 |
Выбор электродвигателя системы СН
|
|
|
|
Собственные нужды
ИВАНОВО 2010
Составители: КАЛАЧЕВА О. Н.
ЛАПШИН В. М.
Редактор
Методические указания предоставляют студентам необходимый теоретический, методический и справочный материал для самостоятельного выполнения курсового проекта по дисциплине «Основы эксплуатации электрических станций». Подробно рассматриваются вопросы выбора электродвигателей, используемых для привода рабочих машин системы собственных нужд (СН) электростанций, распределения и подсчета нагрузок потребителей СН 6 кВ, выбора источников питания и сети электроснабжения, включая коммутационные аппараты. По результатам выбора оценивается возможность обеспечения одного из важнейших эксплуатационных режимов – самозапуска агрегатов после кратковременного перерыва электроснабжения шин 6 кВ системы СН.
Методические указания (МУ) снабжены расчетными примерами по каждому разделу, а также справочными таблицами с необходимыми для расчетов параметрами рабочих машин.
Методические указания предназначены для студентов специальности 140204.65 – «Электрические станции», выполняющих курсовой проект по дисциплине «Основы эксплуатации электрических станций», а также для дипломного проектирования.
Рецензент
кафедра электрических станций, подстанций и диагностики
электрооборудования
ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.Ленина»
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
Система собственных нужд (СН) является важным звеном, влияющим на показатели работы электрической станции (ЭС) в целом. Ненадежная работа системы СН, отказы ее элементов подчас приводят к нарушению функционирования не только электростанций, но и энергосистем. Поэтому правильное проектирование с учетом особенностей эксплуатации, обеспечение необходимой степени надежности, квалифицированная эксплуатация являются весьма актуальными вопросами.
|
|
|
Понятие «система собственных нужд» включает в себя рабочие машины, обеспечивающие нормальную работу основных агрегатов электростанций, электродвигатели, приводящие в действие рабочие машины, источники питания, распределительные устройства и распределительную сеть (кабельные линии), обеспечивающую электроснабжение электродвигателей (ЭД). Электродвигатели, приводящие в действие рабочие машины, потребляют большое количество электрической энергии, вырабатываемой на электростанции. Поэтому к основным требованиям, предъявляемым к собственным нуждам, относятся необходимая надежность и высокая экономичность в их совместном сочетании.
В основном для привода применяются трехфазные электродвигатели переменного тока, которые вместе с небольшой группой двигателей постоянного тока составляют примерно 90% всей нагрузки СН электростанций. Другие виды электроприемников СН: светильники, обогревательные устройства и др.
При проектировании системы СН электростанций или при анализе надежности и экономичности системы СН в условиях эксплуатации действующих электростанций рассмотрению подлежат следующие основные вопросы:
- выбор типа и мощности ЭД для привода рабочих машин,
- формирование карты СН,
- проверка предварительно выбранных ЭД по условиям пуска,
- выбор схемы питания электроприемников СН, включая выбор мощности и типа рабочих и резервных трансформаторов СН,
- анализ обеспеченности режима самозапуска агрегатов СН при кратковременных снижениях напряжения или перерывах питания секций СН 6 кВ,
- выбор высоковольтных выключателей в системе СН.
Перечисленный круг вопросов составляет содержание курсового проекта по курсу «Основы эксплуатации электрических станций». Вопросы тесно связаны с технологической частью электростанций, что дает студентам понимание того, откуда берутся данные по рабочим машинам, необходимые для формирования карты СН, выбора электродвигателей и коммутационных аппаратов, проверки на самозапуск.
|
|
|
Следует отметить, что для электростанций, работающих в базовом режиме, то есть для большинства блочных ТЭС и АЭС, разработку системы СН допустимо производить после окончания выбора главной схемы станции [1]. Поэтому, методики и примеры, рассматриваемые в данном курсовом проекте, могут быть использованы студентами при дипломном проектировании в соответствующем разделе ДП по специальности «Электрические станции», в котором рассматриваются вопросы выбора главной схемы электрических соединений, проектирования системы собственных нужд и обеспечения ее эксплуатационной надежности.
Таким образом, при выполнении вышеназванных разделов курсовых проектов вырабатываются навыки выполнения основных разделов дипломного проекта.
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ СИСТЕМЫ СН
Электродвигатели выбираются таким образом, чтобы во всех режимах работы их электрические и механические характеристики соответствовали параметрам рабочих машин СН. Рабочие машины выбираются при проектировании технологической части станции, или используются данные по типовой комплектации рабочими машинами блоков электростанций разной мощности, использующих различное топливо. Следует отметить, что в последние годы подбор мощности и типа электродвигателей производят заводы-изготовители рабочих машин. В материалах проектных организаций можно найти соответствующие указания по типу и параметрам рабочих машин и данные электродвигателей, рекомендуемых к комплектации с рабочими машинами. Несмотря на это, специалист по электрической части электростанций должен в достаточном объёме представлять тонкости этого вопроса, так как в процессе эксплуатации часто приходиться сталкиваться с проблемой замены вышедшего из строя электродвигателя, а значит, с вопросами проверки его соответствия рабочей машине.
|
|
|
2.1. Типы электродвигателей, применяемых в системе
собственных нужд электростанций
Правильный выбор типа двигателя весьма важен, так как именно тип двигателя определяет основные его качества. Агрегаты СН размещены практически по всем помещениям электростанции и находятся подчас в условиях неблагоприятного микроклимата: повышенной температуры и влажности, запыленности, значительных вибрационных воздействий. Двигатели СН подвержены довольно частым операциям пуска и останова.
Предпочтительным является пуск при включении на полное напряжение сети, то есть без применения специальных пусковых устройств. В перечисленных тяжёлых условиях электродвигатели должны работать достаточно надёжно.
Наибольшее распространение на электростанциях получили асинхронные двигатели (АД) с короткозамкнутым ротором. Они обладают относительно простой конструкцией, несложны в обслуживании, надёжны в работе, допускают прямой пуск - включением на полное напряжение сети. Следует отметить как преимущество и широкую номенклатуру параметров и исполнений АД, выпускаемых отечественной промышленностью.
Синхронные двигатели (СД) сложнее асинхронных по конфигурации, в диапазоне малых и средних мощностей они менее экономичны. Они находят применение на электростанциях в качестве привода мощных рабочих машин, имеющих малую частоту вращения (например, шаровые барабанные мельницы). Изготовление для этих целей мощного тихоходного АД является задачей практически нереализуемой из-за нерациональности конструкции, снижения надёжности в случае применения редуктора. В последние годы СД стали находить применение в качестве привода мощных насосов с большим числом часов их использования (циркуляционные и сетевые насосы). Применение СД повышает коэффициент мощности установки, так как они обычно работают с перевозбуждением.
Двигатели постоянного тока (ДПТ) дороги, менее надёжны и сложны в эксплуатации, требуют источника энергии постоянного тока. ДПТ нашли применение в системе СН электростанций для двух особых групп рабочих машин малой мощности:
- для привода механизмов, требующих широкого диапазона плавного регулирования производительности (например, питатели пыли);
- для привода резервных механизмов, имеющих исключительное значение для сохранения основного оборудования в аварийных ситуациях (например, резервные маслонасосы турбин).
Таким образом, наибольшее применение получили на электростанциях в качестве привода рабочих машин АД с короткозамкнутым ротором. Дальнейшее изложение материала будет посвящено именно этой группе электродвигателей.
|
|
|
