Какие схемы применяются на генераторном напряжении на ТЭЦ? Дать характеристику этих схем. Вычертить схемы.

На рис. 2 показаны структурные схемы ТЭЦ. Если ТЭЦ сооружается вблизи потребителей электроэнергии U = 6 — 10 кВ, то необходимо иметь распределительное устройство генераторного напряжения (ГРУ). Количество генераторов, присоединяемых к ГРУ, зависит от нагрузки 6—10 кВ. На рис. (2, а) два генератора присоединены к ГРУ, а один, как правило, более мощный,—к распределительному устройству высокого напряжения (РУ ВН). Линии 110—220 кВ, присоединенные к этому РУ, осуществляют связь с энергосистемой.
Если вблизи ТЭЦ предусматривается сооружение энергоемких производств, то питание их может осуществляться по ВЛ 35—110 кВ. В этом случае на ТЭЦ предусматривается распределительное устройство среднего напряжения (РУ СН) (рис. 2, б ). Связь между РУ разного напряжения осуществляется с помощью трехобмоточных трансформаторов. При незначительной нагрузке (6 —10 кВ) целесообразно блочное соединение генераторов с повышающими трансформаторами без поперечной связи на генераторном напряжении, что уменьшает токи КЗ и позволяет вместо дорогостоящего ГРУ применить комплектное РУ для присоединения потребителей 6—10 кВ (рис. 2, б). Мощные энергоблоки 100—250 МВт присоединяются к РУ ВН без отпайки для питания потребителей.

При выборе мощности трансформаторов учитывается следующее:1.если мощность на тепловом потребителе меньше установленной мощности генераторов и выдача всей мощности ТЭЦ в систему при минимальной нагрузке генераторного напряжения, требуется только при кратковременных режимах, то при выборе трансформаторов может быть учтена их допустимая перегрузка 2.трансформаторы должны быть проверены на режим питания нагрузки генераторного напряжения как в нормальном режиме так и при отказе одного из генераторов 3.в период паводка возможно снижение загрузки генераторов ТЭЦ за счет большей загрузки агрегатов ГЭС.(Рис 1.1)

Вид схем распределительных устройств ТЭЦ определяется функциями станции в энергосистеме и ее структурной схемой. К факторам, оказывающим наибольшее влияние на схемы РУ, относятся: количество генераторов и наличие блоков; состав потребителей, планируемых к подключению к шинам станции; уровни напряжений. Основные требования к главной схеме станции и ее распределительным устройствам изложены в нормативных документах.

Выбор схемы ГРУ. Согласно требованиям, изложенным в, ГРУ, как правило, выполняется с одной секционированной системой сборных шин с различными модификациями. Эти схемы применяются при числе присоединений на секцию не более 8. Секционирование должно выполняться так, чтобы каждая секция имела источник энергии и примерно соответствующую нагрузку. Поэтому число секций ГРУ выбираем равным числу генераторов, работающих на шины этого распределительного устройства.

В редких случаях и при достаточном обосновании в ГРУ может быть принята двойная система шин с одним выключателем на присоединение. Причинами использования такой схемы может стать:

– большое число присоединений на секцию (более 8);

– питание потребителей 6–10 кВ по не резервируемым линиям.

Для ограничения токов КЗ в схему устанавливаются секционные и линейные реакторы и используются трансформаторы с расщепленными обмотками. Секционные реакторы ограничивают ток КЗ по всей сети генераторного напряжения, включая сборные шины, а линейные реакторы – только в распределительной сети. Поэтому при проектировании в первую очередь рассматривают возможность ограничения токов КЗ с помощью одних секционных реакторов. И только при недостаточном ограничении тока КЗ секционными реакторами рассматриваются варианты установки линейных реакторов. В качестве секционных реакторов используют одинарные реакторы, первоначаль­но выбирая их по следующим условиям:

Номинальный ток реактора	Индуктивное сопротивление, %	Вид схемы ГРУ
	8–12	Прямолинейная схема
	8–12	Схема кольца

Выбор схемы ОРУ. К ОРУ повышенного напряжения подключаются потребительские линии, линии связей с системой, трансформаторы связи, блоки, если такие есть на станции, а также резервные трансформаторы собственных нужд.

На выбор схемы ОРУ наибольшее влияние оказывают следующие факторы: общее число присоединений к шинам ОРУ; уровень напряжения; режимы работы связи станции с системой, т. е. работа только с обменной или транзитной мощностью энергосистемы. При небольшом числе присоединений и отсутствии планов на расширение ОРУ выгодны упрощенные схемы и схемы многоугольников. При числе присоединений более 6 и напряжениях 35–220 кВ рассматривают варианты с одной или двумя системами шин с одним выключателем на присоединение. Обходную систему шин применяют на ОРУ 110–220 кВ. При напряжении 330 кВ и более предпочтительными становятся схемы кольцевого типа 3/2 и 4/3. Так как в данном проекте должно быть установлено ОРУ – 110 кВ, то для этого уровня напряжения используем «двойную систему рабочих шин с обходной системой шин». Для рационального секционирования рабочих шин требуется определить число присоединений для связи станции с энергосистемой и со вторым потребителем. Кроме того, на крупных энергоустановках каждый источник рекомендуем подключать на отдельную секцию, при мощности источника 125 МВА и более это требование становится обязательным. На ОРУ в схеме ТЭЦ источниками надо считать не только генераторы, но и выводы основных трансформаторов (в нашем случае трансформаторов связи). Количество цепей ЛЭП, присоединяемых к шинам станции, определяем по их пропускной способности:

– количество цепей для связи с энергосистемой определяется максимумом обменной мощности станции с системой S_обм.max и пропускной способностью одной цепи воздушной линии S_л.110 при напряжении 110 кВ

– количество цепей для связи с потребителем определяется максимумом мощности этого потребителя

– общее число присоединений на шины ОРУ

где – соответственно число трансформаторов связи и блоков.

По данным, приведенным в [13], для воздушных линий 110 кВ принимаем пропускную способность одной цепи 50 МВ·А. Так как наибольший максимум обменной мощности приходится на нормальный режим генератора (S_обм.max = 232,38 МВА), то количество цепей, необходимое для связи станции с энергосистемой, рассчитывается по формуле

По максимуму мощности потребителя Р2 определяется необходимое число цепей ЛЭП

Общее число присоединений к шинам ОРУ

n_ору = n_с + n_Р2 + n_тр.св + n_тр.6л = 5 + 4 + 2 + 1 = 12.

Упрощенное изображение главной электрической схемы ТЭЦ

1) приведено на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Главная электрическая схема проектируемой ТЭЦ