Главные схемы атомных электростанций

На АЭС не принято сооружать тяжелые РУ генераторного напряжения для снабжения потребителей близлежащего района. Вся энергия, вырабатываемая на АЭС (за вычетом нескольких процентов на собственные нужды самой станции), обычно выдается в систему на высоком напряжении. Таким образом, на АЭС приняты блочные схемы, чему способствует и то, что современные атомные станции имеют агрегаты большой единичной мощности (800-1000МВт).

Рассмотрим более подробно схемы блоков генератор-трансформатор. В блоке с двухобмоточным трансформатором выключатели на генераторном напряжении, как правило, отсутствуют (рисунок 7.4). Включение и отключение блока в нормальных и аварийных режимах производится выключателем Q со стороны ВН.

Рисунок 7.4 – Схема выполнения моноблока

Такой блок называется моноблоком. Соединение генератора с блочным трансформатором TG и отпайка к трансформатору с.н. T выполняются закрытыми комплектными токопроводами с разделенными фазами, которые обеспечивают высокую надежность работы, практически исключая междуфазные КЗ в этих соединениях. В этом случае никакой коммутационной аппаратуры между генератором и повышающим трансформатором, а также на ответвлении к трансформатору с.н. не предусматривается. Отсутствие выключателя на ответвлении к с.н. приводит к необходимости отключения всего блока при повреждении в трансформаторе с.н. (в этом случае отключается: Q, выключатели со стороны 6кВ трансформатора с.н. и включается автоматическое гашение поля генератора).

На рисунке 7.5 показана схема блока генератора с автотрансформатором. Такая схема применяется при наличии двух повышенных напряжений на АЭС.

При повреждении в генераторе отключается выключатель Q3, а связь между двумя РУ повышенного напряжения сохраняется. При повреждении на шинах напряжением 110-220кВ или 500-750кВ отключается Q2 или Q1 соответственно, а блок остается работать на шины напряжением 500-750 кВ или 110-220 кВ. Разъединители между выключателями Q1, Q2, Q3 и автотрансформатором необходимы для возможности вывода в ремонт выключателей при сохранении в работе блока или автотрансформатора.

Рисунок 7.5 - Схема энергоблока с автотрансформатором

В некоторых случаях с целью упрощения и удешевления конструкции РУ напряжением 330-750кВ применяется объединение двух блоков с отдельными трансформаторами под общий выключатель Q1 (рисунок 7.6). Выключатели Q2, Q3 необходимы для включения генераторов на параллельную работу и обеспечивают большую надежность, так как при повреждении в одном из генераторов второй генератор сохраняется в работе.

Следует отметить, что наличие генераторных выключателей позволяет осуществлять пуск генератора без использования пускорезервного трансформатора с.н. В этом случае при отключенном выключателе генератора питание на шины с.н. подается через блочный трансформатор и рабочий трансформатор с.н. После всех операций по пуску генератор синхронизируется и включается на параллельную работу выключателем Q2 (Q3).

Вместо громоздких и дорогих воздушных выключателей на генераторном напряжении могут устанавливаться элегазовые выключатели нагрузки. В этом случае повреждение в любом из блоков приводит к отключению выключателя Q1. После отделения поврежденного блока исправный блок включается в работу.

Применение объединенных блоков допустимо в мощных энергосистемах, имеющих достаточный резерв и пропускную способность межсистемных связей, в целях экономии выключателей, воздушных и кабельных связей между трансформаторами РУ повышенного напряжения.

Рисунок 7.6 – Схема объединенного энергоблока

В ряде случаев применяются блоки с генераторными выключателями (рисунок 7.7). Отключение и включение генератора осуществляется выключателем Q (или выключателем нагрузки QW), при этом не затрагивается схема на стороне ВН, что особенно важно для кольцевых схем или схем с 3/2 и 4/3 выключателя на присоединение.

Такие схемы применяются для блоков, которые участвуют в регулировании графика нагрузки энгергосистемы, а также в схемах генератор – трансформатор - линия (ГТЛ) без выключателей между трансформатором и линией ВН.

На современных АЭС устанавливаются блоки 500, 800, 1000 и 1200МВт. Выдача электроэнергии производится на напряжении 220,330,500 и 750кВ. На рисунке 7.8 изображена типовая схема АЭС с двумя системами напряжения и турбогенераторами 500 и 1200МВт.

Рисунок 7.7 – Схема энергоблока с генераторным выключателем

В данной схеме выдача мощности осуществляется по четырем линиям на 330кВ и трем линиям 750кВ. РУ на напряжение 330кВ выполнено с двумя системами сборных шин и тремя выключателями на два присоединения, а на напряжении 750кВ РУ выполнено по схеме 4/3.

Генераторы 500МВт работают в блоке с двухобмоточными трансформаторами, а генераторы единичной мощностью 1200МВт, имеющие две независимые обмотки статора (шестифазная система), соединяются в блок с повышающим трансформатором с двумя обмотками НН: одной, соединенной в треугольник, а другой – в звезду для компенсации сдвига в 30^о между двумя обмотками статора.

Автотрансформатор связи АТ предназначен для обеспечения перетоков мощности между РУ разных напряжений (330кВ и 750кВ).

Контрольные вопросы:

1. Структурные схемы выдачи мощности.

2. Особенности главных схем теплоэнергоцентралей.

3. Назначение секционирования и реактивирования сборных шин генераторного напряжения.

4. Главные схемы электрических станций – схемы энергоблоков.

5. Отличительные особенности различных схем энергоблоков электростанции.

Рисунок 7.8 – Схема электрических соединений ОРУ электростанции

Дата добавления: 2014-01-20