Схемы собственных нужд гидроаккумулирующих электростанций

Особенности схем СН ГЭАС рассмотрим на примере проекта Ленинградской ГАЭС, пуск которой намечен на 2014 год – рис. 11.9. Главная схема данной ГАЭС изображена на рис. 9.15.

Здесь, в отличие от схемы рис. 11.8, применено объединённое питание агрегатных и общестанционных СН. Принцип объединения питания СН применяется на ГАЭС в связи с необходимостью включения в генераторный токопровод отдельных выключателей для генераторного и двигательного режимов, а также присоединения третьего выключателя от пусковой системы шин для осуществления частотного пуска в насосном режиме – рис. 11.9.

Рис. 11.9. Схема СН Ленинградской ГАЭС 1 – главные рабочие ТСН; 2 – главные РТСН; 3 – выпрямительный трансформатор СПЧР; 4 – управляемый выпрямитель и автономный инвертор частотного преобразователя для пуска агрегатов в насосном режиме; 5, 6 – рабочие и резервные ТСН 6/0,4 кВ; 7 – ТСН 6/0,4 кВ общестанционной нагрузки; 8 – трансформаторы 6/0,4 кВ электрокотельной

Другими словами, генераторный токопровод имеет достаточно много выключателей, что составляет определённые неудобства с точки зрения компоновки оборудования в стеснённых условиях здания ГЭС. Объединённое питание агрегатных и общестанционных СН позволяет отказаться от установки дополнительных выключателей на генераторном напряжении.

На схеме рис. 11.9 главные рабочие трансформаторы СН (1) подсоединены к генераторным токопроводам двух блоков из восьми и питают двухсекционное КРУ-6 кВ. Благодаря наличию генераторных выключателей имеется возможность электроснабжения секций СН 6 кВ через повышающие трансформаторы блоков от станционного ОРУ-220 кВ даже при неработающих гидрогенераторах. Предусмотрены резервные вводы на секции СН 6 кВ от соседней подстанции энергосистемы.

При объединенном питании рабочие трансформаторы агрегатных СН (2) подключаются не к генераторному токопроводу, а к секциям РУСН-6 кВ. Туда же подключены и резервные трансформаторы агрегатных СН (3), и трансформаторы общестанционных СН (4).

Двухсекционное распределительное устройство СН 6 кВ является общим для подключения как рабочих (5) и резервных (6) трансформаторов агрегатных СН, так и трансформаторов (7) общестанционной нагрузки. Резервирование агрегатных СН не является стопроцентным (один резервный на четыре рабочих).

Особенностью схем СН ГАЭС является наличие системы частотного пуска гидроагрегатов в насосном режиме. На ГЭС такая система отсутствует, т. к. разворот гидрогенераторов осуществляется за счёт потока воды. На ГАЭС гидроагрегаты могут работать не только в режиме генератора, но и в режиме двигателя, пуск которых за счёт потока воды невозможен.

Как правило, пуск в двигательный режим генератора-двигателя осуществляется с помощью регулируемого статического преобразователя частоты (СПЧР) или от другого агрегата с плавным увеличением частоты вращения и частоты и модуля питающего напряжения.

На рис. 11.9 реализация частотного пуска в двигательном (насосном) режиме осуществляется с помощью статического преобразователя частоты регулируемого (СПЧР) – позиции (3), (4). Благодаря использованию частотного метода запуска и отжатию сжатым воздухом воды из камеры рабочего колеса на период до синхронизации агрегата с сетью энергосистемы, пуск обратимой машины ВГДС-1025/245-40 мощностью 220 МВт в двигательном режиме (табл. 2.2 справочника [1]) удается осуществить при мощности выпрямительного трансформатора (3) СПЧР 16 МВА. Питание последнего осуществляется от подстанции энергосистемы через трансформаторы (2), но может быть осуществлено и через трансформаторы (1) от ОРУ-330 кВ станции.

На восемь агрегатов используется два комплекта СПЧР, каждый из которых подключен к своей секции пусковой системы шин. От последней трехфазное напряжение, регулируемое по модулю и частоте, может быть подано с помощью пусковых выключателей на любой агрегат.

Обратимые агрегаты ГАЭС обладают высокой маневренностью с суммарным временем перехода из генераторного режима в двигательный или наоборот, не превышающим 10 минут.