Curs_11

Partea Electrică a Centralelor

CURS 11

9.7 Soluţii de alimentare a SP la pornirea (P) şi la oprirea (O) grupurilor din centrale

Pentru pornirea şi oprirea grupurilor se consumă în cadrul SP cam 50% din puterea consumată la plină sarcină.

Pornirea sau oprirea grupurilor poate dura mai multe ore funcţie de tipul grupurilor. Soluţii:

− Cu întreruptor la bornele generatorului− Fără întreruptor la bornele generatorului.

(A) Soluţie fără întreruptor la bornele G. Dacă s-ar alimenta SP prin TES + TSP la pornirea grupului

s-ar pune sub tensiune G, care s-ar roti inutil se alimentează SP prin TPOR. Aceasta reprezintă o cale de alimentare mai sigură din sistem(B) Soluţie cu aparat de comutaţie la bornele generatorului (IG sau CG - separator de sarcină) alimentarea SP la P sau O se face prin TES + TSP, TES lucrează la P sau O ca trafo. coborâtor. Se poate utiliza Trez rezervă pentru mai multe blocuri În varianta (A), trecerea de pe funcţionarea SP pe TPOR la funcţionarea pe TSP se poate face

prin mai multe soluţii:− Cu întreruperea alimentării SP− Fără întreruperea alimentării SP

1/9

SEN

110400kV

TES

TPOR

folosit laP, O, R

RSS

TSP

I2

AAR

6kV

G

I1

SEN

110400kV

TES

Trez

Folosit ca R (rez. a SP) P, O se fac

prin TES + TSP

RSS

TSP

I2AAR

6kV

G

I1

IG

(A) (B)


a) Trecere cu întreruperea alimentării SP (prin basculare) se deschide I1 şi apoi se închide I2 foarte rapid se evită apariţia unor curenţi foarte mari (care ar apărea dacă TES, TSP şi TPOR ar fi puse în paralel) pe timpul basculării, motoarele din SP rămân fără tensiune.

b) Trecere fără întreruperea căilor de alimentare închid I2 , apoi deschid I1 foarte rapid

Observaţie Indiferent de metodă, bucla de 3 trafo. nu trebuie să introducă tensiuni suplimentare suma decalajelor de tensiune introduse de cele 3 trafo. trebuie să fie zero (dacă bucla este închisă). De regulă, TES şi TPOR au aceeaşi grupă de conexiuni Yd 11 TSP se alege Yy 12 sau Dd 12 pentru a nu introduce decalaje suplimentare de tensiune.

Reglajul de tensiune: tensiunea la care se evacuează energia din centrală se reglează din excitaţia

generatorului G tensiunea de alimentare a SP se reglează din TSP dotat cu RSS (reglaj sub sarcină).

2/9


9.8 Soluţii pentru alimentarea SP generale

Aceste SP deservesc întreaga centrală; de exemplu: gospodăria de combustibil. Concepţii de alimentare:

a) SP generale alimentate de la o staţie la care sunt racordate TPORG

b) Racordarea SP generale la secţiile care alimentează serviciile primelor 2 grupuri care se pun în funcţiune în centrala respectivă.

Soluţii de alimentarea)

3/9

AT1

G2

6kV

A1

6kV

TES1

G1

TSP1

SP

AAR

A2 B2

AAR

6kV

TES2

TSP1

AAR

SP

B1

A B

STAŢIA PORG

B3

SENSEN

220400kV

A3

AT2

SP generale

110220kV


b)

(a) De obicei, racordarea la terţiarele autotrafo. (A1, B1). Dacă soluţia nu este posibilă

racordare la A2, B2 sau A3, B3.

(b) Cele două trafo. TPOR1, TPOR2 alimentează două magistrale de alimentare de rezervă a SP (M1

+ M2). Magistralele sunt cel puţin o dată secţionate la mijloc (IM1 şi IM2). Pentru grupuri mai mari secţionarea poate fi mai densă din motive de limitare a Iscc. Trafo. TPOR este util să se alimenteze de la o legătură sigură cu SEN.

De asemenea, trebuie să urmărim economicitatea soluţiei:− Eforturi mai reduse de investiţii (TPOR racordate la tensiuni mai mici)− Pierderi de energie mai reduse.

4/9

TES2

B3

SEN

220400kV

A3

AT1

A2 B2

B1

SEN

AT2

TES1

AAR

IM1

IM2

M1

M2

AAR

TPOR1

AARAARSP gen.

6kV

TPOR2A1

220400kV

G1

G2

6kV

TSP1

TSP2

A

B


Ipoteze pentru alegerea puterilor nominale ale trafo. de SP

1. Cu privire la trafo. legate în derivaţie la bornele generatorului, care constituie calea normală de alimentare:

la sarcina nominală a SP la vârf o încărcare optimă a trafo. de 70%80%

2. Cu privire la TPORG

simultan, ambele TPORG trebuie să poată asigura:a) pornirea sau oprirea unui grup; SSpnom 100% SPgenerator 50% SSpnom (la pornire)b) rezervarea alimentării unui alt grup 100%c) alimentarea serviciilor proprii < 50% total 200% SSpnom

în soluţia (a) de la punctul 9.13 cele două trafo. TPORG se aleg de aceeaşi putere cu cea a TSP1

(TSP2). În soluţia (b) de la punctul 9.13. cele două TPOR trebuie să asigure 200% SSpnom.

9.9 Particularităţi în alimentarea SP din CNE şi CHE

A) CNE (Centrală nuclearo-electrică) Consumul SP este de 514% SnG

Partea clasică lucrează pe ciclul apă-abur Particularităţi:

− Există mai mulţi consumatori vitali care trebuie asiguraţi în orice moment secţionare mai adâncă

− Instalarea unor surse suplimentare de alimentare de siguranţă (mai multe baterii de acumulatoare şi mai multe grupuri Diesel cu demaraj rapid).

Cea mai importantă particularitate a schemelor pentru alimentarea serviciilor proprii ale centralelor nuclearo-electrice o reprezintă siguranţa foarte mare cerută în funcţionare, mai ales în cazurile de oprire la avarie. În acest sens, schemele de servicii proprii conţin o serie de măsuri suplimentarea faţă de cele ale centralelor termoelectrice. Întrucât există o mare diversitate de modalităţi de a asigura această funcţionare fără întreruperi, în figură este prezentată schema de principiu a serviciilor proprii ale grupului de 600 MW CANDU de la Cernavodă.

Trebuie remarcată existenţa unei staţii de servicii proprii de 110 kV, folosirea a două tensiuni medii în alimentarea motoarelor de mare putere (6 şi 10 kV); prezenţa grupurilor antrenate de motoare Diesel cu demaraj rapid etc.

Conform normelor canadiene, consumatorii de servicii proprii ai centralei sunt împărţiţi în patru clase de siguranţă în funcţionare:a. clasa a IV-a, alimentaţi fie de la turbogenerator, fie de la sistem, pot suporta întreruperi în

alimentarea cu energie electrică de lungă durată, fără implicaţii în securitate; întreruperea completă a sursei consumatorilor de clasa a IV-a are ca efect oprirea reactorului;

b. clasa a III-a, alimentaţi de la sursele consumatorilor de clasa a IV-a şi de la generatoarele Diesel în rezervă, care pornesc automat la întreruperea sursei de clasa a IV-a sau la un accident de pierdere a agentului de răcire şi asigură o sursă autonomă, independentă de

5/9


sistem; sistemul de clasa a III-a poate tolera întreruperi de scurtă durată, iar în cazul unei întreruperi de lungă durată, centrala mai poate fi încă oprită în deplină siguranţă;

c. clasa a II-a (curent alternativ) şi de clasa I (curent continuu) sunt proiectate să asigure o sursă de alimentare neîntreruptă şi constau din baterii de acumulatoare, invertoare şi sisteme de încărcare a bateriilor de acumulatoare; sistemele de clasa I şi clasa a II-a sunt alimentate în regim normal de la sistemul de clasa a IV-a.

Pentru oprirea în deplină siguranţă a centralei se prevăd două sisteme independente de oprire la avarie. Sistemul de oprire la avarie 1 este alimentat de la sursele electrice normale ale centralei. Sistemul de oprire la avarie 2 este prevăzut cu o sursă de alimentare cu rezervare de 100%, care este prevăzută să reziste la cutremure şi este amplasată într-o clădire separată.Exemplu de schemă pentru alimentarea serviciilor proprii ale unui grup de 600 MW dintr-o centrală nuclearo-electrică pe filieră CANDU:

6/9


B) CHE (Centrale hidroelectrice) Consumul SP este de 0,22% SnG

1. Nu avem nevoie de alimentare la 6kV a SP, ci numai la JT (400V):

2. Există SP interne şi externe (exterioare perimetrului CHE)

SP externe stavile, electrobaraje. Alimentarea SP externe se poate face:

− Prin transformatoare alimentate din staţia de evacuare a puterii din centrală− Prin transformatoare alimentate din reţeaua de distribuţie a energiei electrice din

localităţile înconjurătoare (alimentare destul de sigură).

În unele situaţii, nu se mai prevăd soluţii de alimentare a SP de la bornele grupului hidrogenerator, SP fiind alimentate din staţia de evacuare a puterii din CHE sau din reţeaua de distribuţie locală.

9.10 Alegerea puterii transformatoarelor care alimentează serviciile proprii

Alegerea puterii nominale a transformatoarelor care alimentează serviciile proprii se face astfel încât să se asigure: tranzitarea sarcinii maxime de durată a serviciilor proprii; pornirea motorului care are cele mai grele condiţii la pornire, considerându-se celelalte

motoare în funcţiune ; autopornirea motoarelor principale în condiţiile cele mai grele: un plafon al curenţilor de scurtcircuit sub limitele cerute de echipamentul din schemele de

servicii proprii.

Puterea maximă de durată cerută de consumatorii de servicii proprii este determinată de puterea motoarelor conectate, ţinându-se seama de coeficientul de încărcare, randamentul şi factorul de

7/9

110220kV

TES

SEN

TSP

630kVA

400V

G

100800MVA

MT/JT

SP


putere al motoarelor, precum şi de sarcina tranzitată spre secţiile de 0,4 kV prin transformatoarele de 6/0,4 kV. Pentru o primă aproximaţie se poate folosi relaţia de mai jos:

, (9.1.)

în care:SM,sp este puterea maximă de durată cerută de consumatorii de servicii proprii, în kVA;P1 – suma puterilor motoarelor conectate la barele staţiei de 6 kV, în kW;K1m – coeficientul de încărcare medie a motoarelor; valoarea acestui coeficient pentru centrale cu parametrii medii este de 0,6-0,65, iar pentru centrale cu parametrii înalţi este de 0,75-0,85; la centrale cu parametrii foarte înalţi acest coeficient are valoarea de 0,9;m – randamentul mediu al motoarelor, care pentru calcule preliminare se poate lua de ordinul 0,9;cos m – factorul de putere mediu; de obicei poate fi considerat ;S2 – suma puterilor nominale ale transformatoarelor de 6/0,4 kV;K2 – coeficientul de încărcare al transformatoarelor de 6/0,4 kV; de obicei poate fi considerat K2=0,7.

O primă alegere a puterii nominale a transformatorului de servicii proprii se face cu ajutorul relaţiei de mai jos:

(9.2.)

În continuare, se verifică dacă transformatorul de puterea aleasă mai sus asigură condiţiile de pornire sau autopornire ale motoarelor mari de servicii proprii.

Verificarea condiţiilor de pornire şi autopornire ale motoarelor din cadrul serviciilor proprii constă în predeterminarea tensiunii de revenire pe barele de alimentare în momentul autopornirii, respectiv în momentul pornirii. Tensiunea de revenire depinde de curenţii absorbiţi la pornire sau autopornire şi de nivelul puterii de scurtcircuit trifazat pe barele de la care sunt alimentate motoarele.Se poate folosi relaţia prezentată deja:

US

S

Up

sc

admisibil* *

,

1 05

1, (9.3.)

în care:Sp este puterea electrică absorbită de motor la pornire sau puterea absorbită de grupul de motoare la autopornire;Ssc - puterea de scurtcircuit pe barele staţiei de 6 kV alimentate de transformatoare şi la care sunt racordate motoarele (această putere este proporţională cu puterea nominală a transformatoarelor SnT);U* admisibil - valoarea relativă a tensiunii admisă la pornire sau autopornire (în lipsa unor valori precizate, se pot considera valorile 0,85 pentru cazul pornirii celui mai mare motor şi 0,70 pentru cazul autopornirii unui grup de motoare după o pauză de tensiune).Pentru asigurarea plafonului curenţilor de scurtcircuit se va folosi relaţia următoare, în care puterea transformatorului SnT este cea rezultată pe baza aplicării relaţiilor anterioare:

8/9


S

U uInT

n sc

sc ad

100

3 2 %

. . (9.4.)

Trebuie remarcat faptul că în această fază, pentru satisfacerea relaţiei de mai sus, este posibilă trecerea de la un transformator de putere prea mare la două transformatoare de putere mai mică sau la un transformator cu înfăşurarea secundară divizată. În acest caz este necesară reverificarea îndeplinirii condiţiilor de pornire sau autopornire a motoarelor.

9/9

Curs_11

Documents

Transcript of Curs_11