Формирование карты механизмов СН электростанции, выбор числа и мощности рабочих и резервных трансформаторов СН

Карта СН представляет собой перечень рабочих машин, обслуживающих основные агрегаты электростанции (парогенераторы, турбины, синхронные генераторы), а также общестанционные устройства и установки (топливоприготовления и топливоподачи, химводоочистки, золоудаления, масляного хозяйства, компрессорной, очистных сооружений и т.д.). При формировании карты механизмов СН учитывается распределение рабочих машин и приводных ЭД по секциям распределительного устройства СН (РУ СН). Это относится как к блочной нагрузке, так и к общестанционной.

Карта СН необходима для выбора мощности трансформаторов СН: рабочих (ТСН) и резервных (РТСН). Номинальную мощность ТСН выбирают в соответствии с их расчетной нагрузкой, представляющей суммарную расчетную мощность рабочих машин, подключаемых к выбираемому трансформатору.

В системе СН электростанций применяются две ступени трансформации [1], [2]. Как правило, это 6 кВ и 0,4 кВ. Границы номинальных мощностей электродвигателей для каждого напряжения определяются в основном величинами мощностей двигателей и в меньшей мере частотами вращения. Указанные границы номинальных мощностей приведены в табл.4.

Таблица 4. Границы номинальных мощностей АД для различных напряжений

Опыт проектирования, технико-экономические расчеты показали, что двигатели с Рн £ 200 кВт изготавливаются и подключаются на напряжение 0,4 кВ.

С учетом повышенных требований к надежности СН электростанций перегрузка ТСН не допускается. Расчетная мощность ТСН первой ступени трансформации (питающих шины 6 кВ СН)

, (27)

где суммы Р_д1 и Q_д1 – суммарные активные и реактивные мощности, потребляемые двигателями 6 кВ; суммы Р₂ и Q₂ – суммарные активные и реактивные мощности электроприемников 0,4 кВ. Суммарные активные и реактивные мощности, потребляемые двигателями, зависят от множества факторов, в том числе от фактора разновременности работы электроприемников. Все это затрудняет точное определение S_расч..

В практике проектирования применяется упрощенная методика определения S_расч. трансформатора СН через расчетные переводные коэффициенты [1]. Для группы двигателей 6 кВ (Д1) расчетный коэффициент

, (28)

где Кр – коэффициент разновременности максимумов нагрузок двигателей, Кн_ср., h_ср., cos j_ср. – средние значения коэффициента загрузки, КПД, коэффициента мощности двигателей.

Тогда , (29)

где Ррасч.i – расчетная мощность на валу i-го двигателя, n – общее число всех присоединенных к ТСН двигателей группы Д1 (6 кВ).

Расчетная нагрузка электроприемников второй ступени напряжения (0,4 кВ), присоединенных к ТСН через трансформаторы Т2 (6/0,4 кВ), определяется по выражению

, (30)

где Sн_Т2 – номинальная мощность i-го трансформатора 6/0,4 кВ, присоединенного к ТСН (к шинам 6 кВ), n_T2 – общее число трансформаторов 6/0,4 кВ, присоединенных к рассматриваемому ТСН.

Таким образом, суммарная расчетная нагрузка ТСН составит

. (31)

Эпизодически работающие электроприемники (двигатели резервного возбудителя, насоса кислотной промывки и т.д.) при определении Sрасч. не учитываются. Полученные значения Sрасч. округляются до ближайшего большего стандартного значения номинальных мощностей трансформатора.

Формирование карты механизмов СН является сложной и трудоемкой задачей, которая под силу только проектным организациям (институтам), занимающимся комплексным проектированием электростанций. Исходными данными для составления карты СН при выполнении курсового проекта должны служить сведения о рабочих машинах, выбранных при проектировании технологической части станции, а также типовые карты СН для блоков разной мощности, приведенные в ряде учебных пособий, справочников [1], [3], [8], [9], [10], или собранные и обработанные студентами во время производственной практики на различных электростанциях.

Можно встретить типовые карты СН, в которых приведен набор рабочих машин, их распределение по секциям СН 6 кВ, расчетная мощность на валу, количество, мощность и распределение по секциям трансформаторов 6/0,4 кВ. Карты такого типа вполне позволяют определить мощность ТСН. Однако отсутствие данных по типу и номинальной мощности электродвигателей, используемых для привода рабочих машин, не позволяет проверить условия самозапуска при перерывах питания секций 6 кВ. Поэтому карты СН указанного типа должны быть доукомплектованы данными по двигателям с учетом рекомендаций раздела 2 данных методических указаний.

Выбор мощности и количества резервных трансформаторов (РТСН), разработка схемы электрических соединений системы СН производятся согласно НТП тепловых электрических станций [11]. Пример приведен в приложении 2.