КЭС – конденсационная электростанция

В КЭС весь пар за исключением небольших отборов для подогрева воды, используются для вращения турбины, выработки электрической энергии.

Особенности КЭС: удаленность от потребителей электрической энергии, блочный принцип построения приводит к увеличению надежности работы и облегчении эксплуатации, снижение объема строительных и монтажных работ.

КЭС работает на твердом, жидком топливе и газе. Основной пароводяной контур осуществляет следующие процессы: горение топлива сопровождается выделением тепла, которое нагревает воду в турбинах котла. Вода превращается в пар, его подают в турбину, где совершает механическую работу, вращает вал турбины. Отсюда следует -вращается ротор генератора. Отработанный пар поступает в конденсатор, где превращается в воду, которая откачивается насосом в деаэратор. В деаэраторе происходит удаление растворенных газов и прежде всего кислорода. Система циркуляционного водоснабжения обеспечивает охлаждения пара в конденсаторе водой, для компенсации потерь пара подается подпиточная вода. На КЭС имеют место значительные потери энергии, КПД=42%. Электрическая часть КЭС представляет совокупность основного электрооборудования и электрооборудования собственных нужд. Для обеспечения электроэнергии собственных нужд на станции выполняются отпайки от генераторов каждого блока. Для питания мощных электродвигателей используют генераторное напряжение, для питания двигателей меньшей мощности система напряжения 380/ 220В.

ТЭЦ- теплоэлектроцентраль

У ТЭЦ КПДдо 75%, это объясняется тем, что часть отработавшего пара используется для нужд промышленного производства(отопления, водоснабжения). Основное отличие от КЭС состоит в специфике пароводяного контура, обеспечивающего промежуточные отборы пара турбины, а также в способе выдачи энергии. Связь ТЭЦ с другими станциями выполняется на повышенном напряжении, при ремонте или аварийном отключении одного генератора недостающая мощность может быть передана из энергосистемы через эти же трансформаторы. Для увеличения надежности работы предусматривается секционирование сборных шин, при аварии одной из секций вторая секция остается в работе. Турбины ТЭЦ позволяют регулировать количество отбираемого пара. Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передает свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты. На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара, в этом случае ТЭЦ становится обычным КЭС. Это дает возможность работать ТЭЦ по двум графикам нагрузки: тепловому и электрическому. При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразно.

АЭС- атомная электростанция

2 Охарактеризуйте требования по надежности обеспечения потребителей электриче-ской энергией. Опишите каждую из трех категорий потребителей, особую группу, приве-дите примеры схем электроснабжения потребителей всех категорий.

1. Электроприемники 1 категории— электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Перерыв в электроснабжении таких ЭП допускается на время автоматического ввода резервного питания (АВР), питание должно осуществляться от двух независимых взаиморезервируемых источников питания.

Пример: устройства автоматической обработки информации, устройства автоматического управления технологическим процессом, сооружения с массовым скоплением людей(театры, стадионы), электрифицированный транспорт, больницы и т.д.

СХЕМА

 

 

 

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для электроснабжения этой группы ЭП предусматривается дополнительное питание от третьего независимого источника питания.

СХЕМА

2. Электроприемники 2 категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. ЭП этой категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых, взаиморезервируемых источников, перерыв в электроснабжении допускается на время включения резервного питания дежурным персоналом или оперативной выездной бригадой.

К таким потребителям относятся жилые дома с электроплитами, детские учреждения,

3.Электроприемники 3 категории- все остальные электроприемники, электроснабжение которых может выполняться от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении допускается 1 сутки.

 

 

3 Охарактеризуйте кратковременный и продолжительный режимы работы электропри-емников, приведите примеры электрооборудования, работающего в данных режимах.

Продолжительный режим. При нем температура электроприемника возрастает по экспоненте. Если бы отдача теплоты в окружающую среду отсутствовала, температура ЭП и элементов его сети непрерывно повышалась бы. В результате происходящего одновременно процесса охлаждения наступает тепловое равновесие, при котором температура ЭП и элементов его сети становиться установившейся. Практически установившейся называется температура, изменение которой в течение 1 часа не превышает 1˚С при условии, что нагрузка сети и температура окружающей среды остается практически неизменными. Температуру электроустановки при продолжительном режиме можно считать практически установившейся через промежуток времени 3Т₀ , где Т₀ – постоянная времени нагрева. Постоянная времени нагрева – это время, в течение которого температура ЭП достигла бы установившегося значения, если бы отсутствовала отдача теплоты в окружающую среду. Постоянная времени нагрева представляет собой отношение теплопоглощающей способности тела к его теплоотдающей способности. Она зависит от размеров, поверхности и свойств проводника и не зависит от времени и температуры. Графически постоянную времени можно определить, если построить касательную кривой нагрева в точке начала нагрева(1). В продолжительном режиме работают электроприводы большинства насосов, вентиляторов, компрессоров, нагревательные печи и т.д.

 

Кратковременный режим характеризуется небольшими по времени периодами работы и длительными паузами с отключением ЭП от сети. За время работы температура ЭП не достигает допустимого установившегося значения. А во время паузы охлаждается до температуры окружающей среды. В кратковременном режиме работают вспомогательные механизмы металлорежущих станков, электроприводы различных задвижек, заслонок.

4 Охарактеризуйте повторно- кратковременный режим работы электроприемников, дать пояснения показателю продолжительности включения (ПВ), привести примеры электрооборудования, работающего в данном режиме.

.Повторно-коротковременный режим работы характеризуется чередованием коротковременных периодов работы с паузами. При этом ЭП во время работы не достигает установившегося значения температуры нагрева, а при отключении ЭП не охлаждается до первоначальной температура. В результате многократных включений ЭП достигает некоторой средней установившейся величины. Приемники повторно-кратковременного режима работы характеризуются продолжительностью включения

ПВ%=t_в /(t_в + t_п) *100%= tв*100%/. Tц

 

ПВ- продолжительность включения. Tц –время цикла. tв –время вкл. tп –время паузы.

Продолжительность включения (ПВ) — понятие из области электропривода, играющее важную роль при выборе электродвигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме, при проектировании привода различных механизмов.

Если Tц>10 мин. То режим считается длительным. По стандарту ПВ=15,25,40,60%.

В ПКР работает подъемно- транспортное оборудование, электросварочное электрооборудование..

 

 

 

Охарактеризуйте режим работы сети с глухозаземленной нейтралью. Нарисуйте схему подключения к сети 380/220 В светильника, однофазного сварочного трансформатора, включенного на линейное напряжение, трехфазного двигателя

Сети напряжением до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью выполняются со следующим напряжением:380/220, 220/127.

Нейтраль считается глухозаземлённой, если она присоединена непосредственно к заземляющему устройству. В такой сети должны быть:

1) Заземлитель у источника питания.

2) Ноль рабочий.(N)

3) Нулевой защитный (PE)

Должно быть повторное заземление нулевого провода. Система с глухозаземленной нейтралью содержит 4 или 5 проводников. PEN – это совмещенный проводник, ноль рабочий и защитный.

При однофазных замыканиях на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью протекают большие токи короткого замыкания, быстродействующая защита отключает поврежденный участок и однофазное замыкание не переходит в медуфазное.

Достоинства:

1) Снижается напряжение прикосновения.

2) Упорядочиваются цепи протекания токов в нормальном и аварийных режимах.

3) Возможность подключения в данную сеть однофазных ЭП.

4) Изоляция фазных проводников рассчитывается на фазное напряжение, а не на межфазное.

5) В случае однофазного К.З. происходит быстрое отключение сети.

Недостатки:

1) Удорожание сетей за счет 4 и 5 проводников.

2) Возникновение токов утечки за счет старения изоляции. Неоходимо устройство УЗО.