Выбор схем - Реферат

Схема рекомендуется при секционировании сети или при пофазном АПВ на линиях, заходящих на подстанцию низшем напряжении двухтрансформаторных подстанций рекомендуется применять одиночную систему шин, секционированную через выключатель, и работать в нормальном режиме с раздельным включением секций и трансформаторов Секционный выключатель срабатывает автоматически при авариях g одним из трансформаторов или при понижении нагрузки на подстанции до значения, при котором для уменьшения потерь выгодно перейти на работу с одним трансформатором. С этой точки зрения, например, схема с одной системой шин или схема с одной рабочей и одной обходной системами шин потребует при своем расширении погашения всех присоединений, в то же время схемы с двумя системами рабочих шин и полуторная схема допускают реконструкцию совсем без погашения присоединений. При двухобмоточных трансформаторах блока генераторный выключатель может не устанавливаться совсем или может быть заменен выключателем нагрузки, однако он обязателен в случаях, когда: а) турбина блока - с противодавлением (для повышения надежности питания собственных нужд блока); б) рабочий трансформатор собственных нужд блока используется также как пускорезервный; в) в схеме Г-Т-Л выключатель между трансформатором и линией отсутствует; г) принято попарное присоединение блоков к шинам повышенного напряжения; д) по режимным условиям число отключений блока больше 500 в год. При этой схеме практически исключается аварийная потеря двух линий одной цепи транзита, а вероятность аварийной потери двух блоков одновременно в 3 раза меньше, чем во второй схеме, и в 8-10 раз меньше, чем в схеме с двумя рабочими, и третьей обходной системами шин, в одним выключателем на цепь. Схема 4/3, сохраняя все достоинства полуторной схемы, не имеет большинства ее недостатков: число выключателей значительно меньше, чем в схеме 3/2; лучшие показатели схемы получаются, когда число ВЛ в два раза больше или меньше, чем число трансформаторов, хотя это условие для схемы 4/3 не обязательно, так как часть цепочек может быть составлена из двух ВЛ и одного трансформатора, а остальные - из одной ВЛ и двух трансформаторов; такое распределение не ведет, как в полуторной схеме, к резкому ухудшению эксплуатационных свойств схемы; при равном числе присоединений число цепочек в схеме 4/3 составляет примерно 2/3 числа цепочек в схеме 3/2.В последнее время на производстве широко используются радиоэлементы, для упрощения систем роботизации, в частности интегральные схемы, позволяющие значительно ускорить работу. При написании курсового проекта мной была изучена специальная литература, включающая в себя статьи и учебники по информационным технологиям, описаны теоретические аспекты и раскрыты ключевые понятия исследования, рассмотрено практическое применение электронных элементов. При наличии генераторного выключателя в блоке генератор-трансформатор ответвление для питания собственных нужд рекомендуется присоединять между выключателем и вводами низкого напряжения повышающего трансформатора блока.

На сегодняшний день мы не можем осуществлять свою жизнь без электроприборов. Они окружают нас всюду, хотя об этом мы даже не задумываемся. Можно сделать обобщенный вывод о том, что на современном . этапе мы не сможем просуществовать без электроники. Как правило, все электронные устройства, не зависимо от производителей и их сложности, состоят из отдельных уникальных элементов, которые корреспондируют между собой в соответствии с индивидуальной схемой. Состав и количество данных элементов зависит от устройства, а, именно, от его назначения, а также от индивидуальности его применения. Все электронные компоненты должны быть сертифицированы стандартам и ГОСТАМ. Применение элементов электроники очень разнообразно: создание, производство, ремонт аппаратуры. При этом элементы электроники классифицируются на следующие группы: резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды и прочие.

Отсюда, наука, которая изучает процессы взаимодействия электронов с электромагнитными полями, - это общая электроника, которая также изучает методы разработки электронных оборудований для преобразования электромагнитной энергии, в основном для приема, поставки, анализа и хранения информации.К основным элементам электроники также относят микроэлектронику. Микроэлектроника или, как ее еще называют, функциональная электроника, является одной из современных и модернизированных направлений микроэлектроники. Она базируется на применение физических принципов интеграции и динамических разнородностей, обеспечивающих не однотипные основы работы устройств.

Электроника как наука очень сложная и требует серьезного, детализированного изучения. В подавляющем большинстве случаев электронные устройства, которые выполняют те или иные функции, являются не монолитными, а составленными из целого ряда отдельных деталей, которые соединены между собой по определенной, разработанной конструкторами, принципиальной схеме.

К главным схемам подстанций предъявляются те же основные требования надежности, безопасности обслуживания, экономичности и маневренности, что и к главным схемам электрических станций. В зависимости от положения подстанции в системе эти требования, в особенности требования надежности и маневренности, могут быть в отдельных случаях менее жесткими. Обычно подстанции по положению их в системе делят на три категории типа: тупиковые, транзитные и узловые . Наиболее высокие требования по надежности предъявляются к узловым системообразующим подстанциям, связывающим несколько станций, транзитных и тупиковых подстанций и одновременно питающим достаточно мощные районы нагрузки. Авария на такой подстанции может послужить причиной распада всей системы и расстройства электроснабжения больших районов электропотребления на длительное время. Менее жесткие требования предъявляются к тупиковым и транзитным подстанциям, повреждения на которых мало влияют на работу других подстанций и системы в целом. Определенное значение для выбора схемы имеет число трансформаторов на подстанции. По существующей практике на подстанциях обычно устанавливают не более двух трансформаторов .

Исключением являются крупные подстанции, число трансформаторов на которых может быть больше.

При расширении подстанции и увеличении ее мощности заменяют трансформаторы на более мощные, не увеличивая их числа. Такая возможность предусматривается заранее путем выбора ошиновки и всех аппаратов с учетом установки в перспективе более мощных трансформаторов (следующих по стандартной шкале номинальной мощности).

Установка одного трансформатора на подстанции разрешается в случаях, когда потребители района принадлежат ко 2 и 3-й категориям, допускающим кратковременные перерывы в электроснабжении, необходимые для включения резервного питания от сети.

Иногда однотрансформаторная схема может быть принята и для потребителей 1-й категории (небольшой мощности), если ввод резерва питания осуществляется автоматически (АВР) или эти потребители имеют независимый резервный источник питания.

Мощность каждого трансформатора на двухтрансформаторной подстанции выбирают равной 65-70 % максимальной нагрузки района с тем, чтобы при аварийном выходе из строя одного из них оставшийся мог нести некоторое время всю нагрузку подстанции. В зависимости от характера нагрузки и требований к качеству электроэнергии выбираются средства регулирования напряжения: устройства встроенного регулирования под нагрузкой (РПН) или линейные регулировочные трансформаторы.

Главные схемы однотрансформаторных тупиковых подстанций на высшем напряжении рекомендуется выполнять наиболее простыми. Обычно для них принимается схема блока линия - трансформатор с установкой на стороне высшего напряжения только разъединителя, предохранителя и лишь в редких случаях (требующих особого обоснования) выключателя. Для повышения четкости действия релейной защиты часто на стороне высшего напряжения подстанции устанавливают отделители (ОД) с передачей отключающего импульса на выключатель головного участка питающей линии по телеканалу или отделители в сочетании с короткозамыкателями (КЗ), обеспечивающие надежное отключение линии головным выключателем при коротком замыкании в схеме подстанции.

Схема рекомендуется при секционировании сети или при пофазном АПВ на линиях, заходящих на подстанцию низшем напряжении двухтрансформаторных подстанций рекомендуется применять одиночную систему шин, секционированную через выключатель, и работать в нормальном режиме с раздельным включением секций и трансформаторов Секционный выключатель срабатывает автоматически при авариях g одним из трансформаторов или при понижении нагрузки на подстанции до значения, при котором для уменьшения потерь выгодно перейти на работу с одним трансформатором.

Для ограничения мощности короткого замыкания до значений 200 MB. А на шинах 6 КВ и 350 MB. А на шинах 10 КВ, обычно принятых по условиям аппаратуры КРУ, устанавливают трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения или включают в цепь трансформаторов групповые реакторы, простые или сдвоенные .

Установка секционных реакторов не рекомендуется изза их малой эффективности в условиях подстанции. Также не рекомендуется устанавливать реакторы в отходящих фидерах изза усложнения и удорожания РУ подстанций.

На многих подстанциях для компенсации реактивной мощности и в качестве дополнительных средств регулирования напряжения устанавливают батареи статических конденсаторов или синхронные компенсаторы. Необходимость в этих дополнительных устройствах определяется специальными расчетами с учетом графика потребления реактивной мощности на шинах подстанции, колебаний напряжения на шинах высшего напряжения подстанции, а также параметров и возможностей РПН трансформаторов.

Синхронные компенсаторы обычно подключаются сразу после трансформатора через реактор или непосредственно в зависимости от принятого способа пуска, а батареи статических конденсаторов присоединяются к секциям шин низшего напряжения подстанции.

Для управления потоками активной мощности на узловых подстанциях устанавливают регулировочные трансформаторы для поперечного регулирования напряжения, однако их установка должна быть в каждом отдельном случае обоснована расчетами системных режимов. Задача выбора главной схемы электрической станции очень непроста, так как не существует универсальных схем, пригодных для любых условий, как не существует и формализованного надежного метода, охватывающего все многообразные условия, при помощи которого можно было бы найти наиболее рациональную схему станции, удовлетворяющую многочисленным, часто противоречивым требованиям.

Главная схема станции является частью общей схемы электрической системы, и поэтому она не может выбираться без учета режимов и особенностей схемы системы в целом. Например, на генераторную мощность, которую допускается потерять при аварии, определяюще влияют размер располагаемого резерва в системе и число линий, связывающих электрическую станцию с системой. Число секций шин зависит от числа присоединений и часто определяется необходимостью ограничения токов короткого замыкания. Нагрузки отходящих линий и роль этих линий в системе определяют необходимую надежность схемы.Если в системе существует необходимость частого изменения группировки линий во всевозможных комбинациях для ограничения токов короткого замыкания, варьирования направлений потоков активной мощности в нормальных и аварийных режимах, то для произвольного изменения конфигурации основной сети системы на основных станциях следует принять главную схему с двумя рабочими системами шин, позволяющую легко выполнять это изменение.

Технологическая часть

Требований при выборе главной схемы

При выборе схемы перспективы развития системы и последующего расширения станции . С этой точки зрения, например, схема с одной системой шин или схема с одной рабочей и одной обходной системами шин потребует при своем расширении погашения всех присоединений, в то же время схемы с двумя системами рабочих шин и полуторная схема допускают реконструкцию совсем без погашения присоединений.

Одним из важнейших требований при выборе главной схемы остается ремонтопригодность, возможность выведения в ремонт выключателей схемы без нарушения электроснабжения потребителей и нормальной работы присоединений. Лучшей в этом смысле является полуторная схема, но и многоугольники также обладают высокой ремонтопригодностью.

Существующий порядок выбора главной схемы сводится к следующему В каждом конкретном случае проектирования на основании учета местных условий и общих требований к главной схеме выбираются несколько вариантов, которые и сравниваются затем между собой по основным показателям надежности и экономичности. Поскольку вероятность аварийного состояния в каком-либо элементе схемы зависит от многих факторов (климатических, эксплуатационных, технологических, конструктивных и т. д.), подверженных случайным воздействиям, сравнение главных схем, предварительно отобранных на основании общих соображений, должно выполняться с привлечением методов математической статистики и теории вероятностей.

Отбор главных схем для последующего сравнения начинают G рассмотрения общих условий присоединения электрической станции к системе с точки зрения обеспечения нормальных режимов. Выбираются номинальные напряжения, на которых будет выдаваться мощность станции (лучше не больше двух, например, 3 10/220; 220/500: 330/750; 500/1150 КВ и т. д.). Ориентировочно распределяют генераторы электростанции между напряжениями с учетом графиков нагрузки на каждом напряжении в разные сезоны года. Подробно изучается участок системы, к которому присоединяется станция, схема его сетей, число линий, отходящих от станции, и места их примыканий к сети. Определяют наличие и графики обменных мощностей по транзитным линиям. Наконец, изучают требования к регулированию напряжения на шинах высокого напряжения станции.

Затем рассматривают режимы работы станции в аварийных условиях. Определяют токи короткого замыкания для каждого из повышенных напряжений, а также характеристики восстанавливающегося напряжения на контактах выключателей. Отдельно рассматривают требования к главной схеме с точки зрения повышения устойчивости станции и необходимых действий противоаварийной автоматики, например секционирование через выключатель шин повышенного напряжения для автоматического деления системы в этой точке в аварийных ситуациях.

Наконец, определяют наибольшую генераторную мощность, потеря которой допустима благодаря наличию резерва в системе. При повреждении или отказе любого выключателя в схеме потеря генераторной мощности не должна быть больше этого допустимого для системы значения, причем эти аварии не должны сопровождаться отключением нескольких транзитных линий.

На блочных станциях допустимую потерю генераторной мощности исчисляют в блоках, например при отказе выключателя присоединения допускают потерю не более одного блока или одной линии, а при отказе секционного или междушинного выключателя - не более двух блоков. Потеря двух и даже более блоков может быть допущена, если при этом не нарушается устойчивость.

Ставятся также коммутационные ограничения, требующие, чтобы при аварийном отключении отдельных присоединений в этом участвовало минимальное число выключателей. При прочих равных условиях предпочтение отдается схеме, в которой.

Правила схемы подключение, соединение

Схемы подключение должна допускать ремонт любого выключателя без нарушения нормальной работы присоединений: трансформаторов, линий, трансформаторов связи и собственных нужд.

Установка выключателя между генератором и трансформатором в блочных схемах обязательна при попарном присоединении блоков через общие или отдельные трансформаторы (рис. 2-29, а), а также при присоединении блоков через трехобмоточные трансформаторы или через автотрансформаторы (рис. 2-29, б).

При двухобмоточных трансформаторах блока генераторный выключатель может не устанавливаться совсем или может быть заменен выключателем нагрузки, однако он обязателен в случаях, когда: а) турбина блока - с противодавлением (для повышения надежности питания собственных нужд блока); б) рабочий трансформатор собственных нужд блока используется также как пускорезервный; в) в схеме Г-Т-Л выключатель между трансформатором и линией отсутствует; г) принято попарное присоединение блоков к шинам повышенного напряжения; д) по режимным условиям число отключений блока больше 500 в год. Установка генераторного выключателя между трансформатором и генератором резко повышает надежность всей главной схемы, так как при этом значительно сокращается число операций выключателями повышенного напряжения и, следовательно, уменьшается вероятность их повреждения. Несмотря на общее увеличение числа выключателей, вероятность аварийных простоев, блоков изза повреждений в выключателях будет меньше, чем в схеме без генераторных выключателей. При наличии генераторного выключателя значительно повышается также надежность питания собственных нужд блока, так как пуск и остановка блока могут при этом производиться от блочного трансформатора без пускорезервных трансформаторов и без переключений в схеме собственных нужд, которые могут служить источником аварий изза ошибок персонала.

Насколько значительно может быть сокращено число коммутационных операций выключателями высокого напряжения при установке генераторных выключателей, показывает эксплуатационный пример, заимствованный из [2].

В схеме № 1 при каждом отключении генератора блока на ремонт или по режимным условиям требуется выполнить следующие операции с выключателями 330 КВ (рис. 2-30): 1) отключить выключатели 1 и 2 блока; 2) отключить выходной разъединитель 3 генератора; 3) включить снова выключатели 1 и 2 блока для присоединения линии к обеим системам шин, т. е. всего требуется выполнить четыре операции с выключателями высокого напряжения.

Соответственно в схеме № 2 каждое выведение генератора блока в ремонт требует лишь одного отключения генераторного выключателя. По статистике 1972 г. фактическое число операций по выводу блоков в ремонт и по режимным условиям на электростанции, имеющей схему № 2, составило: Номер блока 1 2 3 4

Число операций в 1972 г 72 152 174 192

Всего 590

Если бы схема на станции была аналогична схеме № 1 и генераторные выключатели у блоков отсутствовали, пришлось бы за этот же период произвести 590X4 = 2360 операций выключателями 330 КВ, или около 8 операций в сутки. К этому следует добавить операции линейными выключателями при выводе в ремонт линий. При столь частых операциях с выключателями повышается вероятность наложения аварий на ремонт и увеличения объема погашении.

Главная электрическая схема каждой станции

Составной частью в электрическую схему энергосистемы и во многом влияет на условия работы последней: ее устойчивость, надежность, токи к. з., маневренность.

С другой стороны, эта схема в значительной степени определяет основные качества электрической части и станции в целом, такие как надежность, экономичность, маневренность, ремонтопригодность, безопасность обслуживания оборудования, удобство его размещения, возможности расширения станции и т. д.

Многочисленность этих требований и многообразие перечисленных факторов очень усложняют задачу выбора оптимальной схемы и практически исключают типовые универсальные решения, пригодные для любых условий.

Обычно выбор главной схемы производят в два этапа. На первом этапе намечается несколько вариантов схемы на основании общих соображений и с учетом основных показателей новой станции: единичной мощности агрегатов и станции в целом, числа отдельных присоединений, необходимости ее дальнейшего расширения, местной нагрузки, конфигурации сети, номинального напряжения сети высокого напряжения в районе присоединения станции к энергосистеме и т. д.

На втором этапе проводят окончательный выбор на основании детального количественного сравнения технико-экономических показателей отобранных вариантов.

Для электростанций с малым числом присоединений, а также для первой очереди станции, рассчитанной на длительные сроки строительства, рекомендуются схемы мостика, двойного мостика, треугольника или квадрата. Эти схемы обладают достаточной надежностью и маневренностью и высокой ремонтопригодностью.

Для электростанций с большим числом присоединений при напряжениях высшей стороны 35-220 КВ могут применяться схемы с одной рабочей и одной обходной системой шин, а также типовые для 110-220 КВ схемы с двумя рабочими и одной обходной системой шин. Последняя схема рекомендуется для случаев, когда в районе присоединения станции к системе сети имеют сложную конфигурацию, чтобы иметь возможность частого изменения эксплуатационных схем сети.

При напряжениях высшей стороны 330-750 КВ лучше применять полуторную схему и схему 4/3. Эти схемы рекомендуются для мощных блочных станций, так как они обладают высокой надежностью при авариях на шинах и требуют минимальных перерывов в работе отдельных присоединений в процессе выведения выключателей в ремонт.

На этих напряжениях также рекомендуются многоугольники, состоящие из простых или (при большом числе присоединений) связанных многоугольников. З^ги схемы обладают высокой надежностью при авариях на шинах, требуют мало времени при выведении выключателей в ремонт и имеют меньше выключателей, чем полуторная схема.

При сравнительной оценке надежности схем как на первом, так и на втором этапе за основные критерии принимают вероятное число случаев аварийной потери: одного и более энергоблоков;

двух и более энергоблоков; одной и более ВЛ; двух ВЛ одной цепи транзита; двухцепного транзита; секции (системы шин) вследствие ее погашения.

Причем на первом этапе проектирования эту оценку производят на основе эксплуатационного опыта и общих соображений, а на втором - на основе статистических данных об удельной повреждаемости энергетического оборудования различных видов (число аварийных отключений в год на один элемент оборудования): энергоблоков, автотрансформаторов связи, ВЛ; выключателей без учета повреждений при отключении к. з.; разъединителей; выключателей при отключении ими к. з., Для примера ниже приводится сравнительная оценка надежности трех разных схем : с двумя рабочими и одной обходной системой шин, G одним выключателем на цепь;

с четырехугольниками, объединенными перемычками, с выключателями в перемычках;

с двумя рабочими системами шин и тремя выключателями на две цепи (полуторная схема).

Первая схема не может быть выполнена достаточно надежной. Даже при максимальном секционировании обеих рабочих систем шин, при котором схема становится явно неэкономичной по сравнению с другими схемами, вероятность потери двух энергоблоков и двух линий одной цепи транзита становится достаточно высокой (1 раз в 7-10 лет) *.

*Здесь и далее вероятность потери подсчитана по методике [59].

Применение этой схемы без секционирования систем рабочих шин недопустимо, так как в этом случае вероятность аварийной потери энергоблоков, подключенных к распределительному устройству, и двух линий одной цепи транзита становится очень большой (1 раз в полтора-три года). Кроме того, не исключается опасность полного погашения распределительного устройства.

В случае вынужденного применения этой схемы недопустимо отказываться от отдельного обходного выключателя, так как без него вероятность полного погашения распределительного устройства возрастает более чем в три раза, и, следовательно, дополнительно снижается надежность схемы.

Вторая схема (с четырехугольниками) является более надежной. В этой схеме практически исключается аварийная потеря более чем двух блоков и аварийный разрыв обеих цепей двухцепного транзита. Однако не исключена аварийная потеря двух блоков и двух линий одной цепи транзита, причем для схемы с числом четырехугольников более двух вероятность потери двух блоков недопустимо высока (1 раз в шесть лет).

С учетом этих особенностей схема может быть рекомендована только для распределительных устройств, к которым присоединяются четыре блока и четыре линии, а дальнейшее расширение станции не предусматривается.

Если в этой схеме связь между четырехугольниками осуществляется при помощи автотрансформаторов, вероятность аварийной потери двух блоков уменьшается вдвое.

Третья схема (полуторная) является наиболее надежной по сравнению с двумя предыдущими. При этой схеме практически исключается аварийная потеря двух линий одной цепи транзита, а вероятность аварийной потери двух блоков одновременно в 3 раза меньше, чем во второй схеме, и в 8-10 раз меньше, чем в схеме с двумя рабочими, и третьей обходной системами шин, в одним выключателем на цепь.

Таким образом, предварительные соображения показывают, что в качестве основной схемы для блочных электростанций может быть рекомендована схема с двумя рабочими системами шин и тремя выключателями на две цепи (полуторная), являющаяся в общем случае наиболее надежной, экономичной и гибкой. Иногда эту схему следует применять с равномерным распределением присоединения блоков и линий к обеим системам шин в режиме частичного или полного секционирования.

Что касается системы 4/3, то она при большей экономичности удовлетворяет требованиям эксплуатации не хуже, чем полуторная схема. Опыт применения схемы 4/3 в ОРУ 330 и 500 КВ оказался положительным, и она начинает все шире применяться на многочисленных новых ОРУ 330-500 КВ.

При сравнении этих двух схем следует учитывать недостатки схемы 3/2: она относительно дорога и требует довольно много выключателей; при неравном числе присоединений оборудования одного вида (трансформаторов или ВЛ) некоторые из цепочек составляются или только из трансформаторов, или только из ВЛ, что резко ухудшает эксплуатационные свойства схемы; для повышения надежности необходимо осуществлять одноименные присоединения к разным системам уравнительных шин, что в большинстве компоновок требует выделения дополнительных ячеек; при значительном числе присоединений получается много цепочек, подключенных к уравнительным шинам; в этом случае для сохранения достаточной надежности потребуется секционирование уравнительных шин при числе цепочек, превышающем четыре- пять.

Схема 4/3, сохраняя все достоинства полуторной схемы, не имеет большинства ее недостатков: число выключателей значительно меньше, чем в схеме 3/2; лучшие показатели схемы получаются, когда число ВЛ в два раза больше или меньше, чем число трансформаторов, хотя это условие для схемы 4/3 не обязательно, так как часть цепочек может быть составлена из двух ВЛ и одного трансформатора, а остальные - из одной ВЛ и двух трансформаторов; такое распределение не ведет, как в полуторной схеме, к резкому ухудшению эксплуатационных свойств схемы; при равном числе присоединений число цепочек в схеме 4/3 составляет примерно 2/3 числа цепочек в схеме 3/2.

Приводим сравнение схем 3/2 и 4/3 по некоторым показателям: Схема 3/2 4/3

Число присоединений 12(100%) 12(100%;

» выключателей 20 (100 %) 16 (80 %)

» разъединителей 56 (100 %) 48 (86 %)

» трансформаторов 60 (100 %) 48 (80 %)

Площадь, тыс. м2 (%) 52 (100 %) 70 (135 %)

Стоимость, тыс. руб. (%) 8090 (100 %) 6720 (83 %)

Схему с двумя рабочими и одной обходной системами шин, с одним выключателем на цепь, как правило, не рекомендуется применять для блочных электростанций как неэкономичную и не обеспечивающую необходимой надежности.

В случае вынужденного применения такой схемы при числе блоков три и больше следует предусматривать секционирование сборных шин выключателями, а при наличии на секции более четырех присоединений предусматривать отдельный обходной выключатель для каждых двух секций.

Схему с четырехугольниками, объединенными двумя перемычками, с выключателями в перемычках рекомендуется применять при числе блоков и линий не более четырех и в случаях, когда расширение электростанции не предвидится.

Намечается также более широкое применение блочных схем генератор-трансформатор-линия для вливания мощности станций в энергосистему, причем для более полного использования пропускной способности линий блоки укрупняются (спариваются генераторы). Такая схема применена на Зуевской ГРЭС-2 2400 МВТ с энергоблоками 300 МВТ и линиями 330 КВ и запроектирована для Березовской ГРЭС-1 6400 МВТ с блоками 800 МВТ и линиями 500 КВ. Для уменьшения числа линий блоки приняты спаренными (2x800). Общее соединение агрегатов спаренных блоков осуществляется на стороне высшего напряжения, что требует установки генераторного выключателя у каждого агрегата.

При наличии генераторного выключателя в блоке генератор- трансформатор ответвление для питания собственных нужд рекомендуется присоединять между выключателем и вводами низкого напряжения повышающего трансформатора блока. Тогда при отключении блока от технологических и генераторных защит питание собственных нужд сохраняется от собственного трансформатора блока и не потребуется переводить его на пускорезервный трансформатор собственных нужд

Большое влияние на главные схемы оказывает необходимость частых пусков и остановок энергоблоков, привлекаемых к глубокому регулированию графиков нагрузки. В настоящее время к такому регулированию все чаще привлекаются блоки 150-300 МВТ и общее число остановок и пусков растет, достигая 100-150 в год. При схемах 3/2 и 4/3 каждая остановка блока в резерв требует такого числа переключений в основной схеме ТЭС, что межремонтный ресурс операций выключателей исчерпывается в значительно более короткое время, чем при обычной эксплуатации без частых пусков-остановок блоков. При выборе мощности пускорезервных трансформаторов для блочных ТЭС следует учитывать, что их мощность должна допускать одновременный пуск двух, а может быть, и трех энергоблоков одновременно.

Выбор числа и типов трансформаторов

Трансформаторы, так и на сооружение РУ, уменьшая его размеры и объем устанавливаемой электротехнической аппаратуры. Высокая надежность трансформаторов дает возможность увеличивать их единичную мощность и уменьшать удельную стоимость (руб/(КВ-А) ]. При этом сокращается и число аппаратов, устанавливаемых на подстанции. Отсюда вытекает, что для заданных условий необходимо выбирать трансформаторы предельной мощности. По существу, основными и практически единственными ограничениями предела мощности являются транспортные ограничения (масса и габариты трансформатора, допускаемые к перевозке по железной дороге) ввиду того, что трансформаторы обычно перевозятся в собранном виде. Дробление мощности и установка нескольких трансформаторов вместо одного разрешается только при транспортных ограничениях.

Переход на трехфазные трансформаторы также удешевляет установку, так как расход активных материалов (медь и сталь) в них на 20-25 % меньше, чем в группе однофазных трансформаторов равной мощности. Поэтому, как правило, предписывается во всех случаях устанавливать трехфазные трансформаторы, и только при транспортных ограничениях или невозможности изготовления трехфазных единиц необходимой мощности допускается дробление мощности или установка однофазных трансформаторов.

Значительные экономические преимущества имеют автотрансформаторы, которые меньше обычных трехфазных трансформаторов по габаритам и имеют меньшее число обмоток, меньше меди и стали. Однако автотрансформаторы не должны применяться в сетях с изолированной нейтралью и в сетях, заземленных через дугогасительные катушки, так как в них могут возникать опасные повышения потенциала нейтрали автотрансформатора. Схема включения автотрансформатора также исключает применение его в сетях, имеющих постоянный фазовый сдвиг. Недостатком автотрансформатора является общая нейтраль у двух обмоток высокого напряжения, которая должна быть заземлена наглухо.

Обычно автотрансформаторы широко применяют вместо трехобмоточных трансформаторов для связи двух РУ на подстанциях с двумя повышенными напряжениями, что позволяет сократить затраты на 20-50 % и значительно уменьшить эксплуатационные расходы.

Высокая эксплуатационная надежность трансформаторов позволяет сократить степень резервирования, устанавливая резервную единицу только при большом числе трансформаторов на электростанции (больше шести). Резерв на подстанциях, как правило, применяют скрытый, используя перегрузочную способность трансформаторов, которую определяет ГОСТ 14209-85. Возможность перегрузок трансформаторов вытекает из того обстоятельства, что на подстанциях они практически никогда не несут постоянной нагрузки, а большую часть суток бывают недогружены. При этом срок службы изоляции недоиспользуется.При вычислении систематической перегрузки учитываются постоянная времени нагрева трансформатора, его начальная нагрузка, предполагаемая длительность максимальной перегрузки, а также тип охлаждения трансформатора и температура охлаждающей среды. Что касается однофазных трансформаторов, то установка резервной фазы допускается только при числе фаз, большем девяти, причем резервная фаза должна устанавливаться взамен поврежденной только путем ее перекатки. Применение джемперных схем (постоянных перемычек) не рекомендуется изза удорожания РУ.

Все автотрансформаторы независимо от их положения в схеме станции (АТ связи или АТ в блоке с генератором) выбираются со встроенным устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) на стороне высокого или среднего напряжения. Если необходимо независимое регулирование напряжения на обеих обмотках, то на одной из них применяют РПН, а на другой - линейный вольтодобавочный трансформатор. Блочные двухобмоточные трансформаторы не нуждаются в устройствах РПН, так как необходимые изменения напряжения на высокой стороне могут осуществляться.

Основные требования к схемам

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.

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части электростанции (подстанции), так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и т. д.

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.

При выборе схем электроустановок должны учитываться следующие факторы: Значение и роль электростанции или подстанции для энергосистемы. Электростанции, работающие параллельно в энергосистеме, существенно отличаются по своему назначению. Одни из них, базисные, несут основную нагрузку, другие, пиковые, работают неполные сутки во время максимальных нагрузок, третьи несут электрическую нагрузку, определяемую их тепловыми потребителями (ТЭЦ). Разное назначение электростанций определяет целесообразность применения разных схем электрических соединений даже в том случае, когда количество присоединений одно и то же.

Подстанции могут предназначаться для питания отдельных потребителей или крупного района, для связи частей энергосистемы или различных энергосистем. Роль подстанций определяет ее схему.

Положение электростанции или подстанции в энергосистеме, схемы и напряжения прилегающих сетей. Шины высшего напряжения электростанций и подстанций могут быть узловыми точками энергосистемы, осуществляя объединение на параллельную работу нескольких электростанций. В этом случае через шины происходит переток мощности из одной части электросистемы в другую - транзит мощности. При выборе схем таких электроустановок в первую очередь учитывается необходимость сохранения транзита мощности.

Подстанции могут быть тупиковыми, проходными, отпаечными; схемы таких подстанций будут различными даже при одном и том же числе трансформаторов одинаковой мощности.

Схемы распредустройств 6 -10 КВ зависят от схем электроснабжения потребителей: питание по одиночным или параллельным линиям, наличие резервных вводов у потребителей и т. п.

Категория потребителей по степени надежности электроснабжения. Все потребители с точки зрения надежности электроснабжения разделяются на три категории.

Перспектива расширения и промежуточные этапы развития электростанции, подстанции и прилегающего участка сети. Схема и компоновка распределительного устройства должны выбираться с учетом возможного увеличения количества присоединений при развитии энергосистемы. Поскольку строительство крупных электростанций ведется очередями, то при выборе схемы электроустановки учитывается количество агрегатов и линий, вводимых в первую, вторую, третью очередь и при окончательном развитии ее.

Для выбора схемы подстанции важно учесть количество линий высшего и среднего напряжения, степень их ответственности, а поэтому на различных этапах развития энергосистемы схема подстанции может быть разной.

Поэтапное развитие схемы распределительного устройства электростанции или подстанции не должно сопровождаться коренными переделками. Это возможно лишь в том случае, когда при выборе схемы учитываются перспективы ее развития.

При выборе схем электроустановок учитывается допустимый уровень токов к.з. При необходимости решаются вопросы секционирования сетей, деления электроустановки на независимо работающие части, установки специальных токоограничивающих устройств.

Из сложного комплекса предъявляемых условий, влияющих на выбор главной схемы электроустановки, можно выделить основные требования к схемам: надежность электроснабжения потребителей;

приспособленность к проведению ремонтных работ;

оперативная гибкость электрической схемы;

экономическая целесообразность.

Надежность - свойство электроустановки, участка электрической сети или энергосистемы в целом обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей электроэнергией нормированного качества. Повреждение оборудования в любой части схемы по возможности не должно нарушать электроснабжение, выдачу электроэнергии в энергосистему, транзит мощности через шины. Надежность схемы должна соответствовать характеру (категории) потребителей, получающих питание от данной электроустановки.

Надежность можно оценить частотой и продолжительностью нарушения электроснабжения потребителей и относительной величиной аварийного резерва, который необходим для обеспечения заданного уровня безаварийной работы энергосистемы и ее отдельных узлов.

Приспособленность электроустановки к проведению ремонтов определяется возможностью проведения ремонтов без нарушения или ограничения электроснабжения потребителей. Есть схемы, в которых для ремонта выключателя надо отключать данное присоединение н

В последнее время на производстве широко используются радиоэлементы, для упрощения систем роботизации, в частности интегральные схемы, позволяющие значительно ускорить работу. Поэтому исследование радиоэлементов, электрических цепей, а так же интегральных микросхем актуально и востребовано в наше время.

В ходе написания курсовой работы, мной были раскрыты профессиональные задачи, которые можно решить, используя элементы радиоэлектроники. Самой важной задачей является создание рабочих электронных схем, которые позволяют автоматизировать работу.

При написании курсового проекта мной была изучена специальная литература, включающая в себя статьи и учебники по информационным технологиям, описаны теоретические аспекты и раскрыты ключевые понятия исследования, рассмотрено практическое применение электронных элементов.

При наличии генераторного выключателя в блоке генератор- трансформатор ответвление для питания собственных нужд рекомендуется присоединять между выключателем и вводами низкого напряжения повышающего трансформатора блока. Тогда при отключении блока от технологических и генераторных защит питание собственных нужд сохраняется от собственного трансформатора блока и не потребуется переводить его на пускорезервный трансформатор собственных нужд

Большое влияние на главные схемы оказывает необходимость частых пусков и остановок энергоблоков, привлекаемых к глубокому регулированию графиков нагрузки. В настоящее время к такому регулированию все чаще привлекаются блоки 150-300 МВТ и общее число остановок и пусков растет, достигая 100-150 в год. При схемах 3/2 и 4/3 каждая остановка блока в резерв требует такого числа переключений в основной схеме ТЭС, что межремонтный ресурс операций выключателей исчерпывается в значительно более короткое время, чем при обычной эксплуатации без частых пусков-остановок блоков.

Размещено на .ru