Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТЫ

Электр станциялары, тораптары мен жүйелері кафедрасы

 

 

ЭЛЕКТР СТАНЦИЯСЫН ЖОБАЛАУ 

5В071800 – Электро энергетисы мамандығының  студенттері үшін

 

Алматы 2012

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Соколов С.Е., Мукашева Р.Т. Электр станциясын жобалау. 5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының  студенттері үшін дәрістер жинағы.– АЭжБУ, Алматы: 2013.-56 б.

        

         Бұл дәрістер жинағында басқару және өлшеу жүйесін жобалауға дейінгі электрлік станция және қосалқы станциясын жобалау барысында оларды орналасу ерекшеліктерін, олардын құрылымын және қондырғыларды қалай таңдау керек екенін толық түсіндіреді. Сонымен қатар коммутациялық аппараттарды тандау талаптарымен белгілелерін толық көрсетілген.

Без.35, кесте 2. Әдебиет көрсеткіші-14 атау.

 

            Пікір беруші: техн.ғыл.канд., доцент К.К. Тохтибакиев

 

«Алматы энергетика және байланыс университетінің» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2012ж. қосымша баспа жоспары бойынша басылады.

 

             © «Алматы энергетика және байланыс университетінің» КЕАҚ, 2013ж.

2012 жиынтық жоспары, реті 277

 

1 дәріс. Жобалау тарихы,  негізгі  міндеттері мен тәртіптер

Дәріс мақсаты: электрэнергетикадағы жобалау тарихымен танысу.

Дәріс мазмұны: электрэнергетикадағы жобалау тарихы.

1.1           Ұғымдар мен анықтамалар

Жобалау дегеніміз әлі пайда болмаған объектінің сипаттамасын жасау процесі. Бастапқы мәлімет деп белгілі бір формада құрылған жобалаудың тапсырмасын атайды.

Электрлік станция – фрагменттер мен элементтерден тұратын, жоғарғы және төменгі деңгейлері бар иерархиялық құрылымды техникалық жүйеге жатады. Элемент– бұл белгілі бір зат: машина, құрылғы, өткізгіш және т.б. Элементтің параметрін таңдау, жобалық операция деп аталатын әрекетпен жүзеге асады. Фрагмент деп байланы сқан элементтер (мысалы, ТҚ) және параметрлермен мінезделетін элементтер жиынтығы мен олардың арасындағы құрылымдық байланыстарды атайды. Фрагменттің таңдалуы операциялар циклінен тұратын жобалық процедурамен анықталады.

Қосалқы жүйе дегеніміз, басқа, қосалқы жүйелермен нашар байланысқан, фргаменттерден тұратын  жүйенің жекеленген бөлігі.

Көптеген фрагменттерге сай жобалау нәтижесінде, көптеген жергілікті жобалық шешімдер табылады, ал олардың жиынтығы, қосалқы жүйенің толық сипаттамасын беретін соңғы шешім болып табылады. Әр жобалық шешім берілген форма бойынша орындалған жобалық құжат ретінде дайындалады. Барлық жобалық құжаттар жиынтығы жобаның өзін құрайды.

 

1.2 Жобалаудың даму кезеңдері

Басы (1920–1930 жж.). 1921 жылы елде небары 0,5 млрд. кВт-сағ электрэнергиясы өндірілді, электростанциялардың ең үлкен қуаты 57 МВт, ал ең үлкен агрегаттың қуаты 10 мВт құрады. Халықтық шаруашылықтарды электрлендіру үшін 1920 жылы ГОЭЛРО жоспары жасалды. Алғашқы электр станциялары импортты жабдықтарда жобаланды. Энергетикалық құрылыстардың техникалық құжаттамасын қамтамасыз ету үшін, 1924 жылы «Главэлектро»  құрамында жобалау бөлімі ұйымдастырылды. 1933 жылы ол,  Орталық,  Ленинградтық және Харьковтік үш бөлімшелі Жылуэлектржоба (ЖЭЖ) трестіне айналды.

Осы кезден бастап жылу электр станцияларының, жылулық және электрлік желілердің орталықтандырылған жобалауы өріс алды.

1931—1940 жж. 1931 ж.қуаттары 11 МВТ екі агрегатты  алғаш жылу электрстанциясы – Брянск ГРЭС-і   қолданысқа берілді. 

1940 ж. қарай  бірлік қуаты 100 МВт агрегаттар игерілді. Типтік жобаларды жасау саласындағы ізденістер және стандарттар мен нормаларды  құрастыру басталды.

1941–1945 жж. Соғыс жылдары КСРО территориясындағы 60 ірі және  көптеген жалпы белгіленген қуаттылығы 5800 МВт кіші электрстанциялар  қиратылды. Бұл елдегі шамамен  өндірілетін қуаттың жартысына тең еді. Елдің батыс бөлігінде орналасқан  көптеген электрстанциялардың  құрылғылары эвакуацияландырылды.  Эвакуацияланған құрылғылардың негізінде тез арада энергетикалық қуаттарды енгізуді қамтамасыз ету керек болды. Соғыс уақытындағы жобаларда, құрылыстық-монтаждық жұмыстардың көлемін барша қысқартуға және құрылыс  уақытын күрт төмендетуге әкелген шешімдер қабылданды.

1945-1956жж. Халық шаруашылығын қайта келтіру мәселесін жаңа техника базасында ғана шешуге болды: жылу электрстанцияларындағы (ЖЭС) бу параметрлерін жоғарылату, агрегаттардың бірлік қуаттарын арттыру  және т.б.

Жобаларда жобалау уақытын қысқартуға және электрстанцияларын қолданысқа беруін жеделдетуге септігін тигізген жаңа техника мен жаңа прогресшіл жобалық шешімдер көрініс тапты. Барлық негізгі элементтерді унификациялау мен типтендіру жұмыстары жүргізілді. Қайталанбалы жобалардың қолданылуының және типтік жобалаудың мүмкіндігі туып, АЭС жобалаудың негізі қаланды.

 

1.3 Қазіргі таңдағы электрстанцияларды жобалаудың ерекшеліктері

 

1.3.1 Сандық және сапалық өзгерістер.

Бұдың аса критикалық параметіне (24 МПа) сай құрылғылыр игерілді. Келесідей энергетикалық қондырғылар мен электрэнергияны алудың жаңа әдістері алынды: қуаттылығы 200 МВт газтурбиналық қондырғылар, 250 МВт төменгі қысымды бугенераторлы бу-газдық қондырғылар,  магнитті гидродинамикалық қондырғылар (МГД), МГД-мен үйлестірілген  бу-газды  қондырғылар, қайта қалпына келетін энергия көздерін – гидравликалық, күн, жел және геотермалдық  энергияны қолдану.

Блоктардың бірлік қуаттылығы жетеді: конденсаторлық– 80-1200 МВт; теплофикациялық– 250МВт; атомдық– 1000 МВт; гидроагрегаттарда– 650 МВт және одан көп.  Осыған сай, жеке электрстанцияларының қуаттары  артты: конденсациялық (КЭС)  4000-6500 МВт дейін, теплоцентральдар  (ТЭЦ) 1400 МВт дейін, атомдық (АЭС) 8000 МВт дейін, гидравликалық (ГЭС) 6500 МВт дейін. Энергожүйедегі электрстанцияларының жұмысы да осыған ұқсас өзгерді. 

 

         1.3.2 Жобалаудың кешенді сипаты.

Бір ғана ұйым электрстанцияға кіретін барлық қосалқы жүйелерді, яғни  тепломеханикалық, ядролық, гидроэнергетикалық, электротехникалық, құрлыстық, гидротехникалық қосалқы жүйелерді, сонымен қатар қосалқы құрылыстарды, жол-транспорттық бөлімдері мен байланыстарын  жобалайды. Жобалаушы ұйым келесілерді орындайды: алдын-ала қарастырулар, жобалауды, техникалық құжаттаманы  жасау, құрылысқа жетекшілік ету. Объектінің кешенділігінің шарқырау шыңы отын-энергетикалық деп аталатын құрамына бір қатар қуатты ТЭС-тар кіретін кешендерде көрініс табады. Энергетикалық өндірістің барлық қалдықтарының – жылу, күл мен шлактардың, шайылған сулардың шығарылуының және т.б., кешендік қолданысы ескеріледі.

 

1.3.3Құрылыс пен эксплуатация тәжірибесінің есебі.

Орталықтандырылған есеп  бұл– құрылыс, реттегіш және басқа да мүдделі  ұйымдардың шақырылуымен өткізілетін, жобалау институттарының тақырыптық немесе электрстанцияларының тексеру жиынтықтарының бас мамандарының  жыл сайынғы мәжілісінде қаралуы. Индивидуалды есеп бұл –   электрстанциясының қолданыс  процесстері кезінде алынған мәліметтерді жинау мен өңдеу. Индивидуалды есептің ең жетілген формасы – объектіні өтпелі жетекшілік ету, оның  төрт кезеңін қарастырады:                           

1) Жобалантылатын объектегідей жабдықтыры бар электрстанцияларды алдын- ала тексеру және қолданыс тәжірибесін есепке алу.

2) Жобалау кезеңінде мүдделі ұйымдармен – өндіруші зауыттар, ғылыми-зерттеу институттар, монтаждық-реттегіш ұйымдар, эксплуатациялық қызметкерлермен кеңестер өткізу.

3) Объектінің құрылыс кезеңіндегі бақылауын жүргізу.

4) Объектіні іске қосу мен пайдалану кезіндегі бақылауды жүргізу.

 

1.3.4 Нормативті материалдар.

Электрқондырғыларыныңқұру ережелері (ЭҚЕ), электрстанцияларының және желілердің техникалық қолданылу ережелері (ТҚЕ), ЭС және қосалқы станциялардың қолданысы кезіндегі  техникалық қауіпсіздік ережелері.

Жылу электр станцияларының және  жылу желілерінің технологиялық жобалау нормалары (ТЖН), гидроэлектрстанцияларының ТЖН, атомдық электрстанцияларының ТЖН,  жоғарғы кернеуі 35–750 кВ  төмендеткіш қосалқы станциялардың ТЖН.

Қысқа тұйықталу токтарын есептеу, қысқа тұйықталу шарттарына сай аппараттар мен өткізгіштерді таңдау мен тексеру, энергожүйенің дамуын жобалаудың, 35-500 кВ электр станциялары мен қосалқы станцияларының найзағай тиуі мен найзағай толқындарынан қорғаудың және т.б. басқару нұсқаулары.

Жабдықтардың, құрылғылардың, терминдер мен анықтамалардың, әріптік атаулардың және т.б мемлекеттік стандарттары (ГОСТ).

1.3.5 Типтік жобалаудың қолданылуы

Түрлі электрстанцияларда қайталанатын, оның алдында жасалынып қойған франгментерді жобалауда. Ол үшін қайталанатын элементтерді бірыңғайлату керек.

Келесілер жобаланып-жасалды: типтік 500 МВт блокты 4000 МВт ГРЭС, турбоагрегаттардың алуан отын түрлері мен қуаттары бар  КЭС пен ТЭЦ универсалды жобалары, 800 МВт атомдық жоба, 800 МВт энергоблоктары бар ГРЭС жобалары, ВВЭР-1000 типті реакторлы АЭС жобалары және т.б.

Кешендік құрылғылар –  тарату құрылғылары, тарату щиттері мен     1000 В төменгі құрылғылар, бірыңғайландырылған құрылыстық және архитектуралық детальдар, яғни фундаменттік блоктар, колонналар, қабырғалық және шатырлық панельдер және т.б.  кең таралды.

 

1.3.6 Қоршаған ортаның қорғанысын қамтамасыз ету.

Ұшқыш күл,  күкіртті ангидрид, азот тотықтары және т.б атмосфераға шығарылуы, ТЭС-тің барлық стационарлық ластау көздерінің   25% құрайды.  Бұған, сонымен бірге, техникалық сумен жабдықтаудың қалдықтарының  шығарылуын,  ластанған ағын сулардың шығарылуын, күл тастау орындарын қосуға болады. Атомдық ЭС ТЭС қарағанда қоршаған ортаны азырақ ластайды, бірақ, онда радиоактивті қалдықтарды көму мәселесі туындайды.

Қуатты ТЭС пен АЭС құндылығы төмен, ауылшаруашылығына жарамсыз жерлерде орналастырылады. Арнайы күлді ұстап қалатын қондырғылар құрылады. Азот тотықтары мен күкіртті ангидриттеріне қарсы күрес жүргізіледі. Шашырату үшін биіктігі 250, 400 м дейінгі түтін мұржаларын салады. Күл төгілетін орындарда  күлдің шашырауына қарсы арнайы шаралар жүргізеді. Жиынтық жылу утилизациясына арналған жолдар іздестірілінеді.   

1.3.7 Жобалық-конструкторлық жұмыстарды автоматизациялау.

Қазіргі таңда, электрқұрылғыларын таңдау және есептеуге арналған, жүйелер мен қосалқы жүйелердің беріктілігін есептеу, сонымен бірге электр станцияларының басқа да параметрлерін есептеуге арналған бірқатар программалар жасалынып, қолданылуда.

 

2 дәріс. Жобалау мен қондырғыларды  құрастыру жұмыстарының мазмұны

Дәрістің мазмұны: жобалау кезеңдері және жабдықтарды жайғастыру.

Дәрістің мақстаты: жобалау бойынша жұмыстар мазмұны  мен жабдықтарды жайғастыру принциптерімен танысу.

 

2.1 Жобаладың кезеңдері

 

Жобалаудың тапсырмасы бастапқы сыртқы мәліметтерден–орналасу орны, типі, станцияның және оның негізгі бастапқы параметрлерінен; отын және сумен жабдықтау көздері; станцияның жұмыс  режимдері, оның жүктемесі мен энергожүйедегі жүктеме графигіндегі орны; станцияның энергожүйеге қосылу сұлбасы, энергожүйе мәліметтерден тұрады. Тапсырманы жобаның тапсырыс берушісі техника-экономикалық дәйектеме (ТЭД) негізінде береді.

Техникалық жоба дегеніміз  жобаланатын станцияны сипаттайтын мәліметтерді беретін құжаттар жиынтығы.

Техникалық  жобаның құрамына  келесілер кіреді: паспорт; ТЭД; смета және  технология, электротехника, гидротехника, құрылыс жөніндегі жобалық құжаттар, сонымен қоса, станцияның бас планы, көлік пен құрылысты ұйымдастыру материалдары.

Жұмыс жобасы– бұл  монтажды-құрылыс жұмыстары орындалатын есептеулер мен жұмыс сызбалары бар  түсіндірме хаттамалардың жиынтығы.

 

2.2            Жобалау жұмыстарының мазмұны

 

1.                 Бастапқы мәліметтерді дайындау. Мәліметтердің сыртқы көзі жобалаудың тапсырмасы болады. Ішкі мәліметтер жобалау кезінде басқа қосалқы жүйелерді жобалайтын секторларден келеді.

Негізгі ішкі мәліметтер: қуаттар, негізгі энергетикалық жабдықтардың– қазандық, реактор, турбиналар және т.б., саны, типтері және параметрлері; технологиялық сұлбалардың мінездемесі (мысалы, ТЭС – блокті немесе көлденең байланысты) және қосалқы жұмыс машиналарының параметрлері; агрегаттардың іске қосылу жылдарының реті.

2. Электр станцияның энергожүйеге қосылу сұлбасын нақтылау.

3. Бас сұлбаны жобалау.

4.Өзіндік мұқтаждық  (ө.м.) электр қондырғысын жобалау.

5.ТҚ конструкциясын жобалау  дегеніміз – электротехникалық құрылғыларды жайғастыру, тоқ күшінің артуынан қорғау мен жерге тұйықтау.

6. Тұрақты ток қондырғысын жобалау.

7. Басқару қондырғыларын жобалау, бақылау, РҚ және А.

8. Электрлік жарықтандыруды жобалау.

9. Қосалқы қондырғылар мен құрылыстарды жобалау: майлы, ауа және сутектік шаруашылықтар, шеберханалар және т.б.

Қосалқы станциялардың электротехникалық бөлімі жайлы түсіндірме хаттамаға келесілер кіреді: қосалқы станцияның паспорты, қосалқы станцияның энергожүйеге кіруі мен электрлік жүктемелерді есептеу, қосылудың бас сұлбасы және өздік мұқтаждықтар сұлбасы, қ.т. токтарының есептелуі және электрлік апараттар мен өткізгіштердің таңдалуы, қолданысты ұйымдастыру және басқару мен тексеру, релелік қорғаныс пен автоматика, ТҚ құрылымы, ауа желілерінің ажырату, ток күшінің артуынан қорғау мен жерге тұйықтау, электрлік жарықтандыру.

 

 2.3 Құрылыстар, инженерлік коммуникациялар және оларды орналастыру

 

Электрлік станциялардың өз құрамында көптеген ғимараттар, құрылыстар және инженерлік коммуникациялар бар болғандықтан,  оларды орналастыруға да үлкен аудан қажет: КЭС үшін 0,04-0,06 га/МВт, ТЭЦ үшін 0,01-0,03 га/МВт.

Құрылыстың бір бөлігін–отын қоймасын, жүктеме түсіретін қондырғылары бар қабылдағыш темір жол станциялары, күл мен шлак тастау орындарын және т.б. құрылыс алаңының сыртында орналастырады.

Күл мен шлак тастау орындарына электрстанцияның жұмысын кем дегенде 25 жылға қамтамасыз ететіндей аудандар береді.

ТЭЦ алаңын жылулық жүктемесінің центріне орналастыруға тырысады, себебі жылу энергия тасушысының ТЭЦ-тен беру радиусы шектелген. Ыстық суды 35 км дейінгі қашықтыққа, ал буды 8-12 км дейін тасымалдайды.

Кондесаторлық электрстанциялары (КЭС) көп мөлшердегі отын мен техникалық суды (ең алдымен турбиналардың  пайдаланылған буды конденсациялау үшін ) талап етеді.

Сумен қамтамасыз ету жүйесін таңдағанда, табиғи су айдындарын қолдануға тырысады, ал олар жоқ болса, қолдан суытқыш-айдыны бар  суыту немесе градирня жүйесін жасайды. 

2.1 кестеде көрсетілгендей, ТЭС алаңдары санитралы-қорғау нормаларына сай өлшемді, тұрғын аудандарынан қашық болуы керек.

Газды-мазуттық КЭС салу орнын таңдағанда, ең алдымен табиғи су айдындарының орналасуын ескереді. Төменгі сортты көмірді тасымалдау 150-200 км қашықтықпен шектелген. Шаңды-көмірлі  КЭС салуды жоспарлағанда, отын базасының орналасуын да, сумен жабдықтау көзінің орналасуын де ескереді.

АЭС салу ауданын таңдағанда, отын базасының алшақтылығы маңызды рөл атқармайды. Қазіргі кезде, АЭС органикалық отын қоры аз, ал электроэнергияға деген мұқтаждық жоғары жерге орналастырады.                 

ГЭС орналасу орны өзен жармасының мінездемесімен және суды  суару кеме қатынасы, балық шаруашылығы, сумен қамтамасыз ету, және т.б.  мақсаттарына кешенді қоланылуының талаптарымен анықталады.

Бұл жерде ГЭС су қоймасының орналасуы үлкен рөл ойнайды, ал ол көбінесе үлкен аудандардың су басуын және ауыл шаруашылық жерлерден алыстатуды талап етеді.

Жер асты суларының деңгейі  салынған жертөле мен жер асты комуникацияларынан кем дегенде 3–4 м  төменірек орналасуы керек.  Құрылыс алаңдарын лай көшкіні жиі болатын,  батпақты және тым ылғал грунтты аймақтарда орналастыруға болмайды.

Сел, қар көшкіні, жерсілкінісі (8 баллдан жоғары) және т.б. қауіптерді ескеру қажет. Аймақтың рельефі салыстырмалы түрде біртекті болуы дұрыс.

Құрылыстың мүмкіндігін анықтау үшін және алаңдардың орналасу нұсқаларын салыстыру үшін келесідей инженерлі қарастырулар жүргізіледі: инженерлі-геологиялық (аймақтың рельефін, 50–100 м тереңдіктегі байырғы және төртінші сатылық  шөгінділердің  құрамын және сулы қабаттардың мінездемелерін анықтау, физико-геологиялық процесстер мен құбылыстарды зерттеу); топографиялық-геодезистік (станция салынатын болжамды орынның картасын жасау); гидрологиялық (су ресурстарының есебі, техникалық сумен жабдықтауының болжамдық көздерінің мінездемелерін анықтау); метеорологиялық (климаттық мәліметтер мен сейсмикалық жағдай).

ГЭС-тің су торабы құрылыстарын таңдаудың өз ерекшеліктері бар.   Бұған – тіреуіш құрылыстарының жармасын таңдау, кеме жүретін және су өткізетін құрылыстар трассаларын таңдау, станциялық алаңды таңдау және де  су қоймасының зонасын анықтау кіреді.

Электр станциясы алаңында көптеген ғимараттар мен құрылыстар салынады және инженерлік коммуникациялар (желілер) тұрғызылады.

Инженерлік коммуникациялар қатарына келесілер кіреді: технологиялық байланыстар (құбырлар, су таратқыштар, каналдар, науалар, көліктік отын және т.б.); электрлік байланыстар (ток сымдары, кабельдер және т.б.); көліктік жолдар мен ортақ міндетті  коммуникациялар; су құбыры мен канализация; жылыту желісі, электр жарықтандыру желілері, байланыстар, сигнализациялар.

Негізгі өндірістік мақсаттағы ғимараттар мен құрылыстар: негізгі және қосалқы жабдықтар орналастырылатын бас корпус; генераторлық және жоғарлатылған (35 кВ және одан жоғары) кернеуді тарату құрылғылары (ТҚ); өздік мұқтаждық ТҚ; циркуляциялық су құрылғылары – насостық, градирнялар, шаршырататын хауыз; отын шаруашылығының құрылыстары– қабылдағыш және еріткіш қондырғылар, көмір ұнақтатқыш, шаң зауыты; радиоактивті қалдықтарды жою мен дизактивациялауға арналған арнайы құрылыстар. 

 

2.1 кесте -  Санитарлы-қорғау зоналарының нормалары, м

Отынның күл мөлшері	Күлдің  70%  ұстап қалғанда		Күлдің 90% ұстап қалғанда
Жұмыс массасының %	Отынның шартты  шығыны, т/с
	50—100	100-230		50-100	100-200	200-300
15 дейін	500	500		300	500	500
15-20	500	1000		300	500	1000
20-25	1000	1000		300	500	1000
25-30	1000	1000		500	1000	1000
30-45	1000	Сәйкес органдармен келіскенде		500	1000	1000

2.3           Жайғастырудың жалпы принциптері

 

Жайғастыру деп  бір алаңда  негізгі және қосалқы құрылыстарды өзара орналастыруды түсінеді.

Негізгі және қосалқы құрылыстар мен коммуникациялардың орналасуын көрсететін алаңның планы – бас план деп аталады. 

Жайғастыру жобалаудың ең күрделі мәселелерінің бірі. Жайғастыру кезінде климатты, аймақтың рельефін, табиғи су айдындарының орналасуын және жел тармақтарын ескереді.

Электрстанцияның жайғастыру нұсқаларын жасағанда, келесі принциптерді басшылыққа алады:

1) Табиғи су айдындарына қатысты оңтайлы бағдарлау.

2) Сыртқы коммуникациялардың ыңғайлылығы.

3) Ішкі инженерлік коммуникациялардың ыңғайлылығы.

4) Қосалқы шаруашылықтардың ғимаратттарын орналастыру.

5) Алаңның мүмкіндігінше аз ауданы.

6) Кейінгі ұлғаю мүмкіндігі.

  Жайғастыру ғимараттар мен құрылыстардың минималды мүмкін ара қашықтығына сай жүргізіледі.

 Жеке ғимараттар мен құрылыстар және қондырғылар арасында өрт сөндіру алшақтықтары мен өтпелері болуы қажет.

Станцияның айналасында биіктігі 2м  тор көзді болат немесе темірбетонды қоршау салынады. Қоршаудың ішкі жағынан ені 5м зонаны құрылыстан бос қалтырады.

 

 3 дәріс. Электр станцияларын және қосалқы станцияларды жайғастыру

 

Дәріс мақсаты: электр станцияларын және қосалқы станцияларды жайғастыру принциптерімен танысу.

Дәріс мазмұны: электр станцияларын және қосалқы станцияларды жайғастырудың принциптері.

3.1  Көлденең байланысты ТЭЦ жайғастыру

 3.1 суретте көрсетілгендей шаң-көмірлі ТЭЦ-тің негізгі технологиялық    құрылыстарына жатады: турбоагрегаттар 2 орналасатын бас корпус 1; қазандықтар 3 және олардың қосалқы жабдықтары; градирнялар 4 және циркуляциялық су суөткізгіштері  5; отын қоймасы 6; жүктемені түсіретін құрылғылары бар отын беру 7; конвейрлер галереясы 8,  ұнтақтау корпусы 9; түтін мұржалары 10.

Негізгі технологиялық құрылыстардың жанынан олардың қосалқы құрылыстарын тұрғызады: химиялық су тазарту, мазут шаруашылығы 12, механика шеберханасы 13, отын қоймасы мен бас корпус арасында орналасқан материалдық қойма 14, жүйе мен байланыс трансформаторларының қатарын 16  бойлай салынған теміржол тарауының жанында орналасқан трансформатор шеберханасы 15. Май шаруашылығын 17  негізгі құрылыстардан бөлек, шеттте орналастырады.  Құрамына  ТЭЦ негізгі және қосалқы жабдықтарымен технологиялық байланысы жоқ қызметтер  кіретін басқару корпусы  18, бас ғимараттың тұрақты кесік жағында, территорияға кіретін бас жолға қарсы орналасады.

 

3.1сурет- ТЭЦ-тің  көлденең байланысты бас жобасы

Электрлік жабдық пен құрылыстардың жайғасуы құрылымдық электр сұлбасына сай келеді: генераторлар 2, генераторлық кернеулі ТҚ (ГТҚ) 19, генераторлар мен ГҚТ арасындағы электрлік байланыстар 25, байланыс трансформаорлары 16, жоғарлатылған кернеулі ТҚ  20, электр қуатын берудің ауа желілері 21. Басқарудың бас қалқаны (ББҚ) ГТҚ-ға оның тұрақты кесігі (торец) жағынан жанастырылған. ГТҚ мен бас корпус арасында жер асты және жер үсті технологиялық коммуникацияларды орналастыруға керек 20-30 м қашықтықты ескереді. Өздік мұқтаждық (ө.м.) тарату құрылғыларын бас корпустың ішінде орналастырады. Байланыс трансформаторлары 16 мен (ө.м.) трансформаторларын 23 ГТҚ екі жағынан орналастырады. Трансформаторларды жөндеу үшін бас корпустың монтаждау алаңын 24 қолданады. Қуатты трансформаторларды (байланыс трансформато­рлары) монтажды алаңға, өздерінің тележкаларында, темір жол арқылы тасымалдайды. Төменгі қуатты трансформаторларды автомашина арқылы тасымалдайды.

3.2 КЭС жинақтау

Бас корпус пен ТҚ  және сыртқы су қоймасының (өзендер, шашырататын хауыз және т.б.) өзара орналасуы үлкен рөл ойнайды.  ТҚ, әрқашан  машина залының жағындағы бас ғимараттың қабырғасының алдында орналасатын, блокты трансформатормен ішкі электрлік байланыста болады. 3.2-сурет көрсетілгендей, ТҚ орналасуының төрт ерекше жағдайы болуы мүмкін. Бас корпусының су қоймасына максималды жақын орналасуы, ең қысқа әрі арзан суытатын суды тартуға кететін жылдық  ең аз шығынды гидротехникалық коммуникацияларды алуға мүмкіндік береді.

ТҚ бас корпусының тұрақты кесік жағынан орналастырғанда, ТҚ мен блоктік трансформатор арасындағы байланыс ұзын әрі қымбат болып шығады.

3.3 АЭС жинақтау

Радиоактивті қалдықтарын жою мақсатында АЭС  келесідей қосымша құрылғылар және құрылыстармен қамтамасыз етеді: арнайы технологиялық вентиляция, арнайы канализация, дезактивация мен жолдарды  көму жүйесі.

Вентиляция жүйесіндегі ауа фильтрлар арқылы тазартылып, сорғыш мұржа арқылы атмосфераның жоғарғы қабаттарна шығарылады.

Сұйық радиоактивті қалдықтарды шығару үшін ішкі арнайы канализация салынады. Қатты радиоактивті қалдықтар, сонымен бірге, қойыртпақ (пульпа), концентрлі ерітінділерді көмуге арналған арнайы сақтау орындары ескеріледі. 

АЭС құрылыс алаңын онда санитарлы-қорғау зонасын ұйымдастыруға болатындай етіп таңдайды.     

/ — бас корпус; 2 —жоғарғы кернеулі  ТҚ ; 3 — орташа кернеулі ТҚ ; 4—су қоймасы ; 5 — насостық станция; 6— түтін мұржасы; 7—отын қоймасы; 8—энергоблоктың трансформаторы; 9 — байланыс автотрансформаторы ; 10—блок трансформаторы  мен ТҚ арасындағы электрлік байланыс ; 11 —электр қуатын берудің ауа желілері.

 3.2 сурет-КЭС құрылыстарын жинақтау нұсқалары

3.4 ГЭС жинақтау

Аңғарлық ГРЭС ғимараты бөгетпен теңдес жоғарғы бьефтің (ЖБ) су қысымын көтереді. Блок трансформаторларын жоғарғы немесе төменгі бьеф (ТБ) жағындағы алаңда орналастырылады. Генераторлық кернеулі ТҚ ГЭС ғимаратында орналастырады. ОРУ салу алаңын жағалаулық белдеудің рельефіне сәйкес таңдайды. Бөгет қасындағы ГЭС ғимараттарын саңылаусыз бөгет артында салады. Су турбиналарға қысымды құбырлар арқылы беріледі. ГЭС ғимараты мен қысымды құбырлардың үстіндегі бөгеттің арасында қуыс пайда болады, оны трансформаторлық блоктарды және генераторлық кернеулі ТҚ орналастыру үшін пайдалнану ыңғайлы. Жоғарылатылған кернеулі ТҚ аңғарлық ГРЭС-дей жағада орналастырылады.

Деривациялық ГЭС жайғастырудың өз ерекшеліктері бар. Бас түйінді өзенде тірек құру мен ағынды деривацияға жіберуге арналған құрылыспен біріктіреді. Оған бөгет, су жинақтайтын құрылғы, су қабылдағышы, тұндырғыш, шаю құрылғылары кіреді.  

 

3.5 Қосалқы желілерді жайғастыру

 

Қосалқы желі алаңында келесілер орналасады: ТҚ, трансформаторлар, реакторлар, синхронды компенсаторлар, ортақ қосалқы станция басқару посты (ОҚБП). Қосалқы ғимараттар (гараж, жөндеу шеберханалары, қойма бөлмелері және т.б.) тек үлкен қосалқы станцияларда салынады.

ОҚБП қызметкерлердің үздіксіз кезекшілігі жоспарланғанда және аккумуляторлық батарея орналастырылатын немесе ЗРУ салынатын жерлерде  қаралады.ОҚБП бөлек бірқабатты ғимарат ретінде немесе 6-10 кВ ЗРУ-мен бірге үйлестірілген ғимарат ретінде жасалады.

Электржабдықтар мен ТҚ екі кернеуі бар ҚС алаңында орналастырылуы құрылымдық сұлбадағы элементтердің қалпына сәйкес.

Электрлік байланыстары түзу әрі қысқа. Үш кернеу кезінде жинақтау күрделеніп,  3.3 сурет- сияқты бірнеше түрлі нұсқаларда болуы мүмкін.

3.3 сурет - Құрылымдық сұлба(а) мен  үш кернеулі қосалқы желі құрылыстарының жайғастыру нұсқалары   (б, в, г)

3.6 Ішкі электрлік байланыстарды орындау

 

 Электрлік байланыстар үшін ашық  иілгіш ток сымдары, ашық шиналық көпірлер, комплектілі фаза бойынша экрандалған ток сымдары, кабельдер қолданады. 35-750 кВ ТҚ шиналау иілгіш болат-алюминилік сымдармен жасалынады.

 

4 дәріс. Технологиялық бөлімді жобалау

 

Дәріс мақстаты: электр станцияларының түрлі типтері үшін технологиялық сұлбаларымен танысу.

Дәрістің мазмұны: электр станцияларының технологиялық сұлбаларының ерекшеліктері.

 

4.1 ЭС технологиялық сұлбалары

 

4.1, а суретінде көрсетілгендей моноблокты схема бір турбинаға біркорпусты қазандықтың оналасуымен жасалады.

Конденсатордың түтігінің ц.в.д. қазандығынан 2 келетін бу, аралық  қазандықтың бөлігін құрайтын бу жылытқышына 3 жіберіледі.

Екінші рет қыздырылған бу турбинаның ц.н.д. қайтарылады, онда ол конденсотродың 4 қысымына дейін ұлғаяды.

                                  

1—қазандық; 2.—бу турбинасы; 3—буды аралық  қыздыртқыш;

4 — конденсатор; 5—генератор.

4.1сурет - Көпблокті (а) және дубль блокті (б) сұлбалар

 

Дубль блокты сұлба үшін әрқайсысы 50 % екі қазандық және бір турбина қолданылады. Бұл, жаққанда шарт бойынша қазандықтың өнімділігі 500 т/сағ шектелетін, төменгі сортты отынды (торф, тақтатас) қолданғанда рұқсат етіледі. Егер өндірістік бу жүктемесі басым болса, дубль-блоктар қолданылады, ал жылыту жүктемесі басым болса, моноблоктар қолданылады.

Будың аралық қыздырылуынсыз болатын ТЭЦ үшін агрегаттар арасындағы бу бойынша көлденең байланыстар қарастырылады.

Аралас түрдегі ТЭЦ үшін 4.2 суретінде көрсетілгендей, қазандықтар арсында (магистраль 6) бу бойынша, турбиналар арасында  өндірістік бу бойынша(магистраль 7) және ыстық су бойынша (магистраль 8)  байланыстар болады.

Түрлі типті жылыту турбиналардың қосылуының түрлі сұлбалары қолданады: ыстық су алу үшін реттелетін  бу іріктейтін Т типі; өндірістік мақсаттар мен су жылыту үшін реттелетін бу іріктейтін ПТ типі; қысым атмосфералықтан жоғары болғанда барлық бу тұтынушыларға берілетін, кері қысымды Р типі.

     

 1—қазандық; 2.—бу турбинасы; 3—будың аралық қыздыртқышы; 4 — конденсатор; 5—генератор; б—ауыстырып-қосқыш  бу магистральі; 7—өндірістік  бу; 8—ыстық су; 9—пикті қазандық ; 10 — редукционды-суытқыш қондырғы; 11 — желілік қыздыртқыш; 12 — пикті су жылытатын қазандық; 13 — желілік  насос.

4.2 сурет - Аралас түрдегі технологиялық сұлба

 

 АЭС құрылымдық схемасының таңдалуы, оның реакторларының түрлеріне (корпустық және каналдық), жылу тасушы түріне, баяаулатқышқа және басқа да факторларға тәуелді. Сұлба бір контурлы, екі контурлы, толық емес екі контурлы және үш контурлы болуы мүмкін.

 СЭС технологиялық сұлбасын таңдау, оның типіне тәуелді. Шешімді таңдау, су құбыры сұлбаларының мүмкін ңұсқаларын экономикалық, құрылыстық және қолдану параметрлерін, пайдаланатын өзен бөлігінің табиғи шарттарына және халықшаруашылығының кешенді мақсаттарына сай, салыстыру арқылы жүзеге асырады.

4.2  Турбиналарды таңдау 

КЭС үшін турбоагрегаттардың бірлік қуаттылығын мүмкіндігінше үлкенірек, жүйенің дамуын қарастыра отырып таңдайды. Агрегаттардың бірлік қуаты, жүйе қуатының 4-10 % құрай алатын, жүйенің авариялық резервінен аспау керек. Турбинаның типі– конденсациялық.

ЖЭО үшін жылыту турбоагрегаттар қуаттылығын мүмкіндігінше үлкенірек, жылулық жүктемелердің өсуін қарастыра таңдайды. Шешуші болып, өндірістік және коммуналды-тұрғын тұтынушыларға кететін қысым және буды іріктеу шығындары саналады. Өндірістік тұтынушылары жоқ, қалалық ЖЭО үшін Т типті жылыту турбиналары таңдалады, мысалы  Т-50-130, Т-100-130 немесе Т-250/300-240.  Өндірістік ЖЭО-да ПТ типті турбиналар (мысалы, ПТ-60/75-130) орналастырады. Үздіксіз жылу жүктемелерін жабу үшін кері қысымдық Р типті турбиналарды (мысалы, Р-100-130) алуға болады. Дамыған өндірістік және комуналды тұрғын  жылу тұтыныстары үшін жобаланатын ЖЭО -да, үш типті – Т,ПТ және Р (аралас типті ЖЭО) турбиналарын орнату тиімді болуы мүмкін. 

АЭС-да турбина типін реактордың типіне және құрылымдық технологиялық сұлбаға қарап таңдайды: жоғарғы температуралық реакторлар үшін жоғарғы қысымды қыздырылған бу турбиналарын таңдайды; жылутасушысы сұйық металл, газ бен органикалық сұйықтықтар болатын реакторлар үшін орташа қысымды қыздырылған бу турбиналары, ал су жылутасушысы бар реактор үшін орташа қысымды қаныққан бу турбиналар.

СЭС-да гидроагрегаттың қуаттылығын түрлі мөлшерлі агрегаттары бар нұсқаларды техника-экономикалық салыстыру арқылы таңдайды.

 

4.3 Қазандықтарды таңдау 

 

Өндіруші зауыттың жабдықтарының номенклатурасында газда, газ бен мазутта, қатты отында жұмыс істеуге арналған қазандықтар болады, олар: будың аралық қыздырылуынсыз табиғи циркуляциясы бар барабанды Е маркасы (мысалы, Е-420-140) және аралық қыздырылуы бар Е_п маркасы (мысалы, Е_п-640-140); туратокты аралық бу қыздырылуы бар П_п маркасы (мысалы, П_п-950-255).

Барабанды қазандықтар икемдірек әрі қоректендіретін су сапасына аса сезімтал емес, бірақ металды көп қажет етеді және түзу токты қазандықтардан қымбатырақ келеді. 17 МПа жоғары қысымдарда циркуляция шарттары бойынша, барабандық қазандықтарды қолдануға болмайды, тек түзу токты қазандықтарды орнату ғана мүмкін. Орташа бу қысмдар аралығындағы (8,8 және 12,7 МПа) бу үшін барабандық та, түзу токтық қазандықтар да орнатылуы мүмкін.

Будың  үлкен қолданысы бар өндірістік ТЭЦ үшін, тазартқыш су қосуымен орындалатын конденсатордың  елеулі шығындары үлкен рөл атқарады. Сондықтан, мұндай қазандықтардың қоректендіргіш су сапасына қойылатын талаптарының аздығы  шешуші рөл ойнайды.

Блокты ТЭС-тің жылулық сұлбасы, блоктың әрдайым қосылуын қамтамасыз ету керек, ол үшін іске қосатын қазандықты немесе басқа да құрылғыларды қарастырады. 

  

4.4 Күштарту машиналарды және насостарды таңдау

 

Сиретілумен жұмыс істейтін қазандықтар үшін күш тартатын машиналар – түтінсорғыш (түтінді газдарды сорып алу үшін) және үрлеу желдеткіштері (вентиляторлары) (шаң үрлеу мен оның жануына керек ауаны беру үшін) орналастырады. Бу өнімділігі 500 т/сағ не одан аз қазандықтар мен дубль-блоктың әр қазандығы үшін, бір түтін сорғыш пен бір вентиляторды қарастырады. Одан қуаттырақ қазандықтар үшін, әрқайсысының берілісі 50 % екі түтін сорғыш пен екі вентилятор қарастырылады. Күш тартатын (тягодутьевый) машинаның қуаты шығын және қысыммен анықталады:

_,

мұнда: Р – тұтынылатын қуат, кВт;

Q – күш тартатын  (тягодутьевый ) машинаның шығыны,  м³/с;

Н - қысым, 15% артығымен алынады, кПа;

- қондырғының  ПӘК-і  (машиналар мен беріліс).

Қоректендіруші насостар ең қуатты және жауапты қосалқы жұмыс машиналары болып табылады. Бу қысымы 13 МПа блоктар үшін 100% берілісті бір қоректендіруші электрнасос қарастырылады (қоймада, сонымен бірге, бүкіл ТЭС үшін бір резервті насос болады), ал аса критикалық бу қысымы бар блоктар үшін 100 % берілісі бар бір турбонасос немесе әрқайсысының берілісі 50% екі турбонасос қарастырылады. Аса критикалық бу параметрлерінде, турбожетек қолданылады. Аса критикалық қысымдардың қоректендіретін насостар үлкен айналу жиіліктерінде – 4500-6000 айн/мин орындалады.

Циркуляцияланатын және конденсаттық насостарды жаз айларындағы толық жүктемелі турбиналардың жұмысы кезіндегі суытуға кететін  қосымша циркуляциялық су шығындарын ескере,   жұмыс сұйықтығының максималды шығын шартымен таңдайды.

Конденсаторлық насостарды резервпен таңдайды: бір  турбинаға бір конденсатор келгенде, әрқайсысы 100 % берілісі бар екі конденсаторлық насосты ескереді; бір турбинаға екі-үш конденсатор келгенде,

әр - қайсысының берілісі 50% үш конденсаторлық насостар (екеуі жұмыстық, біреуі резервті) ескеріледі.

         Орталыққа тартқыш насос білігінің қуаты:

                                                                 _,Вт,

мұнда  Q - насостың берілуі, м³/ с;

айдау және сорғыш түтіктеріндегі қысымы, Па;

ή- насостың және есептік режімде берілу ПӘК-і;

Насостан пайда болатын қысым, үш құраушыдан тұрады

     

мұнда -  айдап құйылатын сұйықтықтың тығыздығы, кг/м³;

g= 9,81 м/с²—еркін түсу үдеуі;

h- геодезиялық қысым, айдау мен сорылу биіктіктерінің айырмасы, м;

                - резервтердегі қысым, Па;

 - магистральдағы қысым шығыны, м.

Қысымды анықтап, насос білігінің қуатын табады, оны кейін жетегінің қозғалтқыштың қуатын таңдауда қолданады.

 

5 дәрiс. Техника-экономикалық дәлелдеуде қолданылған шешiмдер

 

Дәріс мақсаты: техника-экономикалық дәлелдеу сұлбасында мақсаттық функцияның құрастыруының негізгі қағидалармен танысу.

Дәрiстiң мазмұны: техника-экономикалық дәлелдеуде қолданылған шешімдердің әдiстемесі.

 

5.1 Электр қондырғылардың сапасы және  мақсаттық функциясы

 

ЭС бірнеше бөліктерден тұрады (ішкі жүйелер) - технологиялық, жылу желiс (ЖЭО үшін), электротехникалық, құрылыстық, гидротехникалық, транспорттық және қосалқы, әрқайсысы ерекше және басқа iшкi жүйелерiмен әлсiз байланысты. Сондықтан ЭҚ үшiн жергiлiктi ықшамдау болуы мүмкiн. Ықшамдаулардың белгiлері ретiнде үлкен санның көрсеткіші қызмет көрсете алады.

1. Үнемдiлiк - құндық көрсеткiш жиынтығы: капитал жұмсау,жылдық энергияның жоғалу шығындары, жылдық жөндеу және қызмет.

2. Сенiмдiлiк – берілген функциялар объектінiң қасиетi тап қалған функцияларды орындау. ЭС үшiн - бұл мөлшерленген сапаның  электр және жылулық энергиясының (ЖЭО үшін) берілген санын өндiруi. ҚС үшiн - мөлшерленген сапаның электр энергиясының тұтынушыларының жабдықтауы.

Электр қондырғылардың сенiмдiлiктері үшін сандық бағаның әлі де нормативтiк көрсеткiштерiнің бар болуы жеткiлiксiз, ең үлкен тарату келесiлерді  алды:

- жиiлiк және орта жылдық мөлшердегі жоғалтуыны жинайтын қуат;

- жиiлiк және орта жылдық мөлшердегі бұзылысты жабдықтау;

- математикалық күтiм(м.к) электр энергияны бір жылға жіберілмеуі;

- математикалық күтiмнің  шығыны.

Шығын бұл ұлттық табыстың сенімсіздік объектісінен көрсеткіштік бағаның төмендеуі сенiмдiлiктiң қорытынды көрсеткiшi болады.

3. Жөндеуге келетiн-өздік  объекті, оның  қорытынды қасиеті қызмет көрсетуге және жөндеуге арналған. Жөндеуге келетiн сенімділік ретінде кіреді және электр қондырғының жөнделген күйінің ұзақтығымен және жиіліктің мәндерімен шағылысады.

Үнемдiлiк пен сенiмдiлiк қарама-қайшылықтарда болады, өйткені сенiмдiлiктiң жоғарылатуы қосымша капитал жұмсауларды талап етедi.

1. Қызмет көрсетудiң қауiпсiздігі.

2. Ауыстырып-қосулардың ең төменгі көлемі мен  пайдаланудың оралымдылығы.

3. Электр жабдықты орналастырудың оралымдылығы.

4. Кейінгі кеңейту мүмкiндiгі.

Егер объектінің бағасының сапасын бір критерийдің тиімділігімен қысаң мәннің бір мақсаттық функциясымен жасауға болса-онда бiр критерийлi ықшамдау орын алады. Егер тиiмдiлiктiң бiрнеше критерийлерін енгізу керек болса,онда көп критерийлі ықшамдауда күрделi мәселе пайда болады.

Электр қондырғыны жобалауда қатал ұтымды шешiм алуы көп критерийлі ықшамдауға жатады. Бірақ, тиiмдiлiктiң белгiлерiнiң қатары және өзi есептiң шешiмiнiң күрделiлiгi үшiн математикалық өрнектiң жоқтығы бiр критерийлi ықшамдаудың қолдану әдiстерi энергетикалық объекттердiң жобалауында себепшi болды.

Мақсат функциясы бір критерийлi ықшамдауда жобаланатын объектінің өте салмақты сапаларын сандай қамтып көрсетуi және экстремум алуы керек.

Есептеуді минимум бойынша келтiрiлген шығынды(Ш) апарады, руб/жыл осының ішіне: капитал жұмсаулар К, руб; жылғы шығындар Ш, руб/жыл; және м.к  залалы, М(З) руб/жыл қосылады.

 

Мұндағы  -нормативтiк тиiмдiлiк коэффициентi, 1/ жыл, энергетикада

Р=0,12,Т_н=8жыл орнының толатындығының нормативтiк мерзiмiне сәйкес келедi.

Нормативтiк тиiмдiлiк коэффициентi капитал жұмсауды және жылдық шығындарды топтастыруға мүмкiндiк бередi. Осылай, екi варианттарды салыстыруда капитал жұмсаулармен К1 мен К2 және жылдық шығындармен Ш1 мен Ш2  экономикалық нәтиженің шартын жазып алуға болады

немесе  _.

Мұндағы - үнемдiлiктiң сандық бағасын бiрiгiп бередi, ал залал –сенімділіктің( м.к. қосымша шығындары объектінің сенімсіздігінен). Жылдық өндіріс шығындары (жылдық эксплуатациялық шығындар) үш құрауыштан қалыптасады.

_.

Мұндағы – амортизациялық төлемдер (жаңалықты және iргелi жөндеуге бөлiп шығару);

        а —амортизациялық төлемдердiң нормасы, 1/ жыл;

             - электр қондырғының қызмет көрсету шығындар;

        b - қызмет көрсету нормасы бөліп шығаруда,1/ жыл;

              , И_шығ шығындар, энергияны жоғалулары;

        β – меншікті шығындарды өтеу,руб/квт-сағ;

        ∆Wжоғ- жылдық энергияның жоғалулары, квт.сағ/жыл.

Күш беретiн электротехникалық жабдық пен РУ үшiн келесі  бөлiп шығару нормалары орнатылған:α=6,4% b=3% Uном=150 кв-қа дейін және b=2% Uном>220кв.

Залал: құрылғының сенімді болмағанынан энергия жетіспеушілігінің математикалық күтімі жыл/(кВт-сағ) мен меншiктi залалдың шығармасының руб /(кВт-сағ) қосындысынан тұрады. Жеке құраушылардың мәнін ескере отырып, келесіні аламыз:

 

_.

Мақсаттық функциясы объектінің барлық сапалары мен шешімін, критерийдің минимумы бойынша келтірілген шығынның қатал емес ең жақсысын қамтып көрсетпейді.

Таңдауда ең бірінші вариант қатарларды және мақсаттық функцияларды есептеуді (есепті шығындар) ойластырады. Содан соң ең кіші шығындардың вариантын таңдап алады (ондағы Ш 5 %-ке Шmin айырмашылығы болады),  ал содан соң мақсаттық функциясы суреттелмеген басқа сапалар бойынша бәсекеге түсе алатын варианттардың қосымша салыстыруларын өткiзедi.

5.2  Шығындардағы энергияның жоғалуы   

 Шығындардың  энергиядағы шығынды өтеуі қалай анықталады

_.

Мұндағы, -(айнымалы) жүктемеге тәуелдi болатын жылдық энергияның жоғалулары  1 квт-сағ көрсеткіш;

                   – тағы сондай, бiрақ жүктемеге байланысты емес(тұрақты).

 Жоғалтылған электр энергиясының 1 квт-сағ көрсеткіші энергияның шығынды өтеуiне негiздi және электр станцияларына меншiктi шығындары сияқты үмiт артады:

_.

Мұндағы, α макс- энергожүйенің максимумына түсетін коэффициент (ЭҚ үшін α=1);

τ- максималдық жоғалту уақыты;

З_баз,З_пик - шығындар 1 квт-сағ;

γ_баз,γ_пик - шығынды өтеудегi негiздi және базалық станциялардың (қуат бойынша) меншiктi қатысулары;

Τ_баз,Τ_пик - негiздi және базалық электр станцияларына қойылған қуаттың қолдануының сағатының саны;

Көп баспалдақты график бойынша жұмыс iстейтiн екi орауыш трансформатордағы энергияның жылғы жоғалтулары төмендегiдей анықталады:

_.

Мұндағы, P_к, P_к - жоғалтулары қ.т трансформатор, квт;

Nқ,Nж - жұмыс кезіндегі жылдың қысқы және жазғы маусымдарындағы сан;

S_i,S_j - қысқы және жазғы графиктердiң баспалдақтарының j-шы және i-шiсi жүктемесі, квт;

∆t_i,∆t_j - баспалдақтардың ұзақтығы,сағ;

n´- баспалдақтардың қысқы және жазғы графиктарындағы саны.

Үш орауыш трансформаторларында әрбiр орам үшiн жүктемелеріне тән тәулiктiк графиктарын салады және ол бойынша әрбiр орам үшiн жоғалтуын есептейді

 

Мұндағы, S_ж, S_т, S_о және P_кж, P_кт, P_ко - жүктемелер және жоғалтулар, жоғарғы, орташа және төменгi кернеулердiң орамдары, квт;

 Бастапқы деректердегi жобалау сатыларыда S_max тек қана максимал жүктемесi және Τ_max олардың қолдану сағатының сандарын алып келедi. U энергияның жоғалтуларының есептеуін максималдық жоғалтуларының уақыты арқылы жуықтап апарады

Мұндағы, Т_р- жоспарлы жөндеудің кесірінен трансформатордың тұрып қалу ұзақтығы, сағ/жыл

 

6 дәрiс. Бас сұлбаны жобалау

 

Дәрiстiң мазмұны: электр станциясындағы  бас сұлбаларын жобалау.

Дәрiстiң мақсаты: электрлік станциялары мен қосалқы станциялардың бас сұлбаларын құрастырудың әдiстерiмен танысу.

 

6.1 Жүйеге қосудағы сұлбаны таңдау

 

Электр станциясының бас схемасын жобалауда мүмкін болатын типтік шешiмдерін шығарған, жобалаудың өзiн келесi кезеңдерге бөлуге болады:

- энергожүйеге қосудағы схеманы таңдауы; құрылымдық схеманы таңдауы;

- тоқтардағы шектеудiң әдiсiн таңдауы; барлық кернеулердегі ТҚ сұлбаларын таңдау; тоқтарды есептеуi және ЭА таңдау.

Жобалау үшiн белгiлi болуы керек: электр энергиясының кернеулерін беруi және жүктемелердiң мiнездемесі; желілердің схемасы, сан және созылымдығы шегінетін сызықтар және оларды жабдықтау (Шр, кб, бөгеушi жоғары жиiлiктi құрылымдар тағы сол сияқтылар); энергожүйедегі параллель жұмысының орнықтылығы және қуаттың орналастырылатын резертiң шарты бойынша жинайтын қуаттың мүмкiндігін жоғалтулары; жүйенiң жүктемесiнiң графигі жабылуындағы станциялардың орынмен сәйкес генераторлардың активті және реактивтi қуаттардың графигі; тоқ бойынша мәліметтер.

Энергожүйенің қазiргi сұлбасынан басқа жүйеге станцияның қосуының сұлбаларын таңдауда кернеулердiң әр-түрлi сыныптағы сызықтары бойынша электр энергиясының берiлуiнің мүмкiндiгін есепке алу керек. Кернеудiң әртүрлi деңгейлерi желiлердiң арасындағы шекаралар 1кестеде-келтiрiлген.

 

1 к е с те

Uном, кВ		Бiр шынжырға берілетін ең үлкен қуат, МВт	Ең үлкен ұзындық ВЛ,км
110		25—50	50—150
220		100—200	150—250
500		700—900	600—1200
750		1800—2200	800—1500
1150		4000—6000	1200—2000

 

Бiр кернеудегi электр энергиясын беру су жинағыш немесе газтурбиналы ЭСтардың (ГТЭС ) шекті мәндеріне тән. Көп жағдайларда беру (60% ) екi кернеуде болады:110-220кВ маңызды желідегі екі кернеулер және жергілікті ауданның жүктемесі, 220-330 және 500-750 кВ үш кернеулердi жоғарылатса, электрлік сұлбаны қатты күрделендіреді.

Байланыс тораптарының сандарын таңдауда барлық Вл ретiнде жұмыс iстегенде айтып тұру керек, немесе барлық орналастырылатын қуаттың беру орнықтылылығының бірқалыпты деңгейін және электр энергиясының тиiстi сапасында олардың кез келгендерiнiң ажыратылуын қамтамасыз естiлу керек.

Энергияның бiр бөлiгiн ЖЭТ генераторлық кернеудегi жергiлiктi тарату желілерiне бередi, ал қалған-желідегі жүйенің 110-220 кВ кернеулеріне береді. Көп жағдайда 100 және 250 МВт қуатты теплофикация турбоагрегаттары бар. Қазiргi ЖЭОлары 110—220 шаршы кернеулерде жүйенiң желiсiнде үлкен аумақтар және барлық дерлiк қуаттарды қамтиды 110 және 220 шаршы кернеудi жүйенiң тарату желілерiне бередi.

 

6.2 Құрылымдық сұлбаны жобалау

 

Құрылымдық сұлба ТҚ мен байланыс трансформаторларының санының арасындағы генераторлардың үлестiрiлуiн анықтайды. ТЭО-ны негiзінде таңдалынылады. Негiзгi қағидасы – блоктық сұлбаны  максималды қолдану.

КЭС-тің құрылымдық сұлбасы 6.1суретте келтірілген

 

 

А- бiр жоғарлатылған  кернеумен; б - ТҚ ЖК ОК арасындағы жеке автотрансформатордың байланысы болып табылады; в - қолданылған блоктық АТ; г - екi орамды ТР.

 

6.1сурет - Аудандық электр станциялардың құрылымдық сұлбасының типтері

 

6.2 суретте көрсетілгендей  ЖЭТтің құрылымдық сұлбасы: агрегаттардың бірлік және қосынды қуатына, қосынды генераторлық қуаттың байланысы мен жергiлiктi жүктеменiң ең төменгi қуатына байланысты. Қаланың сыртында немесе ішінде ЖЭТтің орналасуы маңызды рөл ойнайды.

Үлкен қалалар мен үлкен өндірістік орындарды құрастыратын 100 және 250 МВт мықты ЖЭТ-тер үшін бірлік блоктарды қолданады.

Қосалқы станциялардың құрылымдық сұлбалары трансформатор сандарымен және кернеулермен едәуір оңай анықталады. 

 

6.2 сурет - ЖЭО-ның құрылымдық сұлбалары  (а,б,в) блоктық емес, (г ) блоктық және (д ) аралас түрі

6.3 Трансформатордың қуаты мен санын таңдау

Үш фазалық трансформаторлар ұсынылады, бiрақ екi үш фазалық немесе үш бiр фазалық трансформаторлардың топтарының қолдануына рұқсат етiледi. Барлық трансформаторлар РПН-нің құрылғысын алу керек, тек қана генераторы бар блоктерде қосылғаннан басқасы. Трансформатордың қуаты

Мұндағы, - есептiк қуат;  - трансформатордың атаулы қуаты;  - жүктеудiң шамадан тыс коэффициенті.

Трансформатордың блоктық сұлбасы тармақтық жүктемесiнiң -қуатының шегермесiне үлкен кернеулі желiге генератордың қуатын беруiн қамтамасыз ету керек. Тек қана ОК жүктемесiн қосуда

 

Жергілікті  жүктеме мен ОК-ін қосуда

 

Мұндағы, ,  -генератордың активті және реактивтi атаулы қуаты; , -меншiктi мұқтаждықтардың активті және реактивтi жүктемесi; , - активті жіне реактивті жергілікті жүктемелер; cosτ-генератордың қуатының номиналды коэффициентi.

ТР-ды таңдауда күндiзгi уақыт қызметінің мерзiмiнiң қысқартуынсыз болуы мүмкiн жүйелi түрде шамадан тыс жүктеулердi есепке алумен орындалады, яғни

Мұндағы,  - жүктеме қабiлеттiлiгiнiң графигі бойынша анықталған жүйелi түрде шамадан тыс жүктеулердiң коэффициент.

ЖЭО-те екi трансформатордың жүйемен байланысын ескередi.

Трансформаторды таңдау барысында,ТҚ-мен байланысты генератордың кернеуінен, ЖЭО-ның жоғарылатылған кернеуінен берілетін қуат анықталады.

 

Қосалқы станциялардағы трансформаторлардың саны қуат пен тұтынушылардың жауапкершiлiгiне байланысты, сонымен қатар  резервтегi көз қоректенуiнiң бар болуын таңдайды. Трансформатордың атаулы қуаты бiр трансформаторлы ҚС жүйелi түрде шамадан тыс жүктеулердi есепке алумен таңдайды:

Бiр трансформатордан көбін орнатуда  есептiк шамадан тыс жүктеуiн есепке алуы бар жұмыста барлық қажеттi қуатты тапсыруы керек болуға қалған солардың бiрiнiң ақауын жағдайы болып табылады:

.

Трансформаторлардың апаттық жүктеуін жобалауда есептiк коэффициенті К_п,ап=1,4 қабылданады. Егер бастапқы жүктеменiң коэффициентi 5 күннен аспайтын болса, онда 0,93 күнгі жүктеменiң максимумының ұзақтығы 6 сағаттан аспайды.

 

7 дәрiс.  Қысқа тұйықталудағы тоқтарды шектеу

 

Дәрiстiң мақсаты: қысқа тұйықталудағы тоқтарды шектеу әдiстерін таңдау

Дәрiстiң мазмұны: қысқа тұйықталудағы тоқтарды шектеу әдiстерi.

 

7.1 Қысқа тұйықталудағы тоқтардың шектеу әдістері

 

Тоқтардың деңгейiнiң шектеуiнің қысқа тұйықталуы техникалық қажеттiлiкпен немесе экономикалық орындылықпен дәлелдеуi керек. 

Қазіргі кезде мынандай әдiстер қолданылады:

а) желіні бөлу (мысалы,ТҚ-жоғарылатылған бпп өлек жұмыс пен қосалқы станцияның бөлек жұмысы 6— 10 кв тарапта трансформаторлардың жолымен, аудан электр станцияларынада жоғарылатылған кернеулері);

б) 6-10 квт тоқ шектейтiн реакторларын орнату;

в) трансформатордың өзгеруінің жарықшақты орамдарының төменгi кернеуі; г) трансформаторды жартылай жерге қосу нейтрасы (бір фазалы тұйықталудың шектеулі тоғы үшін); инерциясыз тоқ шектейтiн құрылымдар және тоқ шектейтiн коммутацилық аппараттардың қолдануы; тұрақты тоқтың орнатуларын қалыптастыру және т.б.

 

7.2 Электростанциялардағы тоқ шектейтін құралдарының аудандық түрін таңдау

 

Мұндай станциялардың электр жүйесi блоктық қағида бойынша салынады және тоқтың шектеуi туралы сұрақ қысқа тұйықталудағы генераторлық кернеуде тек қана блоктердiң iрiлендiрiлген күйiнде пайда бола алады. Екi немесе одан да көп генераторларды ортақ трансформаторлармен блокта біріктіргенде, кернеу генераторы мен көлденең байланысын көрсетеді, бұл 7.1 суретте тоқтардың үлкеюіне осы кернеудің қысқа тұйықталуына алып келеді

.

7.1 сурет – ірілендірілген блок және оның орын басу сұлбалары

 

Қысқа тұйықталудағы тоқтың шектеуi трансформатордың жарықшақты орамдарын қолданып жете алады, бұл 7.2 суретте көрсетiлген.

Үш фазалық трансформатордағы ыдырау коэффициенті әдетте 3,5, ал бір фазалы трансформатордын тобы - 4,0 тең. Қысқа тұйықталу тоқтары үлкен кедергілерден көршi генераторынан Г2 және жүйелерден Ж өтеді, осылай тоқтардың шектеуіне жетеді.

7.2 сурет - қысқа тұйықталудағы шектеу тоғының трансформаторының жарықшақты орамдары

Жарықшақты орамдары бар трансформаторларды қолдануы әрдайым тиiмдi және экономикалық негiзді талап етпейдi. Мықты электростанцияны жобалауда қомақты жүйенің құрамында жұмыс істеуге арналған, қ.т тоқтың шектеуінің қажеттілігі тууы мүмкін және жоғарылатылған кернеуі. Шаралардың бiреуі секция сөндiргiштердің көмегiмен екi бөлек жұмыс iстейтiн бөлiктердегi электр станциясының жоғарылатылған  кернеуiнің ТҚ бөле алады.

 

7.3 ЖЭО- ғы кернеу генераторының тоқ шектейтін құрылымдарын таңдау

 

ЖЭО-ғы қысқа тұйықталу кезіндегі ток параметрлері сөндіргіштермен: заводта дайындалған атаулы кернеумен, сонымен бірге кабельдік дәмеленетін желінің алдағы бөлімшелерінің қыздыру табандылығымен анықталады. Қысқа тұйықталудағы тоқтардың шектеуі тұтынушылары үшiн әдетте тым тереңiрегi керек, тарату желілерінің кабелдерiнiң қыздыру табандылығы мен ТП орнатылатын сөндiргiштердiң параметрлерiмен анықталады.

Ажыратудағы атаулы тоғы немесе электродинамикалық табандылықтың атаулы тоғының мәні әдетте бірдей, есептік сөндіргіштік параметріне қолдануға ыңғайлы. Бұл есептік параметр бастапқы мәнімен сәйкес келу керек, қысқа тұйықталу кезіндегі тоқты есептеуінің әдістемесі өте оңай болды.

Блоктық генератор қолдану-ол трансформатор өзімен-өзі қысқа тұйықталудағы тоқтарды шектейтін генераторының кернеу шегі болып табылады. Блоктық ЖЭО-да генераторлық кернеу әдетте 6-10 кВ шектеледі ТҚ тармағында, сондықтан жергілікті жүктеменің сызықтарынан шегінеді.

ЖЭО-да екі трансформатордың секциялық реакторларының байланысы әдетте көлденең байланысымен генератор кернеуін қолданады, 7.3 суретте көрсетілген және сирек жағдайлардағы секциялардың бөлек жұмысы.

 

                     

7.3 сурет – топтық сызықтық реактордың көмегімен, ЖЭТ-тегі қысқа тұйықталудағы ток шектеуінің сұлбасы(а), секциялық реактор(б,в), трансформаторлардағы жарықшақты орамдары(г), трансформаторлық реактор(д)

 

Бір трансформатормен шектеу жүйесінің байланыстары оның орамдарының ыдырауымен жетеді немесе оның қосарланған реакторының тізбектерінде орнатылады.

Секциялық реакторды таңдауы келесі түрдегідей жүреді:

1) БТҚ секцияларының санын анықтайды.

2) Секциялардың санымен сәйкес секция реакторларының қосындысының сұлбаларын анықтайды: (алшақ салынған) тура екi-үш секциялардың санында және сақиналық үш-төрттiң секцияларының санында.

3) Қайта талдай отыра секциялар арасындағы атаулы тоқтарды секциялық реакторды таңдайды. Оларға ең үлкен таңдалатын  нақтылы индукциялы кедергілер сәйкес келеді.

4) Секциялы реакторлар болған жағдайда және жоқ кездегі БТҚ шинадағы қысқаша тұйықталу тогын есептейді I_na Бұл тоқтар меншiктi мұқтаждықтардың трансформаторларының қосуларындағы есептi сөндiргiштердiң таңдауында болып табылады.

5) ЖЭО-тегі, БТҚ -дағыі қ.т шектелу тоғының қажеттіліктерін негіздейді.

6) Егер секция реакторлары бар сұлба қабылданса, олардың секцияларының арасындағы қуат шығыны, онда жоғалған кернеулерді анықтайды. Бұл жоғалтулар 5-6% номиналынан аспау керек.

Сызықты реакторларды таңдау ЖЭТ-тің құрылымдық сұлбасымен  анықталады.

Топтық қосарланған реакторға жоғары бағалау беріледі, бұл 7.4 суретте көрсетілген. Қосарланған реакторлар көп сандық сызықты бір реакторға біріктіреді және капитал жұмсауды төмендетеді. Оған қоса олар бірқалыпты режимдегі кіші кернеу жоғалуы болады. Сызықтық сан,топтық құрастыруда үш-төрттен аспауы керек.

 

7.4 сурет – топтық қосарланған реактор және оның орын басу сұлбасы

 

7.4            Қосалқы станцияларда ток шектеуінің құралдарын таңдау

 

Қ.т шектеулік тоқтың керекті деңгейін КРУ-дің сөндіргіш параметрімен, сонымен қатар кабельдік дәмеленетін желінің алдағы бөлімшелерінің қыздыру табандылығымен анықталады.

Ең алдымен тоқ шектейтін әсер трансформатордың бөлек жұмысының шегі ретінде бағаланады, қосымша шығында талап етпейді. Егер бұл қажетті әсер бермесе, онда жарықшақты орамдардың трансформаторлардың қолданылуы және зығыр трансформаторларының реакторы орнатылады.

Қуатты қосалқы станцияда қажетті барлық үш құралдарды көрсете алады: трансформатордың бөлек жұмысы,олардың орамдарының ыдырау және әрбір қосылған зығыр реакторы. Сонымен бірге,сызықтық реакторын қолдану мүмкін.

 

8 дәрiс. Таратқыш құрылғылардың сұлбаларын жобалау

 

Дәрiстiң мазмұны: таратқыш құрылғылардың сұлбаларын таңдау.

Дәрiстiң мақсаты: электр станциялары мен қосалқы станциялардың ТҚ сұлбаларын таңдау әдiстемесiмен танысу.

 

8.1 ТҚ-ның классификациялық сұлбасы

 

1-ші түрі-коммутациямен бір сөндіргіш арқылы қосылған (айналыс сөндiргiшi бар шиналардың аралап шығатын жүйесiмен толықтыра алған әрбiр қосуға бiр сөндiргiшi бар құрама шиналардың бiр немесе екi жүйелерi бар сұлбасы);

2-ші түрі-коммутациямен екі сөндіргіш арқыла немесе сақиналық түрі арқылы қосылған  (әрбiреуін қосу, көпбұрыштарға екi, 3/2, 4/3 сөндiргiштерi бар құрама шиналардың екi жүйелерi бар сұлбасы тағы сол сияқты) ;

3-шi түрі - ықшамдалған (бiреуінен кемін қосуға) сөндiргiштердiң қысқартылған санымен немесе мүлдем (блоктық сұлбалар, көпiрлердiң сұлбасы және бұйрығы) жоқ.

 

8.2 Электрлік сұлбаның ТҚ 6-10квт ЖЭТ және қосалқы станциясын таңдауы

 

ТҚ-ға 6-10 кВ  ЖЭТ және қосалқы станцияға дәмеленетін ептеген сан  және сызықтар санының  маңыздылығы, жергілікті  тұтынушыға шегінетіні қосылады.ТҚ-ның сұлбасы бұзылулар мен кез келген сөндіргіштік бұзылуға жабдықтаудың жауапкершіліктік тұтынушыларға әкелмеуі керек. Бұдан басқа кеңейту мүмкіндігін қамтамасыз етуі керек.

Ең тиiмді рационалдық шешімнің сұлбасы радиалдық типтегі коммутациямен бір сөндіргіш арқылы табылады, 8.1 суретте көрсетілген.

Құрама шиналардың бiр жүйесiнің сұлбасы оңай, арзандау және КРУ ұяшығын пайдалануға бередi. Құрама шиналардың секциясының жөндеуi дегенмен барлық қосылулармен ажырату талап етедi. ТҚ 6— 10 кВ электрлік сұлбаны таңдауы тек қана бастапқы шарттардың талдауында және техника –экономикалық есептеулердің нұсқаларын талап етпейді.

 

8.3 ТҚ жоғарылатылған кернеулерінің электрлік сұлбасын тандау

 

Талаптар; 1) Кернеуі 110 кВ және одан жоғары кернеудiң сөндiргiштік жөндеуi қосуларды ажыратусыз өндiрiп алуы керек.

2) АЖ ажырату екi сөндiргiшпен, трансформатор- үш сөндiргiшпен  iске асуы керек .

3) Жанында сөндiргiштердiң ақаулары жүргiзуi керек:

а) бiр бағыттағы екi параллельдi өтпелi сызықтарының бiр уақыттағы жоғалтуы;

б) бiр уақытта бірнеше  сызықтардың  ажыратылуы.

ТҚ электрлік сұлбасы үшін жоғарлатылған кернеудің үш түрі келтірілген, 8.2 суретте көрсетіліп тұр.

     а-қосалқы станцияларға құрама шиналардың бiр жүйесiмен;

     б-ЖЭО-да құрама шиналарының бiр жүйесiмен;

     в-ЖЭО-да құрама шиналардың екi  жүйесімен.

8.1 сурет - 6—10 кв электрлік сұлбаның қосылуларының нұсқалары

а — ЖЭТ-тің құрылымдық сұлбасы; б —бесбұрышты; в — қосалқы көпір; г — ыдырау бұрышы. 8.2 сурет-ЖЭТ 110кв ТҚ үшін электрлік қосылулардың сұлбасының нұсқасы

Егер қосылу санының ТҚ кернеуі 35-220 кВ 4-6 аспайтын болса, онда ықшамдалған электрлік сұлбаның 3-ші түрі және көпбұрыштық сұлбасы қолданылады.

Үлкен қосылу саны ТҚ 35-220 кВ электрлік сұлба  коммутациямен бір сөндіргіш арқылы  қосылып қарайды.

Егер (Uном=35 кв), онда айналыс сөндіргіші бар шиналардың аралап шығатын жүйенің Uном=110-220 кВ ескермеуге болады, айналыс сөндіргіші бар шиналардың аралап шығатын жүйесі қажетті.

Сұлбадағы екі жүйенің құрама шинасы, егер 12 мен 16 аралығындағы секцияларға кеңес берсе, үш секциялы құрама шиналары алынады. Құрама шиналардың екі жүйесі қосылулар санында 16-дан көп болса секциялауға ұсынылады.

ТҚ-да 110-220 кв құрама шиналардың бір  секцияланған жүйесі жеке аралап шығатын әрбір секция үшін орнатылған.

Екі секциялық жүйенің құрамдық шинаның қосындыларының саны  әр  секция үшін 5-6 аспайтынын көрсетеді. Шина жалғайтын және аралап шығатын сәйкес сөндіргіш қодануға болады.

Орта кернеулі (220кВ) КЭС блокпен 300 МВт қарайды: құрама шиналардың бір секцияланған жүйесі бар сұлбаны және айналыс шиналары мен құрама шиналардың жүйесі,бұл 8.3суретте көрсетілген

а) КЭС-тің құрылымдық сұлбасы; б-в)ТҚ-ның  330 КВт сұлбаларының нұсқалары; г-ж) ТҚ-ның 50кв сұлбасының нұсқасы.

8.3 сурет - КЭС-тің жоғарылатылған кернеулі ТҚ электрлік қосылуларының сұлбаларының нұсқасы

 

ТҚ үшін үлкен қосылулы сан және кернеуі 330-750 кВ коммутациясы бар сақиналық түрдің сенімді сұлбаларын қарастырылуға қосылуда екі (үш) сөндіргішінен кейін ұсынылады, құрама шиналардың екі жүйерімен –екі (бір жарым) қосылулары үш сөндіргішімен немесе үшті (4/3 сұлба) қосудағы төрттік сөндіргіштер, шағылысқан көпбұрыштар: генератор сұлбасы-трансформатор – сызықты айналыс көпбұрышы.

СЭС жиі режимді коммутациялық блок –бір сөндіргіш арқылы немесе қосқыш жүктемесі.

Трансформатордың ажыратулары өте сирек болатын қосалқы станцияларда – сөндіргіштерсіз, яғни шина трансформаторы бойынша сұлбасы.

8.4 сурет - ТҚ шина жинамасымен жүктеме ажыратқышы (а) және ажыратқышсыз арқылы трансформатор қосылу сұлбасы (б)

ТҚ есептік тәртібі бойынша таңдау сұлбасы:

1) Схемалардың варианттарының қатарларын iстейiн деп отырады айғайлаймын.

2) Әрбiр нұсқаның капитал жұмсауының ұяшықтарының саны бойынша бағалайды:

,

 

мұндағы, К_яч— ұяшықтың көрсеткіші.

3) Нұсқалардың сенiмдiлiгiнiң сандық көрсеткiштерiн анықтайды:

 - электр станциялары үшiн - жүйеге жиiлiктi және қуаттың реттеушісі, электр энергиясының толық жіберілмеу математикалық күтiмнiң геннiң авария жоғалтуын ұзақтық;

 - подстанциялар үшiн - тұтынушыларға жиiлiктi және жабдықтауды үзiлiстiң ұзақтығы, электр энергиясының недоотпусгiн математикалық күтiм.

4) Әрбiр вариант үшiн залалдарды есептейдi: электр станциялары үшiн энергосистемаға энергиялар толық жіберілмеу электр, подстанциялар үшiн - жабдықтаудағы үзiлiстен.

5) Әрбiр вариант үшiн қабылдай келтiрiлген шығынға сәйкес анықтайды.

6) Ең кiшi шығындардың аймақ кiретiн варианттарды алып қояды.

7) Техникалық белгiлер бойынша тартып алған варианттардың қосымша салыстырулары өткiзедi.

 

9 дәрiс. Электр қондырғылардағы қысқа тұйықталулар

 

Дәрiстiң мазмұны: өтпелі процесс және әр - түрлi схемаларды есептеуді ерекшелiктерi.

Дәрiстiң мақсаты: -үш фазалық қысқа тұйықталуда АРВ болған жағдайда өтпелі процесстiң сипатының зерттеуi және әр - түрлi схемаларды есептеудің ерекшелiктерi.

 

9.1 Өтпелі процесстiң үш фазалық қысқа тұйықталуының мiнездемесi

 

Электр қондырғылардың бұзылуының өте ауыр түрі үш фазалық қысқа тұйықталу, оның пайда болу ықтималдығы 1-7% құрайды. Қысқа тұйықталуда ток және кернеу арасындағы бұрыштар өзгередi, тоқтар айтарлықтай өседi, өткiзгiштердің және байланысулардың жоғары қыздырылуы осыған байланысты болады, өткiзгiштердiң арасындағы электродинамикалық күштер пайда болады және электр желiсіндегi кернеу деңгейiнiң төмендеуi орын алады. Қысқа тұйықталулар өтпелі процесспен қатар жүреді және ҚТ толық тоқ екі құрауыштан тұрады. ҚТ тогының мәжбүр құрауышы периодты құрауышы деп аталады:

 

,

мұндағы I_n,m – периодты құрауыш тоқтың амплитудалық мәнi.

ҚТ еркiн құрауышы апериодтық деп аталады. .

Қазiргi генераторлар үшiн ҚТ өтпелі процесiнiң ұзақтығы 3-5 с аспайды. Тоқтың максимал мәнi ҚТ процесі басталғаннан 0,01 с кейін басталады және екпiндi тоқ деп аталады i_у

Бұзылған орынның электрлік қашықтығы аз болғанда өтпелі процеске генератор ҚАР (АРВ) әсер етеді. Бұл жағдайда ҚТ кезіндегі кернеу төмендеуі қоздырушы тоқтың өсуіне себеп болады, бұдан генератор шықпаларында кернеудің 0,85-0,9 номиналды мәннен төмендегенде жылдам қоздыру пайда болады және бұдан шектік мәнге дейінгі қоздыру болады. Осылай, АРВ генератордың Ф_f магнит ағынын, генератордың ЭҚК-ін, ҚТ тоғын 9.1-суретке сәйкес өзгертеді. Барлық ҚАР біраз кешiгумен жұмыс iстейдi. Бұдан басқа, орауышының индуктивтілігі генератордың қоздырғышы ротор тоғының үлкеюінің тоқтауына алып келеді. Бұның нәтижесінде ҚАР-тің әсері ҚТ пайда болғаннан біраз уақыттан кейін айқындалады. Айтылғандардан мынадай қорытынды жасауға болады, ҚАР қысқа тұйықталудың алғашқы мерзiмдерiнде ҚТ тоқтарына ықпал етпейді.

9.1 сурет - ҚАР болған жағдайда синхронды генератордың ҚТ тоқтың өзгерiс қисықтары

Тоқтың периодтық және апериодтық құрауыштарының бастапқы мәні, соңғының өшу процесі, ал, кезекті, екпінді тоқ өзгеріссіз сол қалпында қалады, генератор ҚАР болмаған жағдайда жұмыс істесе де өзгермейді.

9.2 Қысқа тұйықталу  кезіндегі тоқты есептеу үшiн есептiк нүктелерді таңдау

Есептеу ортақ белгіленулермен және келесi кезекпен жүргізіледі.

1. 9.2-суретте көрсетiлгендей тексерілетін құрылғыдан ҚТ тоғы өтетін, ҚТ нүктелерінің және олардың элементтері мен параметрлері көрсетiлген есептiк сұлба жасалады. Мысалы, өткiзгiштер және Г1 түрінде аппараттардың қосылуында, есептiк нүкте ретінде K7, ал есептік тоқ Г1-ден басқа қоректену көзінің тоқтарының қосындысынан тұрады.

ҚТ есептiк уақытын t_есеп есептеудi есеп жүргізу мақсаттарына байланысты бағалайды: құрылғыларды электродинамикалық тұрақтылыққа t_есеп = 0 тексеру үшін (I_п,о ток үшін) және t_есеп =0,01 с (I_уд,max  ток үшін) ; сөндіргіштердің ажыратылатын қабілетіне тексеру қорғаныс әрекетінің мүмкін болатын уақытының 0,01 с t_расч (τ) қосындысы ретінде анықталады және сөндіргіштің ажыратылуының өзіндік уақыты. 

2. Есептiк сұлба бойынша орын ауыстыру сұлбасы жасалады және әрбiр қорек көзi бір қорытынды кедергі, ҚТ нүктесі әрбір қорек көзімен байланыста болатындай х_рез  сәулелік түрге келтіріледі.

3. Қорытынды кедергі және қорытынды ЭҚК бойынша, ҚТ тоғының периодтық құраушысының бастапқы мәнін, содан кейін екпінді тоқ және қажет болған жайғдайда берілген t уақыт мезетіндегі ҚТ тоғының I_п,0 периодты және апериодты құрауыштарын анықтайды.

 

9.3 ҚТ тоқтарын есептеудегі ауыстырушы сұлбалардың мінездемелері

 

Есептеудiң барлық жағдайлары үш түпкi орын ауыстыру сұлбаларына түйiстiре аламыз.

а) - «жүйе» түріндегі сұлба; б) - «генератор жүйесі» түріндегі сұлба в) - «қозғалтқыш —жүйе» түріндегі сұлба.

9.3 сурет - ҚТ тоғын есептеудегі орын ауыстырудағы типтік сұлбалары

 

«Жүйе» түріндегі сұлба, 9.3, а суретінде көрсетілген, егер ҚТ есептік нүктесі қорек көздерінен электрлік алшақтатылған болса, онда орын ауыстыру сұлбасы шартты түрде жүйе деп аталатын баламалы қорек көзінің параметрлерінен құралған түпкі бірсәулелі сұлбаға ауыстырылады. Бұндай өзгертулер ТҚ 6-10 кВ қосалқы станция үшін дұрыс, бұларға синхронды компенсаторлар, жоғары кернеулі қозғалтқыштар (К1 нүктесі), жоғарылатылған кернеулі ТҚ электрстанциясы және қосалқы станциясы (К2 нүктесі), 6-10кВ желілер, реакторлар арқылы қоректенетін электр станциялар және т.б. тікелей қосылмаған.

Өткізгіштер мен аппараттарды таңдау үшін ҚТ токтарының мәндері жеңіл жолмен анықталады:

      

мұндағы  

«Генератор-жүйе» түріндегі сұлба егерде кейбір қорек көздерінің ҚТ тоқтарының есептік нүктесінің электрлік алшақтығы нөлге тең болса. Оларды ерекше бөліп алу керек («генератор» Г қорек көзі), қалған алыстатылған қорек көздерін бір баламалы «жүйеге» топтастыру керек. Қорытындысында екісәулелі орын ауыстыру сұлбасы шығады, 9.3,б суретінде көрсетілгендей. Орын ауыстыру сұлбасы кернеу генераторында өткізгіштер мен аппараттарды таңдау үшін қолданылады (К.4 нүктелері мұндағы Г қорек көзіндегі Г1-Г2 және Г1 сәйкесінше бөліп алады), сонымен қатар синхронды компенсаторлардың (К5 нүкте) қосылу орны қосалқы станциялардың 6-10 кВ жағында.

Уақытта Г қорек көзіндегі периодтық токты анықтау үшін типтік қисықтарды қолдану ұсынылады. Бұл мақсатта ҚТ тоғының периодикалық құраушысының Г бастапқы мәнін номиналды токқа қатынасы бойынша есептейді  бұдан алынған мән бойынша қажетті қисықты тауып  және одан  ізделінді токтың бастапқы мәнге қатынасы бойынша табылады  және   .

Қорек көзінің екпінді тогы Г:  

мұндағы  Уақыт тұрақтысының мәні  анықтамалықта берілген.

«Қозғалтқыш —жүйе» түріндегі сұлба, 9.3,в суретінде көрсетілген. Олар қозғалтқыштағы электрқондырғылардағы ҚТ тогын есептеуге арналған және ҚТ есептік нүктесімен тікелей байланысқан. Атомдық және жылу электрстанциялардың (К6 нүктесі) немесе өндірістік қосалқы станциялардың (қозғалтқыш жүктемесі болғандағы К1 нүктесі) өздік мұқтаждықтары РУ 6-10 кВ.

Жеңілдету үшін электрқозғалтқыштарды бір баламалы (қорек көзі Д) жиынтық қуаттарды орта параметрлермен біріктіреді. «Генератор-жүйе» түріндегі екі сәулелі соңғы сұлба пайда болады. Есептеу әрбір қозғалтқышты жеке есепке алумен немесе топтық есепке алумен жүргізіледі.

Асинхронды қозғалтқыштың бастапқы периодтық тогын іске қосқыш токқа теңестіруге болады:

мұндағы,  іске қосқыш токтың номиналды токқа еселігі.

Ө.М. (өздік мұқтаждықтары) ЖЭОсекциясы үшін баламалы генератордың келесі параметрлерін қабылдауға болады:

    

Онда ҚТ тогының бастапқы мәнінің периодтық құраушысы кА, секцияның баламалы қозғалтқышынан келесі теңдеумен анықталады:

,

мұндағы,  -баламалы қозғалтқыштың номиналды қуаты, секцияның (топтың) қозғалтқыштарының номиналды қуаттарының қосындысына тең, МВт;

 - қозғалтқыштың номиналды кернеуі, кВ.

Д қорек көзінен ҚТ тоғының қалған қажетті мәндерін келесі түрімен анықтайды:

- моментке қатысты периодты құраушысы _;

- моментке қатысты аппериодты құраушысы   

- екпiндi ток      ;

 

         10 дәрiс . Квадратты тоқтың импульсiн, әр - түрлi уақыт мезетіндегі ҚТ токтарын анықтау және сөндiргiштер мен ток жүретін бөліктерді таңдау

 

         Дәрiстiң мақсаты: әр түрлi уақыт мезетінде квадратты тоқтың импульсiн және ҚТ токтарын анықтау және сөндiргiштердi, ток жүретін бөліктерді таңдау әдістерін үйрену.

         Дәрiстiң мазмұны: әр түрлi уақыт мезетінде квадратты тоқтың импульсiн және ҚТ токтарын анықтау және сөндiргiштердi, ток жүретін бөліктерді таңдау.

          

10.1 Квадратты токтың импульсін анықтау

         Термиялық тұрақтылыққа тексеру кезінде өшу уақытындағы ҚТ квадраттық тогын анықтау қажет, ол негізгі қорғаныс әсерінің уақыты мен сөндіргіштің ажыратылуына кеткен толық уақыттың t_oтк қосындысына тең. ҚТ квадраттық тогының импульсі t_oтк  өшу уақытындағы термиялық әсерін сипа. 

 

.

Квадратты токтың импульсін есептеуінің ықшамдалған әдісіне импульстерді В_п периодты және В_а апериодты құраушылардан жеке анықтап, тізбектеп қосу жатады.

В_а импульсі экспоненталық өзгеру заңына сүйене отырып, аналитикалық жолмен анықталады. В_п  импульсін есептеу әдісін орын ауыстыру сұлбасының түріне байланысты таңдайды.

«Жүйе» түріндегі сұлба үшін импульсті ҚТ толық тогынан есептейді,

В=I²_п,с (t_өшу +Т_а,с).

 «Генератор-жүйе» түріндегі сұлбада импульсті анықтау үшін ҚТ тогының периодикалық құрауышысынан импульстардың салыстырмалы қисықтарын – токты Q және квадратты токты B пайдаланады. Салыстырмалы импульс – бұл генератордың ҚТ периодикалық сөнiп бара жатқан ток импульсінің өшпейтін ток импульсіне қатынасы.

.

Апериодикалық құрауыш тоқтарының импульсі

_,

                                   ,

мұндағы  .

Егер қозғаушылардың тобында асинхрондық басым болса, онда В_п және В_а  үшiн формулалар ықшамдалып  бiр ортақ өрнекке топтастырылады.

_.

10.2 Уақыттың кез келген мезетінде ҚТ тоқтарын анықтау

 t >0 уақыты үшiн ҚТ тоғының периодты және апериодты құраушыларының мәндерін коммутациялық аппаратты таңдау үшін білу қажет.

ҚТ тоқтарды анықтауға қажет болатын есептiк уақыт  t_с,в + 0,01 с жолымен есептеледi, мұндағы t_с,в - сөндiргiштiң меншiктi уақыты. Ол қазiргi сөндiргiштер үшiн 0, 2с  аспайды.

ҚТ  тоғының апериодтық  құраушысы мынаған тең  , ал максимал мәнiнiң шарты   .

0,5 с дейінгі уақыт мезеті үшін ҚТ тоғының периодтық құраушысының мәнін анықтағанда жетекші нұсқаулар типтік қисықтар әдісін ұсынады, ол әдіс генератордан ҚТ тоғының периодтық құраушысының кез келген уақыт мезетіндегі (I_n,t,) мәндеріне қатысты қисықтарды қолдануға және ҚТ ның бастапқы мезетіндегі (I_п,0,г)  бұзылу орнының алшақтығы әртүрлі болатын жағдайларға негізделген. ҚТ нүктесі генератордың  шықпаларында орналасса немесе шықпалардан электрлік  алшақтығы көп емес болса типтік қисықтар әдісі қолданылады. 

10.3 Сөндіргіштер мен ток өткізгіш бөліктерді таңдау

         Ұзақ қыздыру шарты бойынша, аппараттар және өткізгіштер үдемелі режимді қанағаттандыруы керек, ол режим пайда болады:

         а) желілердің біреуі сөндірілген жағдайдағы параллель тізбектер үшін;

         б) шамадан тыс жүктемедегі трансформаторлар тізбектері үшін;

         в) шамадан тыс жүктемелерге қабілеттілігін пайдалану кезіндегі кабельдер үшін;

         г) кернеуді номиналды мәнінен 5% ке төмендету кезінде номиналды  қуатпен жұмыс істейтін генераторлар үшін.

_,

         Электродинамикалық орнықтылық аппараттың рұқсат етілген максималды тоғымен сипатталады , ол үшфазалы ҚТ екпінді тоғынан көп немесе соған тең болуы қажет  .

         Аппараттар мен ток өткізгіш бөліктерді термиялық орнықтылыққа тексеру кезінде ҚТ  ұзақтығын білу қажет, ол релелік қорғау әсерінің уақытына , сөндіргіштің өшу уақытына  тең. _.  Термиялық орнықтылыққа тексеру кезінде ҚТ жылулық импульсінің В_к, шамасы  анықталады.

Сөндіргіштерді номинальды кернеу бойынша; ұзақ номиналды ток бойынша, өшу қабілеті бойынша таңдайды, термиялық және динамикалық тұрақтылыққа тексереді.

         Электродинамикалық орнықтылыққа тексеру және ,  анықтау және осы мәндер мен тура жүретін симметриялық токпен  және шектік ассиметриялық  токпен салыстыру жолымен жүргізіледі.  _.

 Термиялық тұрақтылыққа тексерудiң шарттары

,.

Мұндағы  — аппарат бұзылусыз төзетін термиялық тұрақтылықтың номиналды уақыт аралығындағы термиялық тұрақтылықтың номиналды тоғы.

Бұдан басқа, сөндіргіштер ажыратылу уақыты бойынша тексеріледі, бұны ажыратылудың номинальды симметриялық тоғы  және апериодикалық құраушының   салыстырмалы номиналды мазмұны сипаттайды (ҚТ басталған мезеттен контакттың ажыратылуына дейінгі уақыты үшін  қисығы бойынша анықталады). Ажыратылу қабілеттілігіне тексеру үшін  ,  анықтау қажет.

ТҚ ток өткізгіш бөліктердің және күштік кабелдердің типі мен маркасы 10.1 суретте көрсетілгендей, орнату орнымен анықталады.                             ЖЭО генератор тізбектерінде генератор шықпаларынан алдыңғы қабырғаға дейінгі ток жүргізуші бөліктер шиндік көпір түрінде  қатты ашық алюминий шиналардан немесе жиынтық ток сымдарынан жасалады. БВ бөлігінде турбинді бөлім мен басты таратушы құрылғының (БТҚ) арасындағы байланыс шиналық көпір түрінде немесе иілгіш аспалы ток сым түрінде болады. ЖТҚ 6-10 кВ ішіндегі байланыс, қатты ашық алюминий шиналармен тікбұрышты немесе қорапты қимамен жасалады. БТҚ дан байланыс тронсформаторының шықпаларына дейінгі байланыс (ИК үлестігі) шиналық көпір немесе иілгіш аспалы ток сымымен орындалады. ТҚ 35 кВ және одан жоғары ток жүргізетін бөліктер АС немесе АСО сымдарымен орындалады. Кейбір құрылымдарда алюминий құбырлары қолданылады.

Өздік қажеттілік трансформаторлардың тізбектерінде, БТҚ қабырғасынан ТӨМ (ТСН) шықпаларына дейін, БТҚ жанына орнатылған байланыс қатты алюминий шиналармен орындалады. Егер өздік қажеттілік тансформаторы басты корпустың алдыңғы қабырғасында орнатылса, онда ГД үлестігі иілгіш ток сыммен орындалады. Трансформатордан өздік қажетті таратушы құрылғыға дейін (ЕЖ үлестігі) кабельді байланыс қолданылады.   

 а) ЖЭТ сұлба элементі;  б) КЭС сұлба элементі;  в) қосалқы станция сұлбасының элементі.     

10.1 сурет - негізгі электрлік тораптарда өткізгіштерді таңдауға

 

6- 10 кВ желілердің тізбектеріндегі реакторға дейін және одан кейінгі, сондай-ақ КТҚ шкафтарында барлық шиналау тік бұрышты алюминий шиналармен орындалған. Тұтынушыға кабелді желілер сәйкес келеді. Генератор – трансформатор блогында КЭС қа АБ бөлігі және ВГ өздікқажеттілік трансформаторына дәнекерін түсіру комплект фаза бойынша экрандалған ток сымымен орындалады.

ЕД үлестігі үшін ТӨМ нан өздікқажеттілік тарату құрылғысына дейін 6кВ жабық ток сымы қолданылады. Өздікқажеттілік резервті  трансформаторының тізбегінде ЖЗ үлестігі кабельмен немесе иілгіш сыммен орындалуы мүмкін. Осы немесе басқа байланысу тәсілі АТҚ, басты корпус, резервті ТӨМ орналасуына байланысты.  35 кВ және одан жоғары ТҚ ларда шиналау АС немесе АСО сымдарымен орындалады.

Қосалқы станциялардың ашық бөліктерінде АС сымдары немесе алюминий құбырлар мен қатты шиналау қолданылуы мүмкін. Трансформатордың ТҚ 6–10кВ немесе КТҚ 6-10 кВ байланысы иілгіш аспалы ток сыммен, шиналық көпірмен немесе жабық жиынтық ток сыммен орындалады. РУ 6 -10 кВ та қатты шиналау қолданылады.   

 

11 дәрiс. Көп жолақты және қорапты шиналарды есептеу және кабелдердi таңдау

 

Дәрiстiң мақсаты: ток өткізгіш бөліктердің механикалық есептеудің әдiстерiмен және кабель таңдау әдістемесімен танысу.

         Дәрiстiң мазмұны: көп жолақты және қорапты шиналардың есептеу және кабелдердi таңдау.

 

11.1 Көпжолақты  және қорапшалы шинаны есептеу

        

3000 А-ге дейiнгі токтарда бiр және екi полюсті шиналар. Үлкен токтарда шиналар қорап қималы болып келеді. Олардан құрама шиналар мен тармақтар фарфор тірек изоляторларына көлденең, тiк және үшбұрыштардың төбелерінде және т.б. бекiнедi.  Шина ұстауыштар шиналардың қызуы салдарынан ұзаруы кезінде жылжуына мүмкіндік береді. Ұзындығы үлкен болса компенсаторлар орнатылады.

Шинаның қимасы токтың экономикалық тығыздығы бойынша анықталады.

Егер табылған қима экономикалық мәнінен 15%-тен көп артылмаса, онда ол соған жақын кіші стандарт қимаға дейін дөңгелектенеді. Кері жағдайда соған жақын үлкен стандартты қима қабылданады. Токтың экономикалық тығыздығы бойынша таңдалған шиналар мүмкін ток бойынша қыздыру шарттарына байланысты термиялық, динамикалық тұрақтылыққа тексеріледі.

Мүмкiн тоқ бойынша тексеру кезінде I_maxI_доп,  шарты орындалады, мұндағы I_доп - шиналардың жалпақ орналасуын немесе салқындатқыш ортаның температурасын ескеретін мүмкін болатын ток, кестеден алынған мәннен басқа ( ). Термиялық тұрақтылыққа тексергенде  мына қатынас орындалады.                                                                           Шиналық конструкцияларды электродинамикалық төзімділікке тексеруде механикалық есептеу жүргiзiледi.

         Күш , екпiндi токпен июшi моменттi құрайды    

Мұндағы l - тiрек изоляторлардың арасындағы ұзындық, м.

         Июшi момент әсер еткен кезде пайда болатын шина материалындағы кернеу, МПа      

         мұндағы W – оське қатысты шинаның кедергісінің моменті, күштiң әсеріне перпендикуляр , см³.

Шиналар механикалық берік, егер

 _.

Екі жолақты шиналарды қолдану кезінде жолақтар мен фазалар арасында күштер пайда болады. Жолақтар арасындағы күш олардың жақындасуына әкелмеуі керек. Осы күшті азайту үшін, жолақтар арасында төсемшеларды орналастырады 11.2 суретте көрсетілгендей.

Төсемшелер арасындағы l_п ұзындық күштер жолақтардың қосылуына әсер етпейтіндей етіп таңдалынады.

Екі жолақ арасындағы әсер ету күшін былай анықтайды.  

       ;

11.1 сурет – төсемшелары бар екі жолақты шиналардың орналасуы

Жолақтардың өзара әрекеттесуiнен пайда болған шиналардың материалындағы кернеу, МПа

_,

мұнда W_п – бір жолақтың кедергісінің моменті, см³; l_п - төсемшелар арақашықтығы, м.

Фазалардың өзара әрекеттесуінен шиналардың материалындағы кернеу       ,

                мұндағы l_ф - изоляторлар арасындағы ұзындық;

              W_ф - шиналардың пакетінің кедергісінің моменті.

         Шиналар механикалық берік, егер  _.

         Қорап пішінді қима шиналарды механикалық есептегенде олардың орналасуы ескеріледі, 11.2 суретте көрсетілген.

11.2 сурет – Қорап пішінді қима шиналардың орналасуы	11.3 сурет – Шиналардың теңқабырғалы үшбұрыш төбелеріне орналасуы

Егер шиналар көлденең жазықтықта орналасса және швеллерлер қатты байланысса, онда W=W_y0-y0. Қатты байланыс жоқ жағдайда W=2W_y-y.

Егер шиналар вертикалды жазықтықта орналасса W=2W_x-x..

Қорап профильді шиналарды құрайтын швеллерлер арасындағы өзара әрекет күші, мына шарттар бойынша анықталады        

k_ф =1;  i₁=i₂=i_y/2; a=h және ол тең    _.

         Күштің әсерінен шиналардың материалындағы кернеу, _.

Шиналар механикалық берік, егер   . Егер бұл шарт орындалмаса, l_ф немесе l_п азайтып, арсындағы төсемшелар санын көбейту керек. Төсемшелар арасындағы максималды рұқсат етілетін қашықтық _.

         11.4 суретінде көрсетілгендей, теңқабырғалы үшбұрыш төбелеріне орналасқан жағдайда, барлық үш фазалар бірдей шарттарда болады. Қорытқы күш f_а мәні 2wt жиілігімен ғана өзгереді, оқшаулағыштарға созушы, июші және сығушы күштер де көрсетіп, бағытымен де өзгеруі мүмкін.

Өзара әрекеттесудің максималды күші, шиналардың көлденең орналасуында В фазасына әсер ететін күшке тең, Н/м:

_.

Қатты шиналар тірек изоляторларға бекітіледі, оларды номиналды кернеу бойынша U_қон<=U_ном   және жіберілетін жүктеме бойынша таңдайды F_есеп<=F_қос,, изоляторға жіберілетін жүктеме бұзушыдан аз болуы қажет (F_қос=0,6F_разр).  

         Барлық фазалардың изоляторларының көлденең немесе тік орналасуында, оқшаулағышқа әсер ететін есептік күш:

_,

         мұндағы k_h - шинаның биіктігіне түзеткіш коэффициент, егер ол «қабырғаға» орналасса, Н_из изолятордың бастамасынан шинаның Н ортасына дейінгі қашықтықтың Н изолятор биіктігіне  қатынасы 

,   _.

35 кВ және одан жоғары РУ да АС сымдарымен орындалған иілгіш шиналар қолданылады. Иілгіш шиналар мен сымдардың қимасы токтың экономикалық тығыздығы бойынша таңдалады және шарттарға сәйкес ҚТ тогының термиялық әсері бойынша тексеріледі  және .

Электродинамикалық әсерге есеп жүргізбейді. Кейбір жағдайларда айқасуға тексеру жүргізеді. 35 кВ және одан жоғары кернеу кезіндегі тексеру коронирования шарты бойынша жүргізіледі.  Кабелдердi таңдауда ең алдымен оның түрi (маркасы) және соған қатысты төсемшеның орны, ортаның әсері, кабелге әсер ететін механикалық күші анықталады, анықтама мәлiметерін кестеге сәйкес орнатады. Бұдан әрi, басқада ток өткiзетiн бөлiктер сияқты кабелдерді  орнатылған  кернеу арқылы, токтың экономикалық тығыздығы  арқылы жіберілген   ток бойынша  таңдайды.          Бұдан жіберілген ток жерге салынған кабелдерді  k₁ және ортаның температурасын  k₂ ескеру арқылы анықталады. Қалыпты режиммен таңдалған кабелдер   немесе   шарттары бойынша термиялық тұрақтылыққа тексереді. 160 МВт және одан жоғары турба генератор шықпаларын байланыстыру үшін күштік трансформаторлармен бірге жиынды экрандалған ток сымдары қолданылады, бұлардың әрбір фазасын қорғау үшін металлмен (алюминий) қаптаған. Ток сымдарды генератордың номиналды параметірлерінен таңдайды, жабық ток сымдарының электр динамикалық тұрақтылығы ҚТ екпінді тоғының есептік мәнінен көп боатын электр динамикалық тұрақтылықтың максималды тоғымен  сипатталады.

12 дәрiс. Электр станциялары және қосалқы станциялардың өздік мұқтаждықтары

         Дәрiстiң мақсаты: өздік мұқтаждықтардың жүйелерiн жобалаудың негiзгi әдiстерiн зерттеу.

         Дәрiстiң мазмұны: электр станциялары және қосалқы станциялардың өздік мұқтаждықтарының электр қондырғыларын жобалаудың негiзгi мәселелерi.

 

12.1 Өздік мұқтаждықтардың электр қозғағыштарын таңдау

 

Өздік мұқтаждықтардың электр қозғалтқыштары қолайсыз микроклиматта биік температурада, жоғары ылғалдылық және шаң басу, дірілдеулер мен тоқтаулар болған кездеде жұмыс істей береді.

Бұл шарттарға көбінесе ыңғайланған қысқа тұйықтаулы ротормен асинхронды қозғалтқыштар. Мықты жұмыс машиналарды - шарлы диiрмендерді, циркуляциялық және торлық үрлегiштерді келтіру үшін синхронды қозғалтқыштарды қолданады.

Тұрақты токтың электрқозғалтқыштарын қоректендiргiштердi келтiру үшiн қолданады, олар кең және байсалды реттеуді талап етеді және резервті турбиналардың май үрлегіштерді келтіру үшін, олар кернеу жоғалған кезде де жұмыс істеп түруы қажет.

Өнiмдiлiктi реттеу үшiн жұмыс машинасының бағдарлаушы аппараты көмегiмен дросселдiк реттегіштер және қысқа тұйық роторы бар асинхрондық қозғалтқыштарды реттеуде қолданылады. Реттеуші диапазонын кеңейту үшін екі жылдамдықты асинхрондық қозғалтқыштарды таңдайды, бірақ олар ОК ТҚ қосылуларын талап етеді.

Қосудың ауыр шарттарында (шарлы диірмендер, транспортты көтергіш құрылғы машиналары) екі есе шығын торшасы бар асинхронды қозғалтқышты таңдайды.

Электр қозғалтқыштың номиналды айналу жиілігін механизмнің номиналды айналу жиілігіне тең болатындай етіп таңдайды. Қозғалтқыштың номиналды қуаты .

 Асинхронды қозғалтқыштар қысқа тұйықталған ротор қозғалтқыштары салқын жағдайдан қатарынан екі рет қосу және қызған жағдайдан бір рет қосуға мүмкіндік береді.

Агрегаттық ауытқу дұрыс жүру үшін, жұмыс машинасының n_ном айналу жиілігі өзгеруінің диапазонында қозғалтқыштың айналу моменті М_д кедергі моментінен  М_с артық болу керек:    

_,

мұнда M_д (n)— номиналды кернеу кезіндегі қозғалтқыштың моменттік сипаттамасы U_ном;

U_д,_t - қосу кезіндегі қозғалтқыштың шықпаларындағы кернеу;   

М_c (п) - жұмыс машинасының кедергі моментінің сипаттамасы.

Қосу кезіндегі ЭҚ-ты қызуға тексеру қозғалтқыштың қозғалыс теңдеу көмегімен есептелген, t_п, қосу уақытын қою арқылы жүзеге асырылады, қосудың жіберілген уақытымен  . Қосудың жіберілген уақытын, қосуға дейін қозғалтқыш номиналды жүктемемен жұмыс істейді, қосу кезіндегі жылу беріліс аз болады деп болжау жасау арқылы анықтайды:  

_,

Мұндағы - номиналды жүктеме кезінде де жұмыс істей беретін, жіберілетін салқындатқыш ортаның температурасынан статар орамасы температурасының артуы, ⁰С;

          - токтың номиналды тығыздығы (4—6 А/мм²);                                        - қосу тоғының мәні.

Қоректену үшін 12.1 суретте көрсетілгендей кернеудің екі деңгейін және тізбектелген екі сатылы трансформацияны пайдаланады. ТҚОК қосу КТҚ ұяшықтарымен бір сөндіргішті байланыстыру арқылы орындалады. Резервті қоректендіру басты сұлбадан қуатты таңдауды қамтамасыз етеді, бірақ резервті қоректендіру тізбектерінің байланысқан орындары қоректенудің жұмыс тізбектерінің байланысқан орындарына тәуелсіз болуы керек.

Ө.м. қоректену сұлбасын, U₁ және U₂ кернеулері; қоректендіру жұмыс трасформаторларының түрі, саны, қуаты; резервті қоректендіру трансформаторларының байланыс орындарының саны, қуаты және орны ауысып тұратындай таңдайды.

 

 

 

 

 

12.1сурет - өздік қажеттілік сұлбаларының құрылу принциптері

 

ТҚ сұлбаларын және құрылымдық сұлбаларды таңдағанда, капитал үлесі ретінде электр қозғалтқыштарының, электр шамдардың, трансформаторлардың, тарату құрылғылардың, кабельді желілердің бағасы алынады, ал эксплуатационды шығындар ретінде шығындары ескерілген электрқозғалтқыштарындағы, трансформаторларындағы, кабельді желілердегі энергия шығындары алынады.

Ө.м. электр құрылғыларында қарсылықтар, ∆Р_г генератор қуатынан аспайтын түрлендіруші қуатының жоғалуына алып келеді. Бұл қуат жүйедегі авария резервінен аз болғандықтан, тек жүйелік шығын ғана болады.

 

Трансформацияның бірінші баспалдағындағы трансформатордың есептік қуаты: 

  _,

        

мұндағы  электрқозғалтқыштар тұтынатын кернеудің бірінші

шбаспалдақтағы активті және реактивті қуаттардың қосындысы;

Кернеудің екіні баспалдағында тұтынатын активті және реактивті қуаттардың қосындысы.                                                               

 Жобалау ұйымдары S_есеп, кВ-А анықтаудың ықшамдалған әдісін қолданады, ол Д1 қозғалтқыштар тобы үшін мына өрнекке тең:

мұнда k_ә.т.у — ЭҚ жүктемелерінің әр түрлі уақытқа қатысты максимум коэффициенті; k_{н, орт}, η_орт, cosφ_орт - жүктеме коэффициентінің, ПӘК және қуат коэффициентінің орташа мәндері.

Онда:                                        

мұндағы Р_есеп.д1 – Д1 қозғалтқышының валындағы есептік қуат, кВт;

n_Д1 - таңдалынатын ОК мен байланысқан қозғалтқыштардың саны.

Т2 трансформаторы арқылы Т1 ге жалғанатын екінші баспалдақты ЭП дан есептелетін жүктеме:

мұндағы S_ном,т2 - Мұндағы –екінші баспалдақты Т2 трансформаторының номиналды қуаты, кВА; n_Т2 -Т1 трансформаторларға жалғанған Т2 саны Осылайша, Т1- ге есептелетін жүктеме қосындысы: 

_.

 Кернеудің екінші баспалдақты трансформаторларының есептік жүктемесі электр шамдардан, электр қыздырғыштардан және т.б. қуаттары үлкен емес ЭҚ – дан тұрады.                                                        Электрқабылдағыштардың параметрлері мен жұмыс режимдері біртекті емес болғандықтан оларды 4 топқа бөледі, әр топтың өзіндік өткізгіш коэффициенттері бар:

_,

мұндағы  P₁-70 – 200 кВт аралығындағы бірлік қуатпен үнемі жұмыс істейтін ЭҚ дың қуаттарының қосындысы, P_2-- -100 кВ артық емес бірлік қуатпен периодты жұмыс істейтін ЭҚ дың қуаттарының қосындысы, Р_з- -дистанционды басқарылатын жапқыштардың кіші ЭҚ қуаттарының қосындысы, Р_4-- -электр қыздыру және жарық жүктемесінің қосындысы.

 

13 дәрiс. ЖЭС меншiктi мұқтаждықтарын  жабдықтау сұлбаларын жобалау

 

Дәрiстiң мақсаты: ЖЭС М.М жабдықтау сұлбаларын жобалау принциптерімен танысу.

Дәрiстiң мазмұны: ЖЭС  меншiктi мұқтаждықтарын  жабдықтау сұлбаларын жобалау.

 

13.1 Блокты ЖЭС және КЭС меншiктi мұқтаждықтарын  жабдықтау сұлбаларын жобалау

Әрбір блоктың ТҚ ларын  станцияларында генератордан бөлінген жұмыстық ТӨМ арқылы байланыстырады. Блоктың ө.м. тұтынушылары берілген ТҚ дан қоректенеді, ал ортақ станцияларға арналған тұтынушылар блоктың ТҚ арасында бөлінеді. Әр түрлі блоктардың ө.м. ТҚ арасындағы электр байланыстарды резервті қоректену үшін орнатады.                           

6—10 кВ ТҚ құрама шиналарды бiр секцияланған жүйемен орындайды. Әрбiр блоктiң меншiктi мұқтаждықтары екi немесе оданда көп секциялармен қоректенедi. 6—10 кв секцияларға 200 кВт ірі қуатты қозғалтқыштарды 6 және 4 кВ кернеуді қолданып қосады, ал 400 кВт жіне одан жоғары болса, 10 және 0,66 кВ кенеулерді қосады. Бұған екінші баспалдақты трансформаторлар жалғанады: 6/0,4 немесе 10/0,66 кВ.

Резервті трансформаторлардың жалғану орындары: а) ТК ТҚ жиынтық шиналары (110 – 200 кВ); б) Үш орамды автотрансформатор арасындағы  жоғары және орташа ТҚ кернеулерінің байланысы; в) генераторлы сөндіргіші бар блоктан бөлінген генератор кернеуі.

         ТӨМ жұмысшылары ЖЭО барлық режимдерінде ө.м. қамтамасыз етеді. ТӨМ жұмысшыларының біреуі бұзылған кезде және ремонт кезінде резервті қоректендіру қажет болады. Сондықтан ТӨМ жұмысшысының қуаты тәрізді резервті трансформаторды таңдау керек. ТӨМ жұмысшыларының НТП саны 6 дан артық болса, екі резервті трансформатор орнату ұсынылады. Резервті трансформатор қосылу орны ТӨМ жұмысшыларының қосылу орнынан тәуелсіз болуы қажет. Егер ГТҚ секцияларының барлығына ТӨМ жұмысшылары жалғанған болса, резервті трансформаторды байланыс трансформаторының ажыраған жеріне немесе сөндіргіштер арқылы ГТҚ екі секциясына жалғайды.

а)генераторлы сөндіргішісіз; б) генераторлы сөндіргішпен.

13.1 сурет – Блокты ЖЭС тің ө.м. сұлбалары

           

         Төртінші топтың тұтынушылары ЖЭС-ке ұқсас. Осы топтың ЭҚ электрмен жабдықтау сұлбалары КЭС сұлбаларына ұқсас етіп жасалады. Қалыпты режимде барлық ЭТ ө.м. қоректендіру кезінде энергия жүйесімен параллель жұмыс істейтін басты генераторлардың қуатын таңдап алады.

 

13.4 сурет – ө.м. жұмыс трансформаторларының АЭС-те жалғану нұсқалары

         Егер авария алшақтығы турбогенератордың жүрісін пайдалануды қажет етпесе, онда жұмыс ТӨМ тармақталуын ЖЭС-тегідей орындайды: генератор ток сымына, егер генератор сөндіргіштері жоқ болса, немесе сөндіргіш пен блок трансформаторы арасында ВГ сөндіргіштері бар болса. (13.4 б,в,г- суретті қара).

         Егер авария алшақтығы турбогенератор жүрісін пайдалану қажет болса, онда генератор мен сөндіргіш арасына жұмысшы ТӨМ жалғайды. Онда ЖК жағындағы сөндіргіштер мен трансформатор бұзылуы кезінде, және де, ТҚ ЖК кернеуінің жоғалуы кезінде генератор ВГ сөндіргішімен ажыратылады.

         ТӨМ арқылы энергия жүрісі реактордың авариялық алшақтығына қолданылады. Екі генератор сөндіргіштер және олардың ортасына жұмысшы ТСН тізбектей жалғанса(13.4 б,в,г- суретті қара), бұл кемшіліктен құтылуға мүмкіндік береді және авария алшақтығы үшін турбогенератор жүрісін қолдануға мүмкіндік сақтайды.

 

14 дәрiс. Өздік мұқтаждықтарды электрмен жабдықтау сұлбаларын жобалау және электр қозғағыштарының өздiгiнен iске қосылуы  

Дәрiстiң мақсаты:  электр қозғағыштарының өздiгiнен iске қосылу процессiн зерттеу.

Дәрiстiң мазмұны:  өздік мұқтаждықтарды электрмен жабдықтау сұлбаларын жобалау және электр қозғағыштарының өздiгiнен iске қосылуы. 

 

14 дәріс . Өздік мұқтаждықтарын электрмен жабдықтау сұлбалары

Үлкен қуатты гидроагрегаттардың өздік мұқтаждықтары тек кіші қуатты ЭҚ үшін болады. Оларды электрмен жабдықтауды 14.1 суреттегідей 0,4 кВ кернеуде орындайды.

Жалпы станцияларға арналған электр қабылдағыштар құрамы бойынша әртүрлі: аздаған қуатты электр қозғалтқыштар, электр шамдар, электр қыздырғыш құрылғылар мен электр қабылдағыштар өздік мұқтаждықтары СЭС барлық аумағына таралады және оның шегінен шыға алады (шлюздар, поселок, гидротораптың бастапқы ғимараттары және т.б.). Сондықтан орташа және үлкен қуатты СЭС кернеулерінің екі баспалдақты қажеттілігі туады: 6-10 кВ – алыстатылған жүктемелі және СЭС құрылысында орналасқан қуатты ЭТ ө.м. электрмен жабдықтау үшін; 380/220 В – агрегатты және жалпы станциялы аздаған қуаттағы ЭТ үшін.

14.1 Сурет – бір кернеудегі агрегатты және жалпы станциялы ГЭС ө.м. қоректендіруінің біріктірілген сұлбасы

14.2 сурет – екі кернеудегі агрегатты және жалпы станциялы ГЭС ө.м. қоректендіруінің  біріктірілген сұлбасы

  ГЭС ЭТ ө.м. арасында аса жауапты тұтынушылар жоқ. Сондықтан ГЭС ө.м. үшін энергияның автономды қорек көздері таңдалынады. Сол үшін қоректенудің ө.м. тізбектерінің жалғануы орындалған кезде, кернеу энергия жүйелерінен қамтамасыз етіліп отыруы қажет.

 

14.2 Электр қозғағыштарының ө.м. өздiгiнен iске қосылуға тексеру

 Өздiгiнен iске қосылуды бағалау үшін электрмен жабдықтау кезіндегі үзіліс уақытын білу қажет, ол уақыт қысқа тұйықталу орнынан тәуелді (14.3 суретте көрсетілген).

1. Ө.м. желідегі үшфазалы қ.т. кезінде (К1 нүктесі). Ө.м. шиналарында кернеу нөлге дейін түседі. РҚ  – токты бөлік жұмыс істеп, В1 сөндіргішін ажыратады. Қоректену үзілісінің уақыты:  t_п,п = t_з+, t_в._отк =0,1+0;12=0,22 с. ЭҚ өздігінен жақсы қосылса, энергоблок жүктемемен тұрады.

2. Жұмыс қоректену тізбегінің қ.т. кезінде (К2 нүктесі). РҚ – В2, В4 сөндіргіштерін ажыратады, АВР t_АВP  әсер ету уақытымен ө.м. қоректенуін резервті трансформаторға ауыстырады (В3 пен В5 автоматты қосылады).         Негізгі қорғаныстар (мысалы газды) жұмыс істеген кезде қоректену үзілісінің уақыты:  t_п,п = t_з+, t_в._отк + t_АВP =0,1+0,12+ (0,4-0,6) =0,62—0,82 с.     Негізгі қорғаныс кері әсер бергенде және резервті МТЗ әсер еткенде үзіліс уақыты  t_п,п =  (1—1,5)+0,12+(0,4—0,6)=1,52—2,22 с дейін өседі.      Энергоблок авариялы тоқтатылуы қажет. Қауіпсіз тоқтатылуы үшін түтін сорғыштардың, циркуляционды және конденсатты үрлегіштердің және 0,4кВ кейбір қозғалтқыштардың өздігінен қосылуын қамтамасыз ету қажет.

14.3 сурет – ЭҚ ӨМ қоректенуінің үзіліс уақытын анықтауға арналған сұлба

 

         3. Ішкі желідегі қ.т. кезінде (К3 нүктесі) ө.м. шиналарында (0,7-0,8) U_ном төмен кернеу терең орнатылады. В6 ажыратылғаннан кейін кернеу қалпына келеді. Ө.м. ЭҚ өздігінен қосылуы кезінде энергоблок жүктемемен қалады. Егер негізгі қорғаныс 0,1-0,3 с әсер етпегенде қ.т. өшу уақытымен ө.м. қалыпты қоректену бұзылуының уақытын анықтауға болады.               Желідегі қ.т. және В6 сызықты сөндіргішінің кері әсері кезінде, сөндіргіштердің резервті кері әсерінің құрылғысы (СРКӘҚ) жұмыс істейді және t_уров  уақытқа тоқтағанда құрама шиналардың барлық байланыстарын ажыратады, энерго блокпен бірге. Егер энерго блок бос жүрісте жұмыс істей алса, онда ө.м. қозғалтқыштарының өздігінен қосылуы  ө.м.  жұмыс трансформаторы арқылы жүзеге асады, қалыпты қоректену үзілісінің уақыты:

 

t_п,п = t_уров +, t_в._отк = (0,3 - 0,4) +0,08=0,38 - 0,48 с.

 

         Блоктың бос жүріс режимі мүмкін емес болса, В4 ажыратылғанда энергоблок тоқтатылады. В2 сөндіргіші де ажыратылады, ал АРВ құрылғысы ө.м. шиналарына резервтік трасформаторды қосады.

 

Онда:  t_п,п = t_уров +, t_в._отк + t_АВP =(0.З - 0,4) + 0,12 +(0,4-0,6) = 0,89-1,12 с.

 

         4. Жалғастырылатын жұмыстарды қажет етпейтін технологиялық бөлікте кері әсер кезінде, технологиялық қорғаныстар жұмыс істейді, және турбиналардың жабылуында В2 және В4 ажыратылуына импульстар құрылады. АВР жұмыс істейді.                                                                              Ө.м.қоректенуінің үзіліс уақыты: _.                                Ө.м. ЭҚ өздігінен қосылуы табысты болса, қазандықтарды еріту режиміне өтуге мүмкіндік береді, осыдан зақымдалудың жойылуынан кейін блоктың қалыпты жұмыс істеуі үшін қалпына келтіріледі.                                            5. Ө.м. қоректенуінің қате немесе өздігінен ажыратылуы (В2 ажыратылуы ). АВР жұмыс істейді және ө.м. қоректенуін ТР резервіне ауыстырады. Қоректену үзілісі АВР жұмыс істеу уақытына тең (0,4- 0,6 сек). Ө.м. ЭҚ кері бұрылысы блоктың жүктемемен жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.                                                                                               Қозғалтқыштардың өздігінен қосылуы табысты немесе табысты емес болу мүмкін. Өздігінен қосылу табысты болады егерде, қозғалтқыштарды қыздыру және электр станцияның технологиялық режимінің сақталу шарттары бойынша ЭҚ уақыт ішінде қалыпты айналу жиілігіне жетсе.         

         Орта қысымды ЖЭС үшін қозғалтқыштардың өздігінен қосылу уақыты – 35с артық болмауы керек және ЭҚ қыздыруымен анықталады. Жұппен байланысқан қиыстырылған ЖЭС үшін – 25с (аз аккумуляторлық қабілеті бар жоғары қысымды қазандықтардың тұрақтылық режимімен анықталады). 150МВт қуаттан артық блокты ЖЭС үшін – 20с (блоктің технологиялық режимінің тұрақтылық шартымен анықталады). Аз инерциялы ГЦН бар АЭС үшін өздігінен қосылу ұзақтығы 1-2 с аспауы керек.                                Өздігінен қосылу процессінің ұзақтығы анықталады: энергиямен қалыпты жабдықтау уақытымен, қоректену тізбектері элементтерінің параметрлерімен, өздігінен қосылатын ЭҚ топтарының құрамы және сипатымен.                                 

         Ө.м. электрмен жабдықтау үзілісінің уақытының шегі: жұмыс қорек көзінің ажыратылуында негізгі қорғаныс әсері кезінде 0,7 с, жұмыс қорек көзінің ажыратылуында резервті қорғаныс әсері кезінде 1,5 с, және жұмыс ТСН ажыратылуында ВН жағындағы резервті қорғаныс әсері кезінде 2,0 с аспауы қажет. ЭҚ шиналарының  қоректену кернеуінің қысқа мерзімді төмендеуі немесе жоғалу салдарынан болған электрмеханикалық өтпелі процесс екі сипаттамалы кезеңнен тұрады: топтық  жүріс және топтық бұрылыс (өздігінен қосылу) ЭҚ. Бұл процессті есептеуде: дифференциалды теңдеулерді шешу арқылы қатаң есептеудің   аналитикалық әдісі, тізбектелген аралықтардың сызба -  аналитикалық әдісі және қозғалтқыш топтарының бастапқы кернеуінің жуықталған әдісі қолданылады.                                           

         Қатаң есептеу әдісі ЭВМ көмегімен ғана мүмкін. Тізбектелген аралықтардың сызба -  аналитикалық әдісімен есептегенде: жұмыс машиналары M_c=f(n) және ЭҚ механикалық сипаттамалары М_д=f(n), айналу жиілігіне байланысты кедергілердің өзгеру қисықтары z_д=f(n) ескеріледі.

14.4 сурет – ө.м. ЭҚ өздігінен қосылуын есептеуде орын ауыстыру сұлбасы.

         Өтпелі процессті уақыттың ∆t. кіші интервалдарына бөледі. Әрбір интервалда  ауыспалы өлшемдер (М_д және М_c моменттер, z_д кедергілері, U_ш қоректену шиналарындағы кернеу) алынады, олар интервал басында болған мәндерге жуық болады және өзгермейді. Шиналардағы кернеуді (14.4 суретті кара) орын ауыстыру сұлбаларынан анықтайды.

Қозғалыс теңдеулерін қолдана отырып әр қозғалтқышқа ∆t  уақыт ішіндегі  жиіліктің мәнін алады:

_.

Өздігінен қосылудың табыстылығын бағалауда жұпталған әдіс, өздігінен қосылуға қатысатын ЭҚ топтарының бастапқы кернеулерін анықтайды, және оны  U_ш0 ≥ U_доп салыстырады.

 

         15 дәрiс. Тарату құрылғыларын жобалау

        

         Дәрiстiң мақсаты: тарату құрылғыларын жобалада негiзгi қағидаларды үйрену.

         Дәрiстiң мазмұны: тарату құрылғыларын жобалаудағы негiзгi есептер.

 

15.1 Жабық тарату құрылғыларын жобалау

Нақты электр станцияны (қосалқы станцияны) жобалауда ТҚ құрылымын өңдеу үшін типтік есептер қолданылады, олардың негізінде: қызмет етудің беріктігі, тиімділігі, ыңғайлылығы және қауіпсіздігі, ТҚ дан тыс адамдар үшін қауіпсіздік, өрт қауіпсіздігі және кеңею мүмкіндігі жатады.

ТҚ құрылымдық орындалуы бойынша төрт типке бөледі, олар: құрылымдық жабылуы (ЖТҚ), құрылымдық ашылуы (АТҚ), ішкі орнату құрылымы үшін комплекті (КТҚ), сыртқы орнату құрылымы үшін комплекті (СКТҚ).

6 – 10 кВ кернеу кезінде электр аппараттарының габариттерi үлкен емес болғанда ЖТҚ қолданылады. 35 кВ тан жоғары кернеуде АТҚ қолданылады, бірақ аудан кіші болғанда немесе ортаның ауыр шарттарында ЖТҚ немесе жинақтық ТҚ қолданылады.

ЖТҚ беріктігі: ток жүргізетін бөліктердің әр түрлі фазалары арасындағы А_ф,ф, жерге тұйықталған бөліктермен ток жүргізуші бөліктер арасындағы А_ф,з, әртүрлі Г байланыстардың қоршалмаған ток жүргізетін бөліктер арасындағы ауаизоляциясы қашықтықтармен анықталады. (15.1 суретте көрсетілген). Фазалар арасындағы минималды қашықтық, жерге тұйықталған бөліктерге дейінгі қашықтықтардан 1,06 – 1,14 артық болады.

А_ф,ф = (1,06 – 1,14) А_ф,з.

Монтаж шарттары бойынша А_ф,ф және А_ф,з арасындағы қашықтық қалыпты мәндерден 1,5 – 4 артық етіп қабылдайды.

Зақымдалуларды оқшаулау кезінде ұзынша немесе көлденең бөгеттерді қолданады. Бұл бөгеттер оқшаулама қашықтықтарды азайтуға көмектеседі. Ыңғайлы және қауіпсіз болуы үшін құрылғыны камерада қатармен орналастырады. Камераның алдыңғы бөлігіне қызмет көрсету дәліздерін орналастырады. Құрылғыларды ашық камерада орналастырады, олар дәлізден торлы немесе аралас бөгеттермен қорғалған.

15.1 сурет – ЭТҚ мүмкін аралықтарын бағалауға

Бөгет биіктігі қауіпсіздік шарттары бойынша 1,9 м, аз болмауы керек, ток жүргізетін бөгеттерге дейінгі қашықтық – қалыптыдан аз болмауы керек. Ток өткізетін бөліктерге камерадан тыс орналасқан персонал тиіп кеткен жағдайда, биіктігі Д арақашықтығынан аз болмауы керек, 15.2 суретте көрсетілгендей, немесе тормен қоршалған. Бөгеттен өту биіктігі 1,9 м аз болмауы керек.                                                                                                       Ток жүргізетін бөліктердің жанындағы құрылыс құрылғылары индукциялы токтармен қызуы мүмкін. Персоналды ЖТҚ жобалау жерінде күйіп қалудан қорғау мынандай жолмен жүргізіледі, құрылыс құрылғыларына жанасқанда мүмкін болатын температура +50 ⁰С аз болуы қажет. Жанасуға мүмкін емес құрылыс элементтерінің температурасы 70 °С құрайды.

Дәліздер құрылғыны қарауға негізделген. Дәліздің минималды ені құрылғының орналасуына байланысты.

Шығу мөлшерін шығатын жер дәлізге дейінгі қашықтық 30 м кем болмайтындай етіп алынады.

ЖТҚ құрылғысын жөндеуде қауіпсіздік пен ыңғайлылықты қамтамасыз етеді:

1) Жөнделетін құрылғының екі жағынан да ажыратқыштарды сөндіру және Ж қашықтығын ескеру, 15.1 суретті көрсетілгендей, қалыпты мәндерден кем болмауы қажет.

2) Ұзыннан және көлденеңінен изоляциялық бөгеттермен.

3) Жөнделетін құрылғының камерасының алдындағы қауіпсіз және ыңғайлы бөлікті жасау         (В, Г, Д қалыпты қашықтықтармен қамтамасыз ету).

 

15.2 сурет – персоналды ток жүргізетін бөліктерге жанасқанда қорғанысты қамтамасыз ететін арақашықтық

Өрт қауіпсіздігімен қамтамасыз ету үшін майсыз немесе құрамындағы май шектелген көлемде кездесетін құрылғы қолданылады. Қабаттар аралығында ашық жерлер болмауы керек. Баспалдақтар және шығатын жерлер персоналды сенімді қауіпсіздікпен қамтамасыз етілуі қажет.

Айналадағылардың қауіпсіздігі үшін, есіктерде өздігінен жабылатын құлыптар болуы қажет. ТҚ ғимаратына сырттан кіретін есіктер қауіпсіз болуы керек.                                                                                                           Қазіргі уақытта жабық тарату құрылғылары үшін ЖТҚ типтерінің шешімдері жеткілікті. Олар: 6-10кВ бір этажды, бір жүйелі генератор ТҚ; 6-10 кВ шиналардың екі этажды, екі жүйелі жиынтық генератор ТҚ; 6-10 кВ каркассыз ғимаратта ГРУ сұлбасында қолданылатын үлкен өлшемді ГРУ. 35-220 кВ ЖТҚ типтік проекттері сыртқа орнатуға арналған. Бөгеттелген ғимаратта құрылғының орналасуы ұяшық қадамдарын азайтуға мүмкіндік береді. 110кВ кернеуде ЖТҚ ұяшық қадамы 6м 9м-ге қарсы АТҚ-ға арналған.

35-220 кВ ЖТҚ үшін 1 және 2 этажды ғимараттарды қолданады.

Әрбір ЖТҚ үшін толтыру сұлбасы құрылады, ол сұлба электр сұлбасымен ТҚ құрылымымен байланыстырады. Бұдан басқа 15.3-суретте көрсетілгендей, құрылғының орналасу жобасы орындалады. 2 және 3 этажды құрылымдар үшін этажды жобалар құрастырады. Бұл жобалар ТҚ ғимараттарының габариттарын, шығу орындарын, баспалдақтарды, дәліздерді және өтетін жерлерді көрсетеді.

 

 

        

1

5.3 сурет – екі разрядты 1этажды ГРУ 6-10кВ жобасы

Жиынтық ТҚ қолдану арқылы монтажды жұмыстардың максималды дамуына жетеді. Қазіргі уақытта 6-35кВ кернеуде ауа изоляциясымен КТҚ және 110 және 220кВ кернеулі КТҚ және одан да көп кВ элегазды оқшаулағышымен КТҚ-лар дайындалады.                                           Дайындаушы заводтар әртүрлі байланыстарға арналған КТҚ-ның әрбір сериясы үшін шкафтардың толық жиынтығын шығарады. Компоновка ыңғайлы болу үшін бір серияның барлық шкафтары бірдей габариттерден тұрады.                                                                                                Оқшаулағыш және доғаны сөндіру үшін алты фторлы күкіртті қолдану кішкентай КТҚ-ларды шығаруға және олардың алып жатқан ауданын кішірейтуге мүмкіндік берді. Элегазбен изоляцияланған КТҚ-лар жоғары беріктік, қызмет етуіндегі қауіпсіздік, өрт қауіпсіздігі, сөндіргіш жұмысы кезінде шусыз, жөндеу периодтарының арасының үлкендігі сияқты қасиеттерге ие. Көп жағдайда элегазбен оқшауланған КТҚ-ларды бөлінген фазалармен орындайды және олар электр байланыстарының кез-келген сұлбасына орындалады.

         15.2 Ашық тарату құрылғыларын жобалау

АТҚ ошиновкасын болатты алюминий сымдарымен (әдетте АСҰ маркасы) созылмалы, ілінетін изоляторлармен немесе қатты алюминий құбарлармен орындайды. Иілгіш сымдарды бекіту үшін тұрғы және орындық түріндегі тіректерді қолданады. Барлық тірек конструкцияларды темір бетонды элементтерден дайындайды.

АТҚ беріктікке тексергенде әр түрлі фазалардың ток жүргізетін бөліктері арасындағы А_ф,ф  қашықтықты және жерге тұйықталған бөліктер мен ток жүргізетін бөліктер арасындағы қашықтықты А_ф,з. ескереді. Көлденең жазықтықта орналасқан иілгіш шиналар арасындағы қашықтықты тапқанда.

АТҚ –да минималды қашықтықты 1,06 – 1,38 етіп таңдайды (220 кВ үшін үлкен мәні, 35 кВ үшін кіші мәні). Қызмет ету қауіпсіздігі үшін ток жүргізетін бөліктерді бір-бірінен үлкен қашықтықта және биіктікте орналастырады, бұл кезде олардың механизм габариттарына және автотранспортқа дейінгі қашықтықты ескереді. Май жайылуы мен өрт тарауын тоқтату үшін, тас төгіндісі бар май қабылдағыштарын орнатады. АТҚ басқа территориядан шектеу үшін  биіктігі 1,6 м – торлы немесе тұтас дуалдармен қоршайды.

АТҚ компоновкасында сөндiргiштердiң орналастыруының қатарларының саны, шиналардың ярустарының орналасу саны, ажыратқыштар саны мңызды рөл атқарады. Ярустар саны көбейген сайын, ошиновкаға негіз болатын порталдар саны өседі де ТҚ беріктілігі төмендейді.

 

16 дәрiс. Басқару жүйесiн жобалау

         Дәрiстiң мақсаты: басқару жүйелерiн жобалаудың негізгі жағдайлары.

         Дәрiстiң мазмұны: басқару жүйелерiн жобалаудың негізгі жағдайларымен танысу.

                                                        

16.1 Оперативті басқарудың ұйымдық құрылымын таңдау

(АБЖ ТП) технологиялық процесспен басқару жүйесі – ол адам және машиналық басқару жүйесі, бұл жүйеде оның негізгі функциялары – басқарылатын объект (электр станцияны) жайлы информацияны тарату, жинау, өңдеу және объектіге басқарушы әсерлерін беру автоматтандырылады. АБЖ ТП электр станциялары регистратор, көмекші, реттеуші ретінде қолданыла береді.                                                                                             Құрылымдық басқарудың үш формасы бар: цехті, блокті (цехсіз) және орталықтандырылған. Цехті құрылым қызмет етілетін объектіні оперативті бөліктерге бөлуді қарастырады, ол топтар бір типті күштік құрылғы принципі бойынша байланыстырылады. Блокті құрылымда оперативті бөлікке бір немесе екі энергетикалық блоктардың құрылғылары кіреді. Толық станцияны екі жағдайда да оперативті басқаруды жүйе диспетчері кезекшісінің қоластында болатын ауысым (смена) бастығы  жүзеге асырады. Орталықтандырылған басқару жүйесінің құрылымы – барлық объектіні басқару бөліктерге бөлінбеген орталықтандырылған бір бригадамен басқарылатынын білдіреді.                                                                                    Қиысып байланысқан ЖЭС оперативті басқаруын жобалауды цехті принциппен жүргізеді. 250 МВт артық қуатты ЖЭС негізгі цехтарына байланысты оперативті қызмет етудің бес бөлігін құрайды, олар: жылулық-транспортты, турбиналы, химиялық, жылулық автоматика. Қиысып байланысқан ЖЭС басқаруының үш түрі болады: генераторларды, трансформаторларды, ауа және кабельді желілерді, шинааралық байланыстарды басқару үшін арналған басқарудың басты щиттары (ББЩ); қазандықтар мен турбиналарды басқару үшін арналған басқарудың топтық агрегатты щиттары(БТЩ); көмекші цехтар мен ортақ станциялы қондырғыларды басқарудың жергілікті щиттары (БЖЩ).

16.2 Басқару щиттарын (посттарын) жобалау.

         Басқару щиттарын (посттарын) жобалау кезінде екі жақ қарастырылады:

         а) объекттің техникалық сипаттамалары – типі, құрылғы құрылысының байланыс күрделілігі, объектті автоматтандыру деңгейі және т.б.;

         б) адам-оператордың психологиялық, физиологиялық, биологиялық ерекшеліктері мен мүмкіндіктері.

Басқару щитін осы щитпен басқарылатын объект орналасқан бөліктің центріне орналастыруға тырысады. Басқару щиттарын басты ғимараттағы орналасқан (мысалы, БТЩ) оқшауланған бөлмелерде, оның қосымша ғимараттарында, көмекші цехтар мен орнатулар ғимараттарында(ЖБЩ), ГРУ ғимаратының қосымшасында (ББЩ), немесе бөлек тұрған ғимартта орналастырады.

 БЩ құралдары мен аппаратураларында элементтердің екі тобы бар. Бір топ басқарушы құрылғыда орналасқан. Оларға тетік, өлшеу трансформаторлары, коммітациялық аппараттар, орындаушы механизмдер жатады. Екінші топқа БЩ сай негізделген. Оларға өлшеуіш (екінші ретті) аспаптар; ақпаратты көрсету құралдары, индикаторлар, шамдар, табло, электрлік дыбыстар ме нсигналдар; басқару аспаптары мен аппаратуралары –

кілттер, батырмалар; қорғаудың және автоматты құрылғылар релелері мен аспаптары және т.б.                                                                                        Топтық басқару орындаушы механизмдердің қатарына (мысалы, параллельді технологиялық таркттарға жататын бірнеше ысырма келтірулеріне) бұйрық беру арқылы, немесе белгілі бір бағдарламамен байланысқан дамитын, функционалды байланысқан механизм топтарына бұйрық беру арқылы орандалады. Топтық басқарудың жоғары фазасы – функционалды топтарды есептеуіш машиналарының көмегімен басқарудың лауазымдық жүйесі, басқару мына тізбекпен орындалады: орындаушы механизмдер (кіші деңгей), қосалқы топтар (орташа деңгей), топ (жоғарғы деңгей), Функционалды топ – объекттің белгілі бір функцияны атқаратын элементтерінің сабақтастығы.

Басқару аппараттарын басқару пульттарында, ал қалған аспаптар мен аппараттарды – панельде монтаждайды.

БЩ ғимараттары операторларға еңбекке қолайлы (комфортты) және аппараттар мен аспаптарды функциялауға жағдайы жақсы болуы қажет.

Панельдер мен пульттардың орналасуы қызмет көрсетуге қолайлы және максималды көрнекіліктерге ие болуы шарт. Ол үшін щиттардың оператвті және оперативті емес бөліктерін ажыратады. Оперативті контурда басқару операцияларын орындайтын және жұмыстың негізгі көрсеткіштерін бақылайтын, құрамында сигналды құрылғылар және аппараттар бар панельдер мен пульттарды орналастырады. Оперативті емес бөлікте:                        а) периодты түрде бақылау үшін арналған реттейтін және көрсететін панельдер, және екінші ретті операцияларды орындайтын басқару аппараттары;                                                                                                          б) әр түрлі бағыттағы электронды реттегіші, қорғау аспаптары және сигнилдары бар панельдер орналасады. 

Оперативті контурдың панельдері мен пульттарын эллипс немесе доға түрінде орналастырады, осылай олар бақылау үшін қолайлы жағдайды және басқару мен реттеу орындарына еркін жетуді қамтамасыз етеді. Оперативті емес бөліктің панельдері оперативті бөліктің артында немесе жанында орналасады.

         Оперативті контурдың панельдері мен пульттарын құрастыру кезінде бақылауға қолайлы болуын, ал басқарудың басты элементтері қолмен басқарылу қажеттілігін ескереді. Ашық құрастыру кезінде (16.1, а суретті қараңыз ) рояльды типті басқару пульті мен оперативті панель бір-бірінен алшақ орналасқан. Пультта – басқарудың негізгі аппараттары 1, ал оперативті панельде – негізгі көрсеткіш құралдары 2 және сигналды құралғылар 3 монтаждалған. Біріктірілген құрастыруда пульт панельмен байланысқан. Сигналды құрылғылар панель пультында (16.1, б суретті қараңыз) немесе оперативті емес контурдың панельдерінің жоғарғы жағында (16.1, в суретті қараңыз ) орналастырылған. 

а – рояль типті пультпен жабық құрастыру; б – пульт – панель қолданылатын біріктірілген құрастыру; в - пульт – панельмен біріктірілген құрастыру: 1 – басқарудың негізгі аппараттары; 2 – негізгі көрсеткіш құралдар; 3 – сигналды құрылғылар; 4 – көрсетуші көмекші құралдар; 5 – тіркеуші құралдар.

16.1 сурет – басқару щитінің пульттары мен панельдерін құрастыру және орындау

         Басқару щиті өзіндік сұлбасы болуы қажет. Щит панельдері заводтан шығарылған бірдей өлшемді типті ұяшықтардан тұруы қажет, олар: басқару ұяшықтары, сигнализация ұяшықтары, көмекші құрылғылар ұяшықтары және т.б.                                                                                                           Басқарылатын объектіде бұзылулар жайындағы ақпаратты жарық және дыбыс сигналдары түрінде жеткізу үшін басқару щитін сигнализациямен қамтамасыз етеді. Ақпарат персоналдың көңілін өзіне аудару, қызмет ету уақытының бітуін түсіндіру қажет.                                                                            Централды басқару пункттарында сигнализацияны келесі көлемде орындайды: басқарушы объектінің активті элементтерінің жарықтық сигнализациясын; жарық дыбысты авариялы сигнализациясын: авариялы технология сигнализациясын, сөндіргіштердің авариялы қосылуы мен өшірілуін; электрлі және технологиялық қорғаныс сигнализациясын.                          ББЩ орналасуын таңдау кезінде, екі негізгі нұсқалар қаралады:                    а) басты корпус ішінде (бункерді-деэторлық) этажеркада;                                  б) басты корпусқа машина залы жағынан қосылып тұрған ғимаратта.                Бірінші нұсқада – этажерка ауданы қолданылады, ал кабельді байланыстар 15-20 % аз болуы қажет. ББЩ басты корпустан бөлек орналастырғанда, вентиляция және вибрация мен шудан қорғаныс тез қамтамасыз етіледі, өрт қауіпсіздігі мен табиғатты жарықтандыруды қолдану мүмкіндігіне тең.                                                                                               Екі энергоблокты АБЖ ТП барлық құрылғыларын орналастыру үшін, ортақ аудан, блоктардың қуатына байланысты. Бұл аудан ББЩ жанында немесе басқа қабаттарда болуы мүмкін.                                                                  Басқарудың орталық посттарынан станцияның электротехникалық бөлігін элементтерімен басқару орындалады. Бұл посттарды электротехникалық құрылғыларының жанына орналастырған қолайлы. Бірақ бұл кезде басқа жағдайларды ескеру қажет: технологиялық бөліктің элементтерімен басқару, постта кезекші инженердің болуы.                     

 

а – тігінен; б – Г үлгідегі сынған түзу; в - П үлгідегі сынған түзу; г – доғамен; д – эллипспен;     1 – оперативтік контурдың пульт – панельдері; 2 – оперативті емес контур панельдері; 3 – қорғау, автоматтандыру, тіркеуші құралдардың панельдері; 4 – кезекшінің үстелі.

16.2 сурет - Панельдерді басқарудың орталық посттарында құрастыру.

 

         Блокты жылулық және атомдық станцияларды басқару ТҚ жоғарғы және орташа кернеулі сөндіргіштермен басқарылады, 6 -10 кВ секциялар үшін өздік қажеттілік резерфті қоректену жүйесінің сөндіргіштерімен, резерфті ЭҚ сөндіргіштерімен. Бұдан басқа, БЩО мен басқаруды кейбір технологиялық элементтерімен, мысалы үрлегіштермен жүргізеді. ББЩмен жұмысты бақылау, ал БЩО олардың жұмысы жайлы кейбір мағлұматтарды қараайды: Генератор сөндіргіштерінің орналасу сигнализациясы, генератордың активті және реактивті қуаттарын өлшеу.                                                                              Үлкен емес электр құрылғыларының орталық посттарында панельдерді тігінен немесе Г және П үлгісінде орналастырады.

Қуатты электр станцияларының көптеген пульттары мен панельдерін жарты дөңгелек доғасы немесе эллипс бойынша орналастырады. Панельдерді қисықсызықты құрастыру басқару щиттарының қымбаттауына әкеледі, бірақ олардың шолуын жақсартады. 

 

17 дәрiс. Электр құрылғылардың беріктік көрсеткіштері

        

         Дәрiстiң мақсаты: электр құрылғының беріктік көрсеткіштерімен танысу және беріктік болмағаннан туатын залалды анықтау әдістемесі.  Дәрiстiң мазмұны: электр құрылғының беріктік көрсеткіштері және беріктік болмағаннан туатын залал.

 

17.1 Сөндіргіштердің беріктік көрсеткіштері

 

         Элементтердің қарсылығы және олардың салдары кездейсоқ құбылыстар ретінде қарастырылады. Сандық бағалау математикалық күтім және кездейсоқ шаманың орташа мәнінің көмегімен орындалады.

         Беріктіктің негізгі көрсеткіштеріне ақау жиілігі

,

(1/жыл – 1жылда ақау орташа саны)  және қайта құрылу орташа уақыты Т_в, жұмыс қабілеттілігіне қажетті уақыт -t_i.               

         Мұндағы, п - берілген түрдегі құрылғының бақыланатын саны; i – ші ақаудан кейінгі элементтің жұмыс қабілеттілігінің қайта құрылуына кеткен уақыт.                 Бұдан басқа, сұлбаның жөнделу жағдайын бағалау үшін, жөнделу жобаларының жиілігін μ, 1/жыл және жобаланған жөнделу ұзақтығы Т_р, сағ/1. Сөндіргіш бұзылуы жалғанулардың өшуіне әкеледі. Анықтама материаларында бұзылулар жиiлiгiнiң осы типті сөндiргiштерiнiң ақауларын көрсетеді. Сөндiргiштiң бұзылуы статикалық күйде, жедел ауыстырып қосуларда және автоматты ажыратуда да бола алады. Ауыстырып қосулар статикалық күйдегi бұзылуларын және операцияның жанында бұзылулар жиiлiгi бар сөндiргiштiң ақау жиілігін құрайды:

 

,

мұндағы, - сөндіргіштердің статикалық жағдайдағы ақау жиілігі, 1/жыл;

          - оперативті ауысуларда ақау жиілігі, 1/жыл;

       - операция кезіндегі ақауда салыстырмалы жиілік,

               N_oп - жыл ішінде сөндіргіш операциясының саны.

         Сөндіргіш операциясының сандарының азаюымен ақаулар жиілігі де төмендейді. Коммутацияға жиі түсетін сөндіргіштердің ақауының салыстырмалы жиілігі, басқа сөндіргіштер үшін _в,оп мәннен ерекше.  Автоматты ажыратылу кезінде сөндіргіш ақаулары: ақаулардың салыстырмалы жиілігімен және _в,авт жылда автоматты ажыратылуы кезіндегі ақаулармен сипатталады.                                                                                  Бұл кезде _в,авт  көбейтіндісі болмайтын автоматты ажыратылу жиілігіне тең.                                                                                                         Онда сөндіргіш ақауларының қосынды жиілігі:

 

,

 

және  мәндері тұрақты жағдайдағы көптеген сөндіргіштердің жұмысын бақылау көрсеткіштерімен анықталып,  қатынасына байланысты және анықтамаларда көрсетілген.                                                Ақау жиілігін анықтайтын операциялар (қосу-ажырату) санына кіру қажет: элементті жобаланған жөндеуге әкелу, элементті автоматты ажырату және режим шарттарына байланысты ажырату.

Онда жыл ішіндегі операциялар саны:

_,

         мұндағы,  - жобаланған жөндеу жиілігі;

_реж - оның режимді ажыратылу жиілігі;

                 (1—_в,авт) - табысты автоматты ажыратылу жиілігі;

         n_ц - циклдің операцияларының саны;

         (n_ц -1) - қысқартылған цикл операцияларының саны.

         Егер, блоктың электрлік бөлігіндегі барлық ақаулар ( жиілікпен қ.т. жүргізілсе), онда:

_.

Технологиялық бөліктегі ақаулар жиілігі блок ақауларының қосынды жиілігінің 0,9_Б құрайды, ал электрлік бөлікте - 0,1 _Б құрайды.       Генераторлы сөндіргіштің бар болуы  жоғары кернеу жағынан сөндіргіштермен операция санын азайтады, онда жоғары кернеу жақтан блок сөндіргіштері үшін:

.

Автоматты ажыратылу кезінде ақаулардың салыстырмалы жиілігі бірліктен үш ретке кем болса, бұл шама қабылданбайды.                                 ЭС электрлік сұлбаларын жасау кезінде жүйеге берілетін электроэнергия жетіспеушілігінен залалды есептейді. ПС электрлік сұлбаларын жобалауда электрмен жабдықтау бұзылуының залалы анықталады.

17.2 Электр құрылғы беріксіздігінен болатын залалды анықтау

Жергілікті жүктемелері жоқ ЭС электроэнергиясының жетіспеушілігінен болған залал, энергожүйе залалынан У_с , жиілік төмендеуі У_f  мен электрмен жабдықтаудың бұзылуынан болатын тұтынушылардағы залалынан У_потр тұрады:

_.

Жүйелік залал жобаланбаған жөндеу (тік жөндеу) жүргізумен, ақау берген құрылғы ажыратылуынан кейін энергожүйе жұмысының өзгеруімен (қосымша залал), және ақау берген құрылғыны пайдаланбаумен және қызмет көрсететін персоналдармен(жанама залал) шартталады.                                              Іс жүзінде  у_о,с мәнінің көмегімен ықшамдалған әдіс қолданылады, оны 0,15 руб/(кВт-сағ) деп қабылдауға болады.

Онда энергожүйедегі залал, руб/жыл, меншікті залалмен у_о,с,  руб/(кВт-сағ), және жүйеге электроэнергия жетіспеушілігінің қосындысы ΔW_г,Σ, кВт-сағ/жыл, өзгеретін қуаттың барлық ақаулары үшін:

_,

         мұндағы- авариялы жағдайдың  ij-кезіндегі генерациялайтын қуаттың төмендеуі (сұлбаның  j-жағдайындағы  i-элементтің ақауы), кВт;

         - ij-аварияның орташа жиілігі, 1/жыл;

          T_ij - ij-аварияның орташа ұзақтығы, сағ/1.

 

 

         мұндағы f_ном =50 Гц - номиналды жиілік;

- жүктеменің реттегіш эффектінің коэффициенті (орташа мәні 2,0);

         Р_тах - жүйенің максималды жүктемесі.                                                            Бұдан жүйедегі жиілік деңгейіне дейін төмендейді.                      Төмен жиілікті жүйемен жұмыс істеген кезде оның тұтынушылары қалыпты сапалы электрэнергиясын алады, оның жылдық орташа мәні:

_,

         мұндағы Т_тах - максималды жүктемені қолданудағы сағат саны, сағ/жыл;

т - ΔР_г>Р_рез кезіндегі құрылғыда авариялы жағдай саны,

ал f >f_АЧР болса  Δt  - жүйедегі тәуліктік жүктемесінің ұзақтығы.

         У_f залалының мәнін  y_o,f меншікті залал мәнінің төмендеуінен анықтайды:

_.

Ерекше ауырлар, бiрақ сирек кездесетін аварияларда АЧР құрылымына әсер еткенде болатын жүйе жиiлiгінiң терең төмендеуi болуы мүмкін. Жүйедегi f_AЧР  қуаттың дефицитi, бiрiншi кезектектегі  уставкамен сәйкес келеді:

_.

АЧР құрылымдар, тұтынушылардың бiр бөлiктерiн бөлiп тастайды және У_потр. электр жабдықтаудың бұзылысы нәтижесінде залал орын алады, оны: АЧР сөндіретін у_о,потр,  тұтынушылардың электрмен жабдықтаудағы үзілістерінен меншікті залал арқылы, және  ΔW_пoтp тұтынушыларға электрэнергия жетіспеушілігінің математикалық күтімі арқылы есептеледі:

_,

         мұндағы п - жоғары немесе төмен деңгейден жиіліктің төмендеуімен қатар жүретін авариялы жағдайлар саны.                                                            Электрмен жабдықтаудың кенет үзілуінен болатын меншікті залалдар 0,22-25,7 руб/ (кВт-сағ) кең диапазонында болады. АЧР құрылғылары бірінші ретте тұтынушыларды ажырататын болғандықтан, электрмен жабдықтау үзілісінен болатын аздаған залалдың мәні төменгі шектен алынады: у_о,шығ=0,22 руб/(кВтсағ).                                                                                                       ПС электр сұлбасының берік еместігін У_шығ залал мәнімен анықтайды. y_о,шығ меншікті залалды ауыл шаруашылығының нақты объекті үшін қабылдайды, ол ПС электрмен жабдықтау зонасында орналасқан:

_,

мұндағы ΔW_шығ тұтынушыларға электр энергияның жетіспеушілігінің орташасы.                                                                                                 Өндірістік жүктеменің үлкен районы үшін 0,7 руб/ (кВт*сағ) меншікті залалға тең мәнді алуға болады.

Әдебиеттер тізімі

1. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов А.В. Проектирование схем электроустановок. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006.

2.  Электротехнический справочник /Под  общ. ред. профессоров МЭИ. М.: Издательство МЭИ, 200с.

3.  Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования; Учебное пособие / Под ред. И.П Крючкова.,  В.А.Старшинова. - М.: Академия, 2005.

4. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. - М.: Академия, 2007.

5. Околович М.Н. Проектирование электрических станций. - М.: Энергоиздат,1982.

6. Баков Ю.В. Проектирование электрической части  электростанций с применением ЭВМ. - М.: Энергоатомиздат 1991.

7. Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций. - 2 изд. - М.: Минэнерго СССР, 1981.

8. Электрическая часть станций и подстанций /под ред. Васильева А.А./. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

9. Электрическая часть электростанций и подстанций: Учебник для вузов.- 2 изд. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

10.Неклепаев Б.Н Неклепаев Б.Н.., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций:  Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989.        

11. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3 изд. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

12. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. - 3 изд. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

13. Кузембаева Р.М., Соколов С.Е.,  Хожин Г.Х. Электрические станции и подстанции. Учебное пособие. – Алматы; 2006.

14. Хожин Г.Х. Электр станцияларды жобалау. Оқу құралы,- Алматы; 2003.

 

Мазмұны

 

1 дәріс. Жобалау тарихы,  негізгі  міндеттер мен тәртіптер                                

3 2 дәріс. Жобалау мен қондырғыларды  құрастыру жұмыстарының мазмұны  6

3 дәріс. Электр станцияларын және қосалқы станцияларды жайғастыру         10

4 дәріс. Технологиялық бөлімді жобалау                                                             14

5 дәрiс. Техника-экономикалық дәлелдеуде қолданылған шешiмдер              18

6 дәрiс. Бас сұлбаны жобалау                                                                                22

7 дәрiс. Қысқа тұйықталудағы тоқтарды шектеу                                                 25

8 дәрiс. Таратқыш құрылғылардың сұлбаларын  жобалау                                 30

9 дәрiс. Электр қондырғылардағы қысқа тұйықталулар                                     34

10 дәрiс. Квадратты тоқтың импульсiн, әр түрлi уақыт мезетіндегі ҚТ токтарын анықтау және сөндiргiштер мен ток жүретін бөліктерді таңдау.      38

11 дәрiс. Көп жолақты және қорапты шиналарды есептеу және кабелдердi таңдау.    42

12 дәрiс. Электр станциялары және қосалқы станциялардың өздік мұқтаждықтары        46

13 дәрiс. ЖЭС  меншiктi мұқтаждықтарын  жабдықтау сұлбаларын жобалау 49

14 дәрiс. Өздік мұқтаждықтарды электрмен жабдықтау сұлбаларын жобалау және электр қозғағыштарының өздiгiнен iске қосылуы.                                    51

15 дәрiс. Тарату құрылғыларын жобалау                                                             55

16 дәрiс.Басқару жүйесiн жобалау.                                                                       59

17 дәрiс. Электр құрылғылардың беріктік көрсеткіштері.                                  63

Әдебиеттер тізімі                                                                                                     67