Питание электроэнергией от смешанных источников.
Питание электроэнергией КС от смешанного источника применяется только для газотурбинных или газомоторных агрегатов, так как нагрузка этих КС сравнительно невелика (в пределах 3000 кВт) и может обеспечиваться небольшой электростанцией.
Принципиальные схемы, применяемые при смешанном электроснабжении, приведены на рис. 19.
Рис. 19. Питание КС на генераторном напряжении (а) и на напряжении 35—110 КВ (б):
1 — энергосистемы; 2 — генераторы собственной электростанции; 3, 4 — понижающие трансформаторы
Система, приведенная на рис. 19, а, недостаточна по своей мощности и устойчивости, поэтому на КС устанавливаются два генератора с автоматическим вводом в работу при отключении одной из ВЛ 6 или 10 кВ, связывающих шины КС с подстанцией системы. Если система имеет частые отключения, то рекомендуется рабочими считать генераторы КС, а ВЛ от системы иметь на АВР.
Система с напряжением сети 35—110 кВ наиболее устойчива в работе (рис. 19, б). В этом случае па КС для кратковременной работы можно устанавливать один генератор в качестве аварийного резерва с автоматическим вводом в работу при отключениях ВЛ системы.
Система гарантированного электропитания КС.
Для потреби телей КС может быть рекомендована система гарантированного электропитания СГЭП-500, созданная на базе дизеля 12 ЧН 18/20 мощностью 500 кВт.
Система в режиме «Дежурство» непрерывно контролирует наличие напряжения на шинах станции. При исчезновении напряжения система автоматически отключается от внешней сети,
переводится в режим «Работа» и продолжает электропитание потребителей за счет энергии маховика с доследующим автоматическим пуском дизеля и включением его в работу. После восстановления напряжения во внешней сети система обеспечивает обратный перевод электропитания потребителей с дизель-генератора на основной источник снабжения без перерыва питания потребителей (по команде машиниста автоматически переводится из режима «Работа» в режим «Дежурство»).
Дизель-генератор может находиться в прогретом состоянии в готовности к автоматическому пуску и приему нагрузки через 45 с момента подачи команды на пуск. Пуск системы из режима «Резерв» может производиться машинистом или при исчезновении напряжения на шинах станции автоматически.
Система автоматизирована по III степени автоматизации, ГОСТ 10032—69, может эксплуатироваться без постоянного обслуживающего персонала «Под замком».
В объем поставки системы входят: дизель-генератор, электрокомпрессор, щит автоматического управления, щит генераторный, блок охлаждения, насосы для подкачки топлива и масла, резервуары воды, масла и топлива, фильтр воздушный, глушитель- маслоотделитель.
Системы охлаждения, смазки, топливоподачи, воздухопуска полностью смонтированы на дизель-генераторе, что резко сокращает объем и сроки монтажа на объекте.
Основные технические данные СГЭП-500
Номинальная мощность, кВт 500
Мощность, потребляемая системой в режиме «Дежурство», кВт 60
Частота вращения, об/мин .. 1500
Напряжение, В .. 400
Род тока — трехфазный, переменный, Гц .. 50
Ресурс дизеля до первой переборки, ч . 2500
Назначенный полный ресурс дизеля, ч 5000
Удельный расход топлива, г/кВт-ч ... 245+5%
Часовой расход масла, кг/ч . 4
Общий срок службы системы в режиме «Дежурство» не менее 50 тыс. ч в течение 10 лет
Масса сухого дизель-генератора (с маховиком), кг 11 000
Время непрерывной работы; в режиме .. «Дежурство», месяцев.. 6
в режиме «Работа» ... 250
в режиме «Резерв», месяцев .. 12
Для повышения надежности электроснабжения КС с газотурбинным приводом рекомендуются следующие мероприятия.
- Подключение привода маслонасосов уплотнения к редуктору передачи от газовой турбины к нагнетателю для агрегатов с редукторной передачей. Таким образом, при исчезновении напряжения уплотнение остается в работе, а привод циркуляционной водяной системы охлаждения турбин должен получать энергию от небольшого резервного источника (небольшая генераторная установка с автоматическим вводом в работу по падению напряжения в питающей сети).
- Устройство АВР к другому источнику электроэнергии (вторая ВЛ от энергосистемы, агрегат независимого питания и др.).
- Автоматизация резервной электростанции, обеспечивающей по специальной программе и схеме питание насосов уплотнения и насосов водяного охлаждения агрегатов.
- Применение автоматической разгрузки и работа на холостом ходу газовых турбин на время (5—10 мин) кратковременного отключения электроэнергии.
- Привод резервных синхронных генераторов непосредственно от газовой турбины, с автоматическим вводом в работу при отключении электроэнергии. При этом синхронный генератор, как обратимая машина, при пуске в работу газовой турбины используется в качестве разгонной установки, взамен газового турбодетандера.
- Использование в качестве резервного источника газовой турбоэлектростанции небольшой мощности. Турбоагрегат этой электростанции работает на энергии перепада давления газа, применяемого в качестве топлива для турбин. Турбоагрегат является и редуктором, снижающим давление газа до величины, необходимой для подачи в камеру сгорания турбины.
Применение на трассе газопровода для станций катодной защиты в качестве независимого источника топливных элементов, работающих на природном газе или жидком топливе.
Высокотемпературный топливный элемент.
Для станций катодной защиты газопроводов как источника электроэнергии рекомендуется применение высокотемпературных топливных элементов с керамическим электродом. Такие топливные элементы могут длительное время работать на трассе газопровода, питая электроэнергией станции катодной защиты, а также дома линейных ремонтеров, сигнальные системы и автоматику управления кранами. Этот метод электроснабжения линейных сооружений и установок на газопроводе, которые не требуют большой мощности, значительно упрощает эксплуатационное обслуживание.
Низкотемпературный элемент составляется из батареи водородно-кислородных топливных элементов. Эти элементы иногда также называют электрохимическими генераторами с угольными электродами. Низкотемпературные элементы преобразуют химическую энергию газа в электрическую энергию. Топливный элемент состоит из батареи водородно-кислородных элементов, работающих в интервале температур +70-+100° С, и блока автоматического контроля и регулирования электрических характеристик, смонтированных в общем корпусе. Статический генератор имеет высокий к. п. д. (55—70%), бесшумен и надежен в эксплуатации, номинальная мощность 1,25 кВт, напряжение 27 В, габаритные размеры 700 X 460 X 360 м, масса 52 кг.
