3tom069

Z WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ

140

Do przełączania torów zasilania stosuje się układy automatyki SZR, których działanie może być pobudzane ręcznie (przełączenia planowe) łub automatycznie przy obniżeniu napięcia na szynach rozdzielnicy do 0,7 U_N (nie spowodowanym zwarciem). W Polsce stosuje się układy automatyki SZR do przełączeń automatycznych z przerwą w zasilaniu rozdzielnicy.

Po wyłączeniu wyłącznika zasilania podstawowego następuje grupowy wybieg synchroniczny silników, gdyż współpracujące równolegle silniki wymieniają między sobą energię, proporcjonalnie do niej zmniejszając prędkość obrotową. W rezultacie występujące na szynach rozdzielnicy tzw. napięcie szczątkowe wykazuje zmianę w czasie zarówno amplitudy, jak i położenia względem wektora napięcia zasilania, co powoduje powstanie tzw. napięcia różnicowego AU_r (rys. 2.61).

Załączenie toru zasilania rezerwowego jest dopuszczalne w zakresie wartości napięcia różnicowego mniejszych od wartości dopuszczalnej, wynoszącej dla silników wysokiego napięcia U_SJ = l,3+l,4l/_SJV, a dla niskiego napięcia U_M = 1,5 U_SN. Na rysunku 2.61 zakreskowano niedopuszczalny obszar łączenia, którego początek osiąga się po czasie I, = 0,15+0,25 s, a koniec po t₂ = 0,3 + 0,4 s, licząc od rozłączenia styków wyłącznika podstawowego. Po czasie t₃ = 0,6+ 0,8 s amplituda napięcia szczątkowego maleje na ogół poniżej 0,3 U_SN i wtedy wyłącznik zasilania rezerwowego można załączyć niezależnie od przesunięcia fazowego napięć. Na tej zasadzie działają — stosowane powszechnie w elektrowniach krajowych z blokami do 200 MW włącznie — układy SZR powolnego, realizujące przełączenia ze zwłoką 1,5+ 2,5 s.

Rys. 2.61. Położenie wektora napięcia szczątkowego U„ względem wektora napięcia zasilania U_t podczas wybiegu grupowego silników

Rys. 2.62. Krotność prądu samorozruchu grupy silników w funkcji czasu przerwy w zasilaniu t_p

W blokach o mocy 360 MW wprowadzono układy SZR szybkiego, załączające wyłącznik rezerwowy przed osiągnięciem czasu t,. Było to możliwe dzięki zastosowaniu szybkich wyłączników magnetowydmuchowych typu DSE 25 R firmy Merlin Gerin.

Długość przerwy w zasilaniu wpływa na prąd samorozruchu (rys. 2.62), a ten z kolei na napięcie na zaciskach silników podczas samorozruchu, wg zależności

w której: k_Sr — krotność prądu samorozruchu silników; /_TrNj y_TiN_znamionowy prąd

i napięcie strony dolnej transformatora zasilania rezerwowego; u_kT, — procentowe napięcie zwarcia transformatora rezerwowego; S_TrN — znamionowa moc transformatora rezerwowego; S_k — moc zwarcia źródła zasilania transformatora rezerwowego.

Napięcie zwarcia transformatorów potrzeb własnych powinno zapewnić utrzymanie założonej sztywności napięcia zasilania silników (0,75    0,8) U_SN, a równocześnie nie

przekroczenie mocy zwarciowej w układzie potrzeb własnych ponad moc wyłączalną dostępnej aparatury łączeniowej. Spełnienie tego warunku dla bloków dużej mocy jest na ogół trudne, choć ułatwia go zastosowanie szybkiej automatyki SZR. Jeżeli nie jest to możliwe, pozostaje ograniczenie liczby silników biorących udział w SZR lub dobór transformatora o większej mocy niż wynika to z warunku

(2.89)

Sx,N ^

21Pss k_a k_ru i}s cos <p

w którym: EP™ — suma mocy znamionowej silników zasilanych z transformatora; lę — współczynnik obciążenia silników, k„« 0,8 dla 6 kV i fc„ « 0,85 dla 0,4 kV;

— współczynnik równoczcsności występowania szczytowych obciążeń silników, k_r„ w 0,95 -r 0,96; t;_s — sprawność silników, średnio dla 6 kV — ą_x = 0,95 + 0,96, dla 0,4 kV — lis = 0,88 + 0,9; cos<p — współczynnik mocy silników, średnio dla 6 kV

—    cos<p = 0,86+0,9, dla 0,4 kV — cos<p = 0,85+0,87.

Transformatory potrzeb własnych ogólnych i rezerwowo-rozruchowych dobiera się na obciążenie odbiorami potrzeb ogólnych, silnikami jednego bloku w czasie normalnej pracy i silnikami pracującymi podczas uruchomienia innego bloku. Stosuje się transformatory typu TONR o mocach od 6,3 do 50 MVA i napięciu zwarcia 11—15%. Jako transformatory 6/0,4 kV stosuje się transformatory suche o mocach do 1 M V • A i napięciu zwarcia do 6%. Celem ograniczenia długotrwałych zmian napięcia na zaciskach silników do dopuszczalnego zakresu + 5%, wszystkie transformatory potrzeb własnych 6 k V mają regulację przekładni pod obciążeniem, zaś transformatory 6/0,4 kV mają regulację w zakresie ±5% w stanic beznapięciowym.

W układzie potrzeb własnych starszych elektrowni stosowano rozdzielnice 6 kV o konstrukcji otwartej, produkcji PME Elektrobudowa w Katowicach, wyposażone zwykle w wyłączniki małoolejowe typu WMSWP. W nowszych elektrowniach instaluje się rozdzielnice osłonięte (w obudowie metalowej), dwuczłonowe typu:

—    PROPEL o znamionowym prądzie ciągłym szyn 1250 A, przystosowane do mocy zwarciowej 200 MV A i wyposażone w wyłączniki typu WMSWP;

—    PREMEG o znamionowych prądach ciągłych szyn 630, 1250, 2500 i 3000 A, przy zastosowaniu wyłączników magnetowydmuchowych DSE 25 R, 225 A, styczników CD-I i bezpieczników MGK-250. Rozdzielnice te są skonstruowane na duże prądy zwarciowe: szczytowy 125 kA, a wyłączalny 48 kA;

—    PREM-12 (najnowsze rozdzielnice), które mogą być wyposażone w wyłączniki próżniowe lub o izolacji SF₆.

Po stronie niskiego napięcia również stosowano rozdzielnice o konstrukcji otwartej, wyposażone w wyłączniki samoczynne typu APU w polach zasilających, a w pozostałych w wyłączniki drążkowe lub bezpieczniki mocy. W nowszych elektrowniach stosuje się rozdzielnice o budowie segmentowej, np. typu REG-1 produkcji PME Elektrobudowa. Wytrzymałość zwarciowa aparatury łączeniowej wynosi 95 kA, a znamionowy prąd pól zasilających z wyłącznikami typu DS do 2000 A.

Układy prądu pomocniczego zasilają odbiory potrzeb własnych o wymagalnej szczególnie wysokiej niezawodności pracy. Zalicza się do nich następujące odbiory:

silniki prądu przemiennego i stałego napędzające urządzenia niezbędne do bezpiecznego odstawiania bloku, nawet podczas zaniku napięcia w rozdzielniach głównych;

—    elementy obwodów sterowania, sygnalizacji i pomiarów wymagające zasilania prądem stałym o napięciach znamionowych 24—220 V;

oświetlenie awaryjne, zredukowane do ok. 25% normalnego, zasilane z układu prądu stałego.