой основной вид генерирующего оборудования, обеспечивающего свыше 80% общего мирового объема выработки электроэнергии.
Для передачи этой электроэнергии на большие расстояния используют силовые трансформаторы. Широкое использование электроэнергии и развитие энергетической отрасли было бы невозможным без трансформаторов. Трансформаторы являются самым широкоиспользуемым оборудованием в электрических сетях.
|
|
|
Режим работы турбогенераторов
Турбогенератор — работающий в паре с турбиной синхронный генератор. Основная функция в преобразовании механической энергии вращения паровой или газовой турбины в электрическую.
Различают нормальные и аварийные режимы работы турбогенераторов.
Нормальный режим работы турбогенераторов
Под нормальными понимают такие режимы, которые допускаются длительно, без каких либо ограничений. К нормальным режимам генераторов относится его работа:
· с различной нагрузкой от минимально возможной по технологическим условиям до номинальной;
· с коэффициентом мощности, отличным от номинального;
· с отклонениями напряжения на выводах генератора;
· при отклонениях частоты в сети;
· при отклонении температуры охлаждающей среды от номинальной температуры и другие режимы.
Допустимые границы отклонения параметров при таких режимах лимитируются нагревом различных частей генераторов (обмоток статора, ротора) и указываются в нормативных документах и инструкциях заводов-изготовителей. Так, например, допускается длительная работа турбогенераторов при отклонении напряжения статора на ±5 % от номинального; при этом длительно допустимый ток статора соответственно изменяется на ±5 %.
Допустимые аварийные перегрузки по току статора турбогенераторов и их продолжительность указаны в табл. 1
Допустимая нагрузка турбогенераторов по активной и реактивной мощности ограничивается нормированной диаграммой мощности, показанной на рис. 1, где обозначено:
1 - ограничение по нагреву обмотки ротора;
2 - ограничение по нагреву обмотки статора;
3 - ограничение по мощности турбины;
4 - ограничение по нагреву других конструктивных элементов статора;
5 - ограничение но условиям устойчивости работы генератора.
Аварийный режим турбогенераторов
|
|
|
К аварийным режимам работы генераторов относятся режимы, связанные со значительными перегрузками, потерей возбуждения, потерей устойчивости параллельной работы, асинхронным ходом.
Относительно малая допустимая продолжительность аварийных перегрузок объясняется тем, что постоянная времени нагрева обмоток статора турбогенераторов очень мала. В частности, для турбогенератора мощностью 150 МВт эта постоянная составляет около 1 минуты.
Рис. 1 Диаграмма мощности
Режимы работы силовых трансформаторов
Силовой трансформатор - это электрический аппарат, который предназначен для преобразования электрической энергии одного значения напряжения в электрическую энергию другого значения напряжения.
Силовые трансформаторы могут работать в различных режимах, характеризуемых нагрузкой, напряжением, условиями окружающей среды и другими факторами.
Номинальный режим
Номинальным режимом трансформатора называется режим его работы при номинальной нагрузке, номинальном напряжении и температуре охлаждающей среды (воздуха) +20°С.
Из приведенного определения видно, что длительный номинальный режим является идеализированным (практически недостижимым) режимом. Однако считается, что в таком режиме трансформатор способен проработать установленный заводом-изготовителем срок службы 25 лет.
Нормальный режим
Нормальным режимом работы трансформатора называется режим, при котором его параметры отклоняются от номинальных в пределах, допустимых ГОСТами, техническими условиями и другими нормативными документами.
Режим напряжения
При нагрузке, не превышающей номинальную, допускается продолжительная работа трансформатора при повышении напряжения на любом ответвлении любой обмотки на 10 % сверх номинального напряжения данного ответвления.
Режим параллельной работы
Допускается режим параллельной работы трансформаторов при условии, что ни один из них не будет перегружен. Для этого должны выполняться следующие условия:
· группы соединений обмоток трансформаторов должны быть одинаковыми;
· соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3;
· отличие коэффициентов трансформации не более чем на 0,5 %;
|
|
|
· отличие напряжений короткого замыкания не более чем на 10 %.
Поскольку при параллельной работе трансформаторов увеличиваются токи КЗ, такой режим в системах электроснабжения практически не используется.
Режим регулирования напряжения
Устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) должны работать, как правило, в автоматическом режиме. Допускается дистанционное переключение РПН с пульта управления. На трансформаторах с переключением без возбуждения (ПБВ) правильность выбора коэффициента трансформации должна проверяться два раза в год - перед зимним максимумом и летним минимумом нагрузки.
Режим перегрузки
Наиболее подверженным процессу старения элементом трансформатора является целлюлозная изоляция обмоток, фактически определяющая ресурс (срок службы) трансформатора. Основным фактором, влияющим на старение изоляции, является ее нагрев, обусловливающий термический износ изоляции. Существует так называемое 6-градусное правило: увеличение температуры изоляции на 6°С сокращает срок службы изоляции вдвое. Это правило справедливо в диапазоне температур 80... 140°С.
Наиболее интенсивный нагрев изоляции обмоток и, следовательно, наиболее интенсивное ее старение происходят в режиме перегрузки трансформаторов.
Допустимость перегрузок трансформаторов при их эксплуатации регламентируется Руководством по нагрузке силовых масляных трансформаторов (ГОСТ 14209-97).
В указанном стандарте все трансформаторы делятся на три класса:
· распределительные трансформаторы - трехфазные трансформаторы номинальной мощностью не более 2500 кВ А классов напряжения до 35 кВ включительно;
· трансформаторы средней мощности - трехфазные трансформаторы номинальной мощностью до 100 MBА;
· трансформаторы большой мощности - трехфазные трансформаторы мощностью более 100 МВ-А.
|
|
|
