Характеристики и принцип действия основного оборудования

Генераторы.

На станции установлено 8 генераторов типа ТГВ-300 мощностью 300 МВт, напряжением 20 кВ с тиристорным возбуждением и водородным охлаждением производства завода "Электротяжмаш" г. Харьков.

Генератор служит для превращения механической энергии, вращения ротора турбины в электроэнергию.

Принцип работы генератора основан на явлении индукции напряжения в замкнутом проводнике при пересечении его вращающимся магнитным потоком.

Таблица 4 – Основные характеристики турбогенераторов ТГВ-300

Проводником, в котором индуктируется напряжение, является обмотка статора. Вращающийся магнитный поток, пересекающий обмотку статора, образуется вращением намагниченного ротора генератора. Чтобы ротор намагнитился, на нём размещается обмотка, по которой пропускают постоянный ток от возбудителя.

Трансформаторы и автотрансформаторы.

На энергоблоках №3 и №6 установлены трансформаторы ТДГЦ – 360 МВА. Остальные энергоблоки оборудованы трансформаторами 400 МВА. В качестве рабочих источников питания установок собственных нужд 6 кВ используются трансформаторы ТРДН – 20/6/6, 32 МВА с двумя расщепленными обмотками 6 кВ по 16 МВА.

Обмотки 220 кВ блочных трансформаторов, имеющие неполную изоляцию со стороны нулевых выводов, должны работать с глухозаземлённой нейтралью.

Нейтраль автотрансформаторных обмоток, группы AT должна быть постоянно заземлена через регулировочную обмотку ВДТ или наглухо.

На линейных выводах регулировочной и возбуждающей обмотки ВДТ постоянно включены вентильные разрядники для защиты от возможных перенапряжений. Для защиты от перенапряжения обмоток 330 кB, 220 кB, всех трансформаторов и обмоток 6 кВ, трансформаторов 20Т, 30Т, к ним постоянно подключены вентильные разрядники.

Неиспользованные обмотки НН трансформаторов и AT должны быть соединены в «треугольник» или «звезду» и защищены от перенапряжений. Трансформаторы ВТ и сериесные включены в систему возбуждения генератора. ВТ высокой стороной подключён к выводам генератора, низкая сторона через разъединители к тиристорам Для обеспечения нормального уровня возбуждения при близких коротких замыканий, в цепь преобразователей форсировочной группы включены вторичные обмотки сериесных трансформаторов, которые добавляют к ЭДС пропорциональную току статора генератора. Первичные обмотки сериесных трансформаторов включены последовательно в цепь обмотки статора генератора со стороны нулевых выводов.

Таблица 5 – Основные характеристики силовых трансформаторов НчГРЭС

Рис. 2 – Внешний вид блочного трансформатора.

Применение для питания установок 6 кВ собственных нужд трансформаторов с расщепленными обмотками позволяет приблизительно в два раза уменьшить величину токов короткого замыкания на шинах 6 кВ и оборудовать КРУ 6 кВ легкими малообъемными масляными выключателями ВМП – 10. Начиная с 1993 г. производится замена масляных выключателей на вакуумные. Потребители 6 кВ энергоблока распределены между двумя секциями КРУ.

Для пуска энергоблоков и резервирования питания электроустановок смонтированы два трансформатора ТРДН – 220/6/6, мощностью 29 МВА. Каждая расщепленная обмотка имеет мощность 14,5 МВА. Трансформаторы подают напряжение на магистральные шины резервного питания, к которым могут быть подключены с помощью масляных выключателей резервного питания секции 6кВ любого энергоблока.

Шины резервного питания секционируются с помощью секционных выключателей между блоками 1 и 2, 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7.

Мощность резервного трансформатора обеспечивает одновременный пуск одного из блоков и аварийный останов другого блока.

Управление МВ 6 кВ рабочего и резервного питания каждого энергоблока осуществляется с БЩУ, а секционных выключателей, выключателей 220 кВ и 6 кВ резервных трансформаторов с ЦЩУ.

Схема питания потребителей 0,4 кВ энергоблока включает в себя две секции шин 0,4 кВ, две секции шин котла, электроустановку электрофильтров. Секция машзала питаются каждая от трансформатора 6/0,4 кВ 1000 или 750 кВА, а обе секции шин котла от одного трансформатора 750 или 1000 кВА. Щит 0,4 кВ электрофильтров питается от трансформаторов 560 или 630 кВА.

Принятая схема резервирования питания установок 0,4 кВ оказала решающее влияние на распределение энергоблоков по системам шин 220 кВ. При повреждении одной системы шин секции 220 кВ отключаются два энергоблока, но обеспечивается остановка энергоблоков с напряжением 0,4 кВ на ответственных механизмах (ГМУ, ВПУ, задвижки).

Распределительные устройства.

На НчГРЭС применена схема двойная система шин с обходной на ОРУ-220 кВ. В нормальном состоянии включены секционные выключатели 1 и 2 системы шин (СВ-1 и СВ-2 см. схему), и включён один из шиносоединительных выключателей (ШСВ-1 и ШСВ-2). Обходная система шин ОСШ секционирована разъединителем СР, отключённом в нормальном состоянии и шины ОСШ обесточены.

На ОРУ 220КВ расположены воздушные выключатели, разъединители, трансформаторы напряжения 1 и 2 СШ.

Каждое присоединение имеет один выключатель. С помощью шинных разъединителей (ШР) любое присоединение может быть подключено к 1-й или 2-й рабочей системе шин. Помимо шинных разъединителей каждое присоединение оборудовано линейным разъединителем (ЛР) и разъединителями обходной системы шин (РОСШ).

Рабочие системы шин соединяются между собой с помощью двух шиносоединительных выключателей (ШСВ). Каждая рабочая система шин секционирована секционными выключателями (СВ).

Исходя из требований надежности работы станции, ограничения числа отключенных присоединений при повреждениях на шинах в работе нормально находятся обе системы шин.

При коротком замыкании на с.ш. отключаются соответствующий ШСВ, СВ и выключатели всех присоединений фиксированных на данную систему шин. При нарушении фиксации (вывод одной системы шин в ремонт, снятие оперативного тока с ШСВ, выключение ШР 1 и 2 с.ш. хотя бы на одном присоединении) ДЗШ должна отключать все присоединения 1 и 2 с.ш. поврежденной секции.

На ОРУ 220 кВ установлены воздушные выключатели типа ВВН – 220 с воздухонаполнительным отделением. Планируется замена воздушных выключателей на современные элегазовые.

Практика показала что, что выключатели ВВН – 220 при близких коротких замыканиях не обеспечивают отключения паспортного значения мощности КЗ (15000 МВА, ток отключения 39 кА). Директивными материалами установлена величина предельной мощности КЗ 7500 МВА.

За счет установки бетэловых сопротивлений типа РБШН отключаемая мощность КЗ повышена до 12000 МВА, ток КЗ 31,5 кА. Фактическая величина токов КЗ на шинах 220 кВ составляет 44,1 кА поэтому для обеспечения работы выключателей 220 кВ применено устройство опережающего деления системы.

Обходная система шин и обходной выключатель (ОВ) служат для вывода в ремонт выключателя любого присоединения без вывода из работы самого присоединения. Обходная система шин секционирована с помощью секционного разъединителя.

Устройство резервирования отказа выключателя (УРОВ) 220 кВ работает в случае отказа в отключении любого выключателя. Принцип работы УРОВ заключается в передаче отключающего импульса от зашит присоединений на отключение смежных выключателей, если хотя бы по одной из фаз протекает ток и отключающий импульс от защит длится более 0,45 сек.

Для связи ОРУ 220 и 330 кВ установлена группа из трех автотрансформаторов (АТ) типа АТДЦТГ-240/330. Третичные обмотки трансформаторов имеют напряжение 35 кВ. Нормально в работе находятся два автотрансформатора. Возбуждающая обмотка вольтдобавочных трансформаторов (ВДТ) питается от шин 35 кВ АТ. От регулировочной обмотки ВДТ напряжение подается в нейтраль автотрансформаторной обмотки. ВДТ включен по схеме поперечного регулирования напряжения, что позволяет влиять на распределение активной и реактивной мощности между напряжениями 220 и 300 кВ. ОРУ напряжения 330 кВ выполнено по схеме треугольника.

Шины 35 кВ нормально питаются только от одного АТ для снижения токов КЗ и обеспечения нормальной работы ВВ 35 кВ. От шин 35 кВ отходят две линии на подстанцию «Новая».

Разъединители.

На НчГРЭС применяются разъединители двух типов: РНД-330/2000, РЛНД-220/2000.

РНД-330/2000.

Номинальное напряжение 330 кВ

Номинальный ток главных ножей 2000 А

Длительный ток заземлителей 500 А

Устойчивость при токах короткого замыкания для

главных ножей и для заземлителей

а) амплитудное значение предельного

сквозного тока 67 кА

б) десятисекундный ток 17 кА

в) наибольший ток термической

устойчивости 27 кА

Разъединители РДН-330/2000 по своей конструкции представляют двух-устойчивости:

а) разъединителя 100 кА

б) заземлителя 70 кА

Ток термической устойчивости в течение 4-х секунд:

а) разъединителя 40 кА

б) заземлителя 28 кА

Разъединитель РЛНД-220/2000 выполняется заводом в виде отдельных полюсов, соединяемых между собой при монтаже посредством газовых труб в один трёхполюсный аппарат.

Разъединитель поворотного типа, т.е. полуножи разъединителя при оперировании расходятся или сходятся в горизонтальной плоскости на угол 90º.

Воздушные выключатели.

Воздушные выключатели являются наиболее ответственными аппаратами, которыми производятся операции включения и отключения токов нагрузки и к/з. Принцип гашения дуги в ВВ состоит в создании условий для ускорения восстановления электрической прочности дугового промежутка, образованного при расхождении контактов выключателя при отключении.

Технические характеристики.