Главная схема теплоэлектроцентрали

Рассмотрим различные подходы к формированию главной схемы ТЭЦ в зависимости от доли мощности, потребляемой местной нагрузкой, и от напряжения, на котором электроэнергия выдаётся в энергосистему и к местной нагрузке.

1. Рассмотрим ТЭЦ с большой местной нагрузкой (Р_МН > 30 % от Р_ген) на напряжении 6-10 кВ. В этом случае используется чисто блочный принцип – рис. 9.6. Мощность, выдаваемая собственным нуждам, обозначена Р_СН. Связь с энергосистемой осуществляется обычно от одного РУ-ВН на напряжениях 110-220 кВ через два (реже один) двухобмоточных трансформатора.

Рис. 9.6. Главная схема ТЭЦ с большой местной нагрузкой на напряжении 6-10 кВ

2. Рассмотрим ТЭЦ с большой местной нагрузкой (Р_МН > 30 % от Р_ген) на напряжении 6-110 кВ. В этом случае помимо РУ-ВН появляется РУ-СН – рис. 9.7. Соответственно приходится либо использовать трёхобмоточные трансформаторы (рис. 9.7а) и автотрансформаторы (рис. 9.7б), либо увеличивать число двухобмоточных трансформаторов (рис. 9.7в). Трёхобмоточные трансформаторы используется в случае, когда напряжения РУ-ВН и РУ-СН отличаются значительно – например 110/35 кВ или 220/35 кВ. Если напряжения РУ-ВН и РУ-СН отличаются в меньшей степени (220/110 кВ), то используют трёхобмоточные автотрансформаторы. В этом случае проявляются достоинства автотрансформаторов по сравнению с обычными трансформаторами – см. раздел 4.3.

Рис. 9.7. Главная схема ТЭЦ с большой местной нагрузкой на напряжении 6-110 кВ

а – с трёхобмоточными трансформаторами;

б – с трёхобмоточными автотрансформаторами;

в – с двухобмоточными трансформаторами

3. Рассмотрим ТЭЦ с малой местной нагрузкой (Р_МН < 30 % от Р_ген) на напряжении 6-10 кВ. В этом случае используется чисто блочная схема, а питание местной нагрузки происходит от отпайки генераторного токопровода, обычно через сдвоенные токоограничивающие реакторы – рис. 9.8.

Рис. 9.8. Главная схема ТЭЦ с малой местной нагрузкой на напряжении 6-10 кВ

4. Рассмотрим ТЭЦ с большой местной нагрузкой (Р_МН > 30 % от Р_ген) на напряжении 6-10 кВ и с генераторами разной мощности, что характерно для расширения существующей электростанции. Например, до расширения на ТЭЦ имелись генераторы единичной мощностью Р_ген ≤ 110 МВт, работающие на общее ГРУ. Такие генераторы имеют номинальное напряжение 6,3 кВ или 10,5 кВ [1]. Допустим в процессе расширения станции предусматривается установка более мощных генераторов единичной мощностью Р_ген ≥ 120 МВт. Эти генераторы невозможно подключить к существующему ГРУ по двум причинам. Во-первых, согласно [1] их номинальное напряжение больше либо равно 15,75 кВ, то есть не соответствует напряжению ГРУ. Во-вторых, даже если бы напряжения соответствовали, то подключение дополнительного мощного генератора к ГРУ повлекло бы за собой значительное увеличение токов КЗ, а следовательно – невозможность выбора токоведущих частей и коммутационных аппаратов. Поэтому дополнительные генераторы подключаются к РУ-ВН по блочному принципу, а схема станции становится комбинированной – рис. 9.9.

Рис. 9.9. Комбинированная главная схема ТЭЦ