Схемы электрических соединений АЭС и краткая характеристика основного оборудования
Цели обучения
По окончании занятия обучаемые смогут:
Описать схему ОРУ-220 кВ;
Описать схему ОРУ-500 кВ;
Описать схему электроснабжения потребителей С.Н. блока при нормальной эксплуатации;
Перечислить основных потребителей С.Н. блока;
Дать краткую характеристику основных потребителей С.Н. блока;
Описать схему надежного питания С.Н. бл;
Описать главную схему электрических соединений Балаковской АЭС, схему собственных нужд блока и дать краткую характеристику основных потребителей
Главная схема электрических соединений АЭС
Главная схема электрических соединений - это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы) сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними соединениями. Графически такие схемы изображаются в однолинейном исполнении при отключенном положении всех элементов.
2.01. Главная схема электрических соединений Балаковской АЭС
2.02. т СШ ОРУ - 220 кВ
2.03. I, II СШ ОРУ - 500 кВ
2.04. Автотрансформатор связи ОРУ - 220/500 кВ
Выдача мощности Балаковской АЭС осуществляется через шины 0РУ-220/500 кВ в объединенную энергосистему Средней Волги (рис. 2.01). Шины высокого напряжения 220 и 500 кВ являются узловыми в энергосистеме и связывают Саратовскую энергосистему с Ульяновской, Самарской, Волгоградской, Уральской. Через шины может осуществляться переток мощности из одной энергосистемы в другую, а также выдача избыточной мощности Саратовской ГЭС. С учетом этого главная схема выбрана такой, чтобы обеспечить: надежность электроснабжения потребителей и выдачи всей мощности во всех режимах работы АЭС; проведение ремонтных работ; оперативную гибкость электрической схемы; экономичность АЭС.
2.05. Фаза А автотрансформатора связи ОРУ-220/500 кВ
Параллельная работа блоков осуществляется: блока № 1 - на шины 220 кВ (рис. 2.02), а блоков № 2-4 на шины 500 кВ (рис. 2.03). Связь шин 220 и 500 кВ осуществляется через автотрансформатор (АТ) связи, состоящий из трех однофазных автотрансформаторов (рис. 2.04), мощностью по 267 МВА каждый (рис. 2.05).
Полная мощность АТ равна 801 МВА. Автотрансформатор предназначен для осуществления перетока мощности между шинами 220 кВ и 500 кВ. При избыточной мощности на шинах 220 кВ, т.е. когда мощность блока №1 больше мощности потребляемой воздушными линиями (ВЛ) 220 кВ, избыток передается в сеть 500 кВ и наоборот. Предел передаваемой мощности через АТ ограничивается номинальной мощностью автотрансформатора.
Блок генератор-трансформатор состоит из турбогенератора ТВВ-1000 (рис. 2.06) мощностью 1000 МВт, напряжением 24 кВ и двух повышающих трехфазных трансформаторов мощностью по 630 МВА каждый (рис. 2.07).
На блоке № 1 каждый блочный трансформатор IT-1,1Т-2 подключается на шины 220 кВ через "свой" выключатель, а на стороне 24 кВ трансформаторы соединены жестко (рис. 2.08). На блоках № 2-4 блочные трансформаторы жестко соединены со стороны 500 и 24 кВ. Суммарная мощность двух, параллельно соединенных, блочных трансформаторов позволяет выдавать номинальную мощность блока без ограничений и с учетом допустимой нагрузки.
2.06. Турбогенератор ТВВ-1000
2.08. Токопроводы 24 кВ подключения блочных трансформаторов и ТСН-1,2
2.09. Токопровод 24кВ типа ТЭКНП
- - Станина
- - Опорный изолятор ОФР - 24 - 750Кр
- - Токоведущая шина
- - Оболочка
- - Крышка люка
- - Опорный узел
2.07. Внешний вид блочного трансформатора
2.10. Секция и разрез токопровода ТЭКНП
Передача электрической мощности от генератора до блочных трансформаторов осуществляется по комплектным экранированным токопроводам, имеющим воздушное принудительное охлаждение (рис. 2.09,10,11,12).
2.13. Воздушный выключатель ВВБК - 220 кВ
2.14. Воздушный выключатель ВВБК - 500 кВ
2.15. Компрессоры типа ВШВ-230
2.12. Технологическая схема обдува токопроводов 24 кВ
После блочных трансформаторов электрическая мощность ошиновке на открытое распределительное устройство (ОРУ).
ОРУ предназначено для распределения мощности АЭС в объединенной энергосистеме. Для включения и отключения присоединений при нормальных и аварийных режимах ВЛ и блоков предназначены воздушные выключатели (ВВ) (ВВБК-220, ВВБК- 500) (рис 2.13,14). В воздушных выключателях гашение дуги осуществляется сжатым воздухом давлением 40 (кГс/см2). Сжатый воздух получают на компрессорной установке, оборудованной шестью компрессорами ВШВ-230, расположенными в помещении блока вспомогательных сооружений (ВВС) ОРУ (рис 2.15).
2.16. Трансформаторы тока присоединения 220 кВ
Для распределительного устройства 220 кВ применена схема с двумя рабочими и обходной системами шин, с одним выключателем на цепь. Каждое присоединение 220 кВ состоит из выключателя (рис. 2.13), трансформатора тока (ТТ) (рис. 2.16) и разъединителей (рис. 2.17): линейного - ЛР, обходного - 0Р, двух шинных - ШР-1, ШР-2 и заземляющих - 3Р-1, ЗР-2, 3Р-3, 3РЛ (рис. 2.18).
2.17. Разъединитель присоединения 220 кВ 2.18. Заземляющий разъединит. прис. 220 кВ
При нормальной схеме ОРУ-220 кВ обе системы шин находятся в работе с фиксированным распределением всех присоединений (рис. 2.01):
ВЛ АЭС, Ершов, Степная, 1Т-1,1 РТСН-1,2 присоединены на первую систему шин (I С.Ш.),
- при этом включены ЛР и ШР-1.
ВЛ АЭС-2, Горный, 1Т-2, АТ, 2РТСН-1,2 присоединены на вторую систему шин (II С.Ш.),
- при этом включены ЛР и ШР-2.
Шиносоединительный выключатель (ШСВ-220) нормально включен, он соединяет рабочие системы шин и обеспечивает необходимый переток мощности между ними. Фиксированное распределение присоединений повышает надежность схемы, т.к. при к.з. на шинах отключается ШСВ и только половина присоединений. Если повреждение на шинах устойчивое и требует ремонта оборудования, то отключившиеся присоединения запитывают от исправной системы шин. Перерыв в электроснабжении этих присоединений определяется длительностью переключений.
Принятая схема позволяет переводить присоединения с одной системы шин на другую, для планового ремонта шин, без перерыва электроснабжения потребителей. Для этого включают шинные разъединители на остающуюся в работе систему шин и отключают шинные разъединители выводимой в ремонт системы шин.
Обходной выключатель (0В) и обходная система шин (ОСШ) служат для возможности вывода в ремонт выключателя присоединения без перерыва питания. Для этого включают обходной и шинный разъединители (ОР и ШР) обходного выключателя и обходной разъединитель выводимого в ремонт выключателя, затем включают ОВ, отключают выключатель присоединения и разбирают его схему.
Нормально ОВ включен, его разъединители ОР, ШР-1 и ШР-2 отключены. ОСШ-220 кВ находится под напряжением от ВЛ АЭС-1 (включен ОР ВЛ АЭС-1).
Для ОРУ-500 кВ применена схема с двумя системами шин и с четырьмя выключателями натри цепи,т.е. на каждое присоединение приходится 4/3 выключателя. Такая схема называется 4/3. Каждое присоединение этой схемы включено через два выключателя. Для отключения, например ВЛ Ключики, необходимо отключить ВВ-21 и ВВ-22, а для отключения блока № 2 соответственно ВВ-22 и ВВ-23.
2.19. Упрощенная схема 6 кВ С.Н. блока
В нормальном режиме все выключатели включены, обе системы шин находятся под напряжением. Для ремонта любого выключателя отключают его и разъединители, установленные по обе стороны выключателя. Достоинством схемы является то, что при ремонте любого выключателя или повреждениях на сборных шинах все присоединения остаются в работе. Так, например, при к.з. на 1С.Ш. 500 кВ отключаются выключатели ВВ-11,21,31, ВРШ-1. Шины остаются без напряжения, но все присоединения, кроме реактора, сохраняются в работе.
