Присоединение резервных трансформаторов собственных нужд

В зависимости от высшего напряжения электростанции и главной схемы электрических соединений возможны следующие места присоединения резервного трансформатора собственных нужд: 1) сборные шины низшего из повышенных напряжений при условии, что эти шины могут получать питание от внешней сети энергосистемы при остановке генераторов (рис. 3-12, а); 2) третичные обмотки автотрансформаторов (АТ) связи (рис. 3-12, а) при условии допустимости колебания напряжения на шинах РУ собственных нужд при регулировании напряжения АТ, а также при допустимом по условиям самозапуска суммарном реактивном сопротивлении АТ и резервного трансформатора; 3) сборные шины близко расположенных посторонних источников питания подстанции или станции (рис. 3-12, б), 4) ответвления от блока генератор—трансформатор при наличии в этой цепи генераторного выключателя (рис. 3-12, б). В соответствии с п. 3 необходима проверка условий самозапуска электродвигателей собственных нужд Такой способ резервирования наиболее благоприятен для обеспечения высокой надежности питания собственных нужд даже в условиях системных аварий с потерей значительной части генерирующих мощностей. Выбранная для этой цели электростанция выполняется с устройствами для ее автоматического отделения от энергосистемы со сбалансированной нагрузкой при тяжелых системных авариях. Необходимость включения резервного трансформатора по четвертой схеме может возникнуть при наличии на электростанции только повышенных напряжений 500 и 750 кВ; при одном резервном трансформаторе такое включение менее желательно, чем первые три, но при двух резервных трансформаторах вполне допустимо, например в виде сочетания точек их присоединения, показанных на рис. 3-12, б. Во всех случаях нужно стремиться к наибольшей удаленности друг от друга точек подключения рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд. При двух (и более) резервных трансформаторах для повышения надежности электроснабжения механизмов собственных нужд существенно, чтобы трансформаторы подключались к различным источникам питания: распределительным устройствам (РУ) разных напряжений, различным секциям или системам шин РУ одного напряжения, третичным обмоткам автотрансформаторов и т. д. Возможно несколько сочетаний мест включения резервных трансформаторов. Из них для конкретных условий нужно выбрать наилучший вариант с использованием методов теории надежности. Магистрали резервного питания 6 кВ секционируются выключателями через два или три блока (рис. 3-11, 3-12, 3-13, 3-15). При этом устраняется параллельная работа резервных трансформаторов собственных нужд, обычно недопустимая по параметрам коммутационной аппаратуры, и в то же время сохраняется возможность использования одного из пускорезервных трансформаторов для замены рабочего трансформатора, а другого — для пуска и остановки блоков. На стороне 6 кВ резервных трансформаторов устанавливаются выключатели, позволяющие отключать поврежденный резервный трансформатор от магистралей и использовать последние для дальнейшего питания потребителей работающего блока от другого источника (второго резервного трансформатора или недогруженного рабочего трансформатора любого из работающих блоков). Резервные магистрали 6 кВ на блочных станциях выполняются в виде закрытых трехфазных токопроводов на рабочие токи до 3     кА и ударные токи до 125 кА. При переходе с рабочего на резервный трансформатор собственных нужд и обратно допускается их кратковременная параллельная работа. Для этого группы соединений рабочих и резервных трансформаторов должны быть разные: если рабочие имеют группу Д/Д/Д-12, то соединение обмоток резервного должно быть Y/Д/Д-П, чтобы скомпенсировать фазовый сдвиг, созданный трансформатором блока (см. рис. 3-12, 15). Резервные трансформаторы собственных нужд, как и рабочие, имеют устройства для регулирования напряжения под нагрузкой, используемое также для улучшения условий самозапуска, — это так называемая форсировка напряжения на трансформаторах собственных нужд Возможны два режима. В первом режиме на отключенном резервном трансформаторе собственных нужд РПН устанавливается в положение повышенного напряжения обмоток 6 кВ, а после разгона электродвигателей РПН автоматически снижает напряжение до номинального. Второй режим предусматривает автоматическое повышение напряжения на шинах 6 кВ в процессе затяжного (более 10 с) самозапуска, если предельный переключаемый ток устройства РПН позволяет использовать такую форсировку. Нагрузка 0,4 кВ резервируется от трансформаторов 6/0,4 кВ, подключаемых к секциям РУ собственных нужд 6 кВ. Резервные трансформаторы должны питаться от секций 6 кВ, от которых не питаются резервируемые ими рабочие трансформаторы (см. рис. 3-15). В этом отношении определенные трудности возникают при пуске первого блока. До ввода в эксплуатацию второго блока питание резервного трансформатора собственных нужд 6/0,4 кВ может осуществляться от резервного трансформатора блока. В этом случае резервный трансформатор 6/0,4 кВ присоединяется либо к нему через одну из секций, если к ним не присоединены резервируемые трансформаторы 6/0,4 кВ, либо непосредственно к магистрали 6 кВ резервного питания. В последнем случае при повреждении любого рабочего трансформатора 6/0,4 кВ блочной нагрузки автоматически включается не только резервный трансформатор 6/0,4 кВ, но и резервный трансформатор блока. После ввода второго блока резервный трансформатор 6/0,4 кВ переключается на его шины 6 кВ. Мощность резервного трансформатора 6/0,4 кВ при схеме с явным резервом принимается равной мощности наиболее крупного рабочего трансформатора, им резервируемого, и не должна превышать 1000 кВ. А (по условию обеспечения стойкости аппаратуры 0,4 кВ). Помимо явного резерва, для некоторых секций РУ собственных нужд 0,4 кВ общестанционных нагрузок может применяться взаимное резервирование двух рабочих трансформаторов — неявный резерв. В случае явного резерва на пять-шесть рабочих трансформаторов 6/0,4 кВ предусматривают один резервный, нормально отключенный. Станции на органическом топливе, работающие даже на сверхкритических параметрах пара, по сравнению с атомными электростанциями имеют то преимущество, что блок может быть аварийно остановлен без мощных механизмов с электродвигателями 6 кВ. При таком останове на случай длительного (более 30 мин) аварийного обесточивания необходимо обеспечить надежное электроснабжение ответственных электродвигателей 0,4 кВ, от которых зависит сохранность и готовность к пуску оборудования блоков: валоповоротных устройств, аварийного освещения, контрольноизмерительной аппаратуры, подзарядных агрегатов аккумуляторных батарей, маслонасосов систем смазки, систем регулирования и систем уплотнения вала генераторов. Для надежного питания часть секций распределительного устройства собственных нужд 0,4 кВ каждого блока секционируется автоматами на две полусекции, к одной из которых присоединяются особо ответственные потребители.

При аварийном обесточивании полусекции с ответственными электродвигателями отделяются от общей схемы собственных нужд и получают питание от автономных дизель-генераторов с автоматическим пуском. Питание подводится через резервные магистрали 0,4 кВ. На каждые два блока 500—800 МВт достаточно одного дизель-генератора 500 кВт. Таким образом, и на ТЭС на органическом топливе появляются сети и источники надежного питания, как на АЭС, но имеющие меньшую мощность и кратность резервирования.