3tom063

Z WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ 128

Oznacza to, że punktowi 1 charakterystyki Ap_p(G_p) przy ;i, odpowiada punkt 2 przy n₂ (rys. 2.51a), natomiast przy określonej charakterystyce Ap_u(G_p) punkt pracy pompy przesunie się z punktu / do 3. Zmianę sprawności pompy przy tym sposobie regulacji obrazuje wzgórze sprawności, które zwykle przedstawia się na tzw. wykresie muszlowym (rys. 2.5 lb).

Regulację prędkości obrotowej wirnika pompy można zrealizować albo po stronie silnika napędzającego, albo stosując sprzęgło hydrauliczne o płynnie regulowanym poślizgu.

Sprawność takiego sprzęgła maleje liniowo wraz z redukcją obrotów

= >Imi—    (2.76)

n_N

gdzie r\_M — znamionowa sprawność sprzęgła (0,97 h- 0,98).

Zastosowanie tyrystorowych układów regulacji pomp wody zasilającej pozwala na zaoszczędzenie rocznie więcej niż 1000 kW • h w porównaniu z dławieniem i ok. 600 kW • h w porównaniu z zastosowaniem sprzęgła hydrokinetyczncgo, licząc oszczędności na 1 kW mocy znamionowej silnika. Pompy skroplin nie wymagają dokładnej regulacji; stosuje się dla nich najczęściej dławienie lub recyrkulację wody. Pompy wody chłodzącej typu śmigłowego lub diagonalnego reguluje się przez zmianę kąta pochylenia łopatek wirnika lub kierownic wstępnych.

Ciśnienie na ssaniu pompy — ze względu na zagrożenie wystąpienia zjawiska kawitacji (odparowywanie wody) — powinno spełniać warunek

Ps < Pna, + Ap„ = p_IS + hpg - Ap„ + Ap„    (2.77)

gdzie: p„_M — ciśnienie nasycenia wody w określonej jej temperaturze; Ap_a — anty-kawitacyjna nadwyżka ciśnienia; p_:j — ciśnienie w zbiorniku po stronic ssącej; h — wysokość napływu wody; Ap„ — straty ciśnienia w rurociągu ssącym.

2.2.7. Napędy elektryczne urządzeń potrzeb własnych

Wirujące urządzenia potrzeb własnych elektrowni mogą być napędzane w sposób następujący:

a)    z wału głównego turbozespołu,

b)    pomocniczą turbiną parową lub gazową,

c)    silnikiem elektrycznym.

Sposób a) jest stosowany do napędu pomp olejowych turbozespołu, a zagranicą — sporadycznie do napędu pomp wody zasilającej. Sposób b) z wykorzystaniem turbin parowych przeci wprężnych lub kondensacyjnych jest stosowany głównie do napędu pomp wody zasilającej, a zagranicą czasami i wentylatorów kotłowych. Na przykład w krajowych blokach o mocy 360 MW główna pompa wody zasilającej jest napędzana turbiną kondensacyjną o mocy 12 MW, zasilaną parą upustową o ciśnieniu 1,04 MPa. Niezbędne jest wówczas zastosowanie rezcrwowo-rozruchowej pompy z napędem elektrycznym, o wydajności ok. 50%. Zdecydowana większość urządzeń jest napędzana silnikami elektrycznymi prądu przemiennego, a nieliczne ważne i o małej mocy — silnikami prądu stałego, np. awaryjne pompy olejowe turbozespołu, rezerwowe pompy i sprężarki układów automatyki.

Sumaryczna moc zainstalowana silników elektrycznych stanowi 10h- 18% mocy znamionowej bloku, w tym 35-^45% to moc napędów rezerwowych. Zużycie energii elektrycznej na potrzeby własne elektrowni krajowych wynosi 7-^8% produkcji rocznej, a przy parowym napędzie pompy wody zasilającej — mniej niż 5,5%.

Moc znamionową silnika dobiera się z uwzględnieniem nierówności

(2.78)

edzie' P_wN, P„ss — zapotrzebowanie na moc na wale urządzenia napędzanego i silnika w znamionowych warunkach pracy; ą_pr2 — sprawność przekładni pomiędzy silnikiem a urządzeniem (dla przekładni zębatej ą_pl2 * 0,98), z uwzględnieniem sprawności sprzęgła hydrokinetycznego (o ile zastosowano); k. — współczynnik zapasu mocy, dla pomp i wentylatorów o mocy > 200 kW k. = 1,05, dla małych wentylatorów i młynów k. = 1,1, dla taśm nawęglania k_: = 1,2-=-1,3.

Ze względu na warunki napięciowe w sieci potrzeb własnych elektrowni podczas rozruchu największego silnika jego moc znamionowa powinna spełniać warunek

(2.79)

gdzie: S_k — moc zwarciowa na szynach rozdzielni; k_r — krotność prądu rozruchu silnika (k_r= 5-6).

W układach potrzeb własnych elektrowni krajowych — przy występujących dotychczas dwóch poziomach napięć znamionowych 6 i 0,4 kV — uważa się za ekonomicznie uzasadnione stosowanie napięć znamionowych 6 kV dla silników o mocy znamionowej większej niż 160 kW.

W przypadku bloków o mocy większej niż dotychczas stosowano celowe będzie wprowadzenie wyższych napięć znamionowych, przede wszystkim 0,66 kV (dla silników o mocy < 630 kW) oraz 10 kV (dla silników o mocy > 3 MW).

Znamionową prędkość obrotową wirnika (a więc i liczbę par biegunów) silnika dyktują potrzeby urządzenia napędzanego; dla n_N > 50 obr/s należy stosować przekładnie zębate. Istotne znaczenie ma poprawny dobór charakterystyk momentu silnika do charakterystyki momentu oporowego od strony urządzenia napędzanego.

Charakterystykę momentu oporowego większości urządzeń potrzeb własnych (pomijając momenty od tarcia statycznego) można opisać wzorem

(2.80)

w którym indeksy rei dotyczą wartości względnych, odniesionych do wartości znamiono-

wych; co — prędkość kątowa wirnika (co = 2 roi); M_0re[ — względny moment oporowy Przy n = 0; k — wykładnik potęgowy; M_uN — znamionowy moment oporowy urządzenia wyrażony wzorem

M

(2.81)

przy czym m_N — znamionowa prędkość kątowa wirnika silnika, a>_s = 2 nn_N.

Urządzenia potrzeb własnych elektrowni mają charakterystyki momentów o różnym ^C'^C (rys. 2.52). Większość pomp i wentylatorów ma charakterystykę typu 4 o k = 2 ■Mcm = 0,15, a pompy na wysokie ciśnienie mają wykładnik potęgowy większy (do k = 5). łyny bijakowe maia charalctfirvetvlep tvrm 3 (k = IV rtharnlrmrvstvlce tvnn 7 (k = 0

ny kształt charakterystyki typu 1.

tv h ^dużaw«t°ść momentu początkowego wynika z praktykowanego uruchamiania yc urządzeń pod obciążeniem, podczas gdy większość urządzeń (wentylatory, pompy) uruchamia się najczęściej w stanie jałowym/

^{9 Poradnik} inżyniera elektryka tom 3