Схемы собственных нужд гидравлических электростанций

Электрическая схема собственных нужд ГЭС может выполняться либо с одним напряжением 0,4 кВ, либо с двумя напряжениями – 6(10) и 0,4 кВ. Несмотря на отсутствие в системе СН ГЭС мощных (200 кВт и более) электродвигателей на напряжении 6 кВ, наличие напряжения и соответствующего распределительного устройства 6(10) кВ определяется общей мощностью потребителей, значительной удаленностью общестанционных потребителей от источников питания. В соответствии с [12], для электроснабжения собственных нужд ГЭС необходимо предусматривать не менее двух независимых источников питания.

Рис. 11.7. Схема СН АЭС с реакторами ВВЭР-1000 (подробная)

Распределение электроэнергии на напряжении 0,4 кВ организуется, как правило, с помощью комплектных трансформаторных подстанций 6(10)/0,4 кВ (КТП СН), понижающие трансформаторы которых подключаются к различным секциям КРУ 6(10) кВ или к другим независимым источникам питания.

Рабочий трансформатор агрегатных СН присоединяется на участке между генератором и его выключателем (или выключателем нагрузки). В этом состоит отличие от общепринятого подключения ТСН на ТЭС и АЭС. Рабочий трансформатор общестанционных СН присоединяется на участке между блочным повышающим трансформатором и генераторным выключателем (или выключателем нагрузки).

Такое раздельное питание агрегатных и общестанционных СН имеет место на Саяно-Шушенской ГЭС – рис. 11.8. Схема отражает состояние ГЭС до аварии 17.08.2009. Здесь два главных рабочих трансформатора СН мощностью по 16 МВА подключены к токопроводам генераторов Г1, Г5 на участке между выключателем нагрузки, выполненным в виде комплекса аппаратного генераторного КАГ-15,75-28500, и расщепленной обмоткой повышающего трансформатора блока. Благодаря такому подключению трансформаторы СН (1) могут использоваться при пуске и останове гидроагрегатов, включая электроснабжение СН полностью остановленной электростанции. Трансформаторы (1) питают две системы шин РУСН-6 кВ, секционированные выключателями на две части.

Резервирование главных рабочих ТСН выполнено двумя резервными трансформаторами (2) мощностью также 16 МВА. Один из них подключен к токопроводу генератора Г7, а второй получает питание от соседнего распределительного устройства напряжением 35 кВ по двум ВЛ-35 кВ. Каждый из четырех главных трансформаторов СН может питать любую из систем шин РУСН-6 кВ с помощью развилки из двух выключателей. Отметим, что применение двух систем шин и двух выключателей на присоединение связано с уникальностью электростанции.

Рис. 11.8. Схема СН Саяно-Шушенской АЭС 1– главные рабочие трансформаторы с.н.; 2 – главные резервные трансформаторы с.н.; 3 – рабочие трансформаторы 15,75/0,4 кВ агрегатных с.н.; 4 – резервные трансформаторы 6,3/0,4 кВ агрегатных с.н.; 5 – трансформаторы с.н. 6,3/0,4 кВ общестанционной нагрузки.

Рабочие трансформаторы агрегатных СН (3) мощностью по 630 кВА подключены к генераторному токопроводу на участке между гидрогенератором и КАГ. Предусмотрено стопроцентное резервирование каждого агрегатного трансформатора СН такими же по мощности РТСН (4), подключенными к двум системам шин РУ собственных нужд 6 кВ с помощью развилки из двух выключателей.

В связи с подключением из соображений бесперебойности электроснабжения трансформаторов (1) на участке между генератором и КАГ, пуск и останов гидрогенераторов осуществляется от резервных трансформаторов агрегатных СН. На этот короткий промежуток времени имеет место объединенное питание агрегатных и общестанционных нагрузок СН.

От РУСН-6 кВ, но уже с использованием одного выключателя на присоединение, питаются сборки 6 кВ общестанционной нагрузки, к которым подключены двухтрансформаторные подстанции 6/0,4 кВ соответствующих потребителей.

На ГЭС относительно небольшой мощности используется объединённое питание агрегатных и общестанционных СН.