Состав собственных нужд тепловых электростанций твердого топлива.
В состав механизмов с. н. ТЭС входят рабочие машины, обслуживающие машинное и котельное отделения, а также общестанционные нагрузки.
Потребители с. н. электрических станций относятся к I категории по надежности питания и требуют электроснабжения от двух независимых источников. В пределах I категории потребители с. н. тепловых электростанций делятся на группы ответственных и неответственных.
Ответственными являются те механизмы с. н., кратковременная остановка которых приводит к аварийному отключению или разгрузке основных агрегатов станции. Кратковременное прекращение питания неответственных потребителей с. н. не приводит к немедленному аварийному останову основного оборудования. Однако чтобы не расстроить технологический цикл производства электроэнергии, их Электроснабжение спустя небольшой промежуток времени должно быть восстановлено. В котельном отделении ответственными являются дымососы, дутьевые вентиляторы, питатели пыли. К неответственным относятся смывные и багерные насосы системы гидрозолоудаления, а также электрофильтры. К ответственным механизмам машинного отделения относятся питательные, циркуляционные и конденсатные насосы, маслонасосы турбин и генераторов, подъемные насосы газоохладителей генераторов и маслонасосы системы уплотнения вала генераторов, а к неответственным сливные насосы регенеративных подогревателей, дренажные насосы, энжекторные, на ТЭЦ также сетевые насосы, конденсатные насосы бойлеров и насосыподпитки теплосети. Прекращение электроснабжения дымососов, дутьевых вентиляторов, питателей пыли приводит к погасанию факела и остановке парового котла. Важное место в технологическом цикле станции занимают питательные насосы, подающие питательную воду в паровые котлы. Мощность электропривода питательных насосов высокого давления составляет до 40% общей мощности потребителей с. н. и достигает нескольких мегаватт. Остановка питательных насосов приводит к аварийному отключению паровых котлов технологическими защитами. Особенно тяжело переносят такую остановку прямоточные котлы блочных электростанций.
Отключение конденсатных и циркуляционных насосов приводит к срыву вакуума турбин и к их аварийной остановке.
К числу особо ответственных потребителей с. н., отказ которых может привести к повреждению основных агрегатов, следует отнести маслонасосы системы смазки турбогенератора и уплотнения вала генератора. Отказ во включении резервных масляных насосов во время аварийной остановки станции с потерей питания собственных нужд может привести к срыву маслоснабжения подшипников турбины и генератора и выплавлению их вкладышей. Поэтому питание маслонасосов турбин и уплотнений вала генератора резервируется аккумуляторными батареями.
На ТЭС имеются многочисленные механизмы общестанционного назначения, необходимые для работы станции. Сюда относятся потребители топливоприготовления и топливонодачи: дробилки, мельницы для размола угля, мельничные вентиляторы, конвейеры и транспортеры топливоподачи и бункеров пылезавода, краны-перегружатели на складе угля, вагоноопрокидыватели. Кратковременная остановка этих механизмов обычно не приводит к расстройству технологического цикла производства электрической и тепловой энергии, и поэтому эти механизмы можно отнести к неответственным. Действительно, в бункерах всегда имеется запас сырого угля, и поэтому останов транспортеров или угледробильных устройств не приводит к прекращению подачи топлива в топочные камеры. Допускается останов и барабанных шаровых мельниц, так как при их использовании на электростанциях обычно имеются промежуточные бункеры с запасом угольной пыли, рассчитанным примерно на два часа работы котла с номинальной производительностью. В случае применения молотковых мельниц промежуточных бункеров обычно не предусматривают, но на каждый котел устанавливают не менее трех мельниц. При останове одной из них оставшиеся обеспечивают не менее 90% производительности.
К общестанционным механизмам относятся насосы химводоочистки и хозяйственного водоснабжения. Большинство из них можно отнести к неответственным потребителям, так как кратковременная остановка насосов химводоочистки не должна привести к аварийному режиму в снабжении водой котельных агрегатов. Исключением являются насосы подачи химически очищенной воды в турбинное отделение, так как при нарушении баланса между их производительностью и расходом питательной воды возможно возникновение аварийной ситуации на станции.
К электроприемникам общестанционного назначения относитcя также резервные возбудители, насосы кислотной промывки, противопожарные насосы (эти потребители при нормальных условиях эксплуатации агрегатов не работают), вентиляционные устройства, компрессоры воздушных магистралей, крановое хозяйство, часть электрического освещения, мастерские, зарядные устройства аккумуляторных батарей, потребители открытого распределительного устройства и объединенного вспомогательного корпуса. Большинство из этих потребителей можно классифицировать как неответственные. Ответственными являются некоторые из вспомогательных механизмов электрической части: двигатель-генераторы питателей пыли и двигатели охлаждения мощных трансформаторов, осуществляющие обдув маслоохладителей и принудительную циркуляцию.
3.Виды защит от замыкания фазы на землю в системах с заземленной и изолированной нейтралями.
В развевлённых системах с изолированной нейтралью применяются токовые защиты нулевой последовательности.
В качестве фильтра тока нулевой последовательности обычно используется трансформатор тока нулевой последовательности (ТНП) ΤAΖ.
Трансформатор тока нулевой последовательности имеет тороидальный сердечник, на который намотана обмотка. Кабель пропускается сквозь сердечник.
Ко вторичной обмотке подключается реле. Реле срабатывает, когда по обмотке проходит ток нулевой последовательности.
Ток по обмотке реле проходит и тогда, когда нет КЗ, так как кабель по отношению к сердечнику располагается несимметрично. Этот ток называется током небаланса.
Iнб=8-10 mA.
Вторичная обмотка может иметь любое число витков. Чем больше число витков, тем чувствительнее защита.
При замыкании в сети на землю токи повреждения могут замыкаться как через землю, так и по проводящей оболочке кабеля, в том числе и неповрежденного, что может вызвать неправильное действие защиты. Поэтому воронку и кабель на участке от ТНП до воронки изолируют от земли, а заземляющий провод присоединяют к воронке кабеля и пропускают через отверстие магнитопровода ТНП в направлении кабеля. При таком исполнении цепей защиты токи, проходящие по броне и проводящей оболочке кабеля, компенсируются токами, возвращающимися по заземляющему проводу.
В качестве фильтра тока нулевой последовательности используется так же схема на сумму токов трех фаз.
В кольцевых системах с изолированной нейтралью применяется неселективная сигнализация.
Замыкание на землю одной фазы в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью не является аварией. Потребители, включенные на междуфазные напряжения, продолжают нормально работать. Поэтому защита от замыкания на землю в большинстве случаев действует на сигнал.
В сетях простой конфигурации применяются устройства, контролирующие состояние изоляции.
Применяются две схемы.
Первая схема состоит из трех реле минимального напряжения, включенных на напряжения фаз относительно земли
Вторая - из одного максимального реле напряжения, включенного на напряжение нулевой последовательности. Устройство сигнализации обычно подключается к трансформаторам напряжения, установленным на шинах.
В качестве селективных защит от замыканий на землю, указывающих поврежденный участок, применяются токовые и направленные защиты, реагирующие на токи и мощность нулевой последовательности.
Для обеспечения селективной работы защиты используется различие в величине и направлении токов, появляющихся при замыкании на землю на поврежденном и неповрежденном присоединениях. Реагируя на это различие, защита должна действовать только на поврежденном присоединении и не работать на неповрежденных присоединениях.
Однако токи, возникающие при замыканиях на землю на поврежденных и неповрежденных элементах, особенно в компенсированной сети, обладают недостаточно четкими и устойчивыми различиями, в связи с чем создание селективной защиты от замыканий на землю является сложной задачей, пока еще не имеющей полноценного и подтвержденного опытом эксплуатации решения.
В системах с глухозаземлённой нейтралью применяются схемы токовой отсечки, токовой отсечки с выдержкой времени и МТЗ.
Защита выполняется трехступенчатой. Измерительные реле тока подключаются к фильтру тока нулевой последовательности. Реле тока срабатывают при возрастании тока нулевой последовательности. Схемы защиты выполняется аналогично схемам токовой защиты от междуфазных КЗ.