model_bloku.pdf

INSTYTUTELEKTROENERGETYKI

POLITECHNIKIŁÓDZKIEJ

ZAKŁADELEKTROWNI

LABORATORIUMPOMIARÓWIAUTOMATYKIWELEKTROWNIACH

MODELBLOKUENERGETYCZNEGO

Instrukcjadoćwiczenia

Łódź1996

1. CELĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych zasad dokonywania operacji

łączeniowychwrozdzielniach.

2. PODSTAWOWEOKREŚLENIA

Wyprodukowanawturbozespołachenergiaelektrycznajestprzekazywanaprzezukład

wyprowadzenia mocy do systemu elektroenergetycznego. Układ elektryczny winien być

tak skonstruowany, aby zapewnić jak największą niezawodność pracy, w sensie

bezprzerwowego wyprowadzenia mocy z rozdzielni oraz ciągłego zasilania urządzeń

potrzeb własnych. Zwykle jest to związane z prostotą układu i wynikającą stąd

prostotą i wygodą obsługi, niezawodnością pracy poszczególnych elementów układu i

łatwościąprzeprowadzanianaprawiremontów.WukładzietymbardzowaŜnąrolęspełnia

rozdzielniagłównaelektrowni

RozdzielnięstanowizespółurządzeńsłuŜącychdorozdzielaniaenergiielektrycznej,

przystosowany do jednego napięcia znamionowego. Rozdzielnia składa się

znastępujących elementów: aparatów rozdzielczych, szyn zbiorczych, elementów

izolacyjnych i wsporczych, układów zabezpieczeń, sterownia i sygnalizacji. Elementy

biorące bezpośredni udział w rozdziale energii tworzą obwody pierwotne natomiast

pozostałeobwodywtórne rozdzielni

Stacjaelektroenergetyczna jestwęzłemsiecielektroenergetycznej,któryprzyjmuje

energię elektryczną i rozdziela ją na tym samym napięciu oraz transformuje ją na inne

napięcie i rozdziela na tym innym napięciu. MoŜna równieŜ określić stację jako obiekt,

wktórym znajdują się najczęściej dwie, a czasem trzy rozdzielnie (np. stacja

400/220/110kV), przy czym powiązania między rozdzielniami róŜnych napięć stanowią

autotransformatory.

Jednązfunkcjistacjijestwyłączanieizałączanieelementówsieci(linii,generatorów)

ZaleŜnieodfunkcjistacjiwsiecimoŜnawyróŜnićstacjeelektrowniane(węzływytwórcze)

orazstacjesieciowe(węzłyrozdzielczeiodbiorcze).

3. ELEMENTYROZDZIELNI

Szynami zbiorczymi nazywamy zespół szyn (przewodów) stanowiących

podstawowewyposaŜeniatorugłównegoisłuŜącydorozprowadzeniaenergiielektrycznej

z pól zasilających do odbiorczych. Do szyn zbiorczych dołączone są poszczególne pola

rozdzielni

Pole rozdzielni stanowi jej część, która spełnia określoną funkcję: zasilania

rozdzielni (w stacji elktrownianej pole generatorowe), zasilania odbioru (pole liniowe),

łączenia sekcji szyn (pola sprzęgłowe) itp. Pole rozdzielni obejmuje część obwodów

pierwotnychstacjiorazobwodówwtórnych.

Do przeprowadzania operacji łączeniowych w układzie elektrycznym elektrowni stosuje

się łączniki: wyłączniki, rozłączniki i odłączniki. Poszczególne odłączniki spełniają

określonefunkcje.

WyłączniksłuŜydozałączaniaiwyłączaniaprądówroboczychizwarciowych.

Rozłącznik przeznaczony jest do wyłączania prądów roboczych,

awniektórych wykonaniach równieŜ do wyłączania prądów przeciąŜeniowych

iniewielkichprądówzwarciowych.

Zarówno wyłączniki jak i rozłączniki posiadają komorę gaszeniową, w której

następuje gaszenie łuku elektrycznego powstającego podczas oddzielania zestyków

(wkomorzeolejowej,próŜniowej,magnetowydmuchowejitd.).

Odłączniki słuŜą głównie do otwierania i zamykania obwodów elektrycznych

wstanie bezprądowym (brak jest urządzeń do gaszenia łuku, ale widoczny jest stan

połoŜeniazestyków).Ichcelemjestwytworzeniewidocznejprzerwyizolacyjnejwobwodzie

prądowym.Odłącznikiwłączanesąwszeregzwyłącznikiem.

Zgodnie z przeznaczeniem łączników kolejność operacji łączeniowych jest

następująca:

− przyzamykaniunajpierwodłącznikanastępniewyłącznik,

− przyotwieraniunajpierwwyłącznikanastępnieodłącznik.

W polu generatorowym oprócz łączników znajduje się transformator blokowy.

Transformatory blokowe podwyŜszają napięcie wytwarzane przez generatory

synchroniczne,wPolsce6.3kV,1 0 ,5 kV,13,8kV,15,75kV,20kV,22kV,nanapięcie

sieciprzesyłowej110kV.220kV,400kV.

4. UKŁADSTACJI

Układy stacji są najczęściej określone układami szyn zbiorczych stacji i

wyposaŜeniemwłączniki.Układstacjiwinienspełniaćnastępującewymagania:

− duŜaniezawodność,

− korzystnewaloryruchowe,

− jaknajmniejszekosztyinwestycyjne,

− moŜliwośćrozbudowy.

Zasadnicze układy stacji to: z pojedynczym systemem szyn zbiorczych,

podwójnym systemem szyn zbiorczych, potrójnym systemem szyn zbiorczych, z szyną

obejściowąorazbezszynowe.

Na rysunku1 przedstawiono układ rozdzielni z podwójnym systemem szyn

zbiorczych,zpołączeniemobejściowymodstronylinii.

Rys.1.Schematrozdzielni

Podwójny system szyn zbiorczych umoŜliwia przełączanie obciąŜenia z jednego

systemu szyn zbiorczych na drugi w przypadku uszkodzenia jednego z nich,

dokonywanieprackonserwacyjnychnajednymzsystemówpodczasruchurozdzielni.

Na rysunku 2 zaznaczone zostały charakterystyczne pola rozdzielni oraz

zilustrowanezostałypojęciasekcjirozdzielniorazsystemuszynzbiorczych.

Rys.2.Schematrozdzielnizcharakterystycznymipolami

Na rysunku 3 pokazane zostały charakterystyczne elementy pola liniowego z szyną

obejściową.

Rys.3.Poleliniowe

Odłączniki szynowe w polu liniowym słuŜą do odizolowania remontowanego

wyłącznika od napięcia od strony szyn zbiorczych i utworzenie widocznej przerwy

wobwodzie,zapewniającejbezpiecznąpracę.

Otwartyodłącznikliniowyizolujelinięodnapięciaodstronyszynzbiorczychwczasie

wykonywaniananiejpracremontowych,atakŜeuniemoŜliwiapojawieniesięnapięciaod

stronyliniinaaparatachpola.NapięcietomoŜepochodzićodstacjinadrugimkońculinii

alboprzywyłączonejliniiodprzepięćatmosferycznychnatrasielinii.

Ze wzrostem napięcia zwiększa się moc przesyłana linią oraz maleją moŜliwości

dosłania mocy inną drogą. A zatem zachodzi potrzeba utrzymania w pracy linii podczas

remontu wyłącznika i konieczność stosowania takiego schematu rozdzielni, który

umoŜliwiałby pracę liniipodczasremontuwyłącznikaliniowego.Postulattenwrozdzielniach

szynowychspełniapołączenieobejściowelubszynyobejściowe.

W przypadku potrzeby remontu wyłącznika liniowego wszystkie pracujące pola

naleŜy przyłączyć do systemu II (rys. 2) i zwolnić system I. Następnie naleŜy zamknąć

odłącznikiiwyłącznikwsprzęglepoprzecznymorazodłącznikwpołączeniuobejściowym.

Wówczas moŜna otworzyć wyłącznik liniowy oraz wszystkie odłączniki w tym polu.

Linia jest przyłączona wówczas przez system I oraz wyłącznik w polu sprzęgła do

systemu II Wyłącznik w polu sprzęgła rezerwuje w ten sposób wyłącznik liniowy,

aewentualne zakłócenie od strony linii nie powinno spowodować wyłączenia generatora.

Przygotowaniedoremontuwyłącznikajestdośćkłopotliwe,aliczneoperacjełączeniowe

stwarzająryzykopomyłek.

Czynności łączeniowe dokonywane są zdalnie przez obsługę stacji z budynku

nastawni. Układ stacji oraz aktualny stan łączników odwzorowany jest na tablicy

sterowniczej.

5. MODELROZDZIELNI

Ćwiczenia łączeniowe będą odbywać się na modelu rozdzielni, której schemat jest

identyczny z rysunkiem 1. Ćwiczenie będzie w znacznym zakresie polegało na

dokonywaniu typowych czynności łączeniowych, takich jak przygotowanie do

synchronizacji generatora, przenoszenie obciąŜenia pomiędzy systemami I i II, łączenie

sekcji1i2rozdzielni(synchronizacjasekcji),pracaliniiprzezszynęobejściową.Dlatego

wskazanymjest,abyodrabiającyćwiczenieprzemyśleliwcześniejkolejnośćdokonywania

czynnościłączeniowychwwymienionychsytuacjach.PodczasdokonywaniałączeńnaleŜy

przestrzegać zasady, aby zaplanowane czynności dokonywać przechodząc do kolejnych

pól rozdzielni zamiast jednoczesnego manewrowania łącznikami w kilku polach, co

stwarzamoŜliwośćpomyłki.

Czynności łączeniowych dokonuje się z tablicy sterowniczej. PołoŜeniu łączników

wschemacie elektrycznym rozdzielni odpowiadają pokrętła sterowników

(kwitowników). Odłącznikom odpowiadają sterowniki z podstawką okrągłą, a

wyłącznikom–zpodstawkąkwadratową.

Wmodeluzastosowanosygnalizacjęświetlną:

− światłociągleoznaczazgodnośćpołoŜeniapokrętłasterownikaistanułącznika,

− światło migające oznacza brak zgodności połoŜenia pokrętła sterownika ze

stanemłącznika.

W modelu zastosowane zostały blokady uniemoŜliwiające nieprawidłowe uŜycie

odłączników.BlokadytemoŜnasklasyfikowaćnastępująco:

− blokada od kaŜdego wyłącznika działająca na odłączniki w jego polu, uniemoŜliwia

otwarcie i zamknięcie odłączników przy zamkniętym wyłączniku blokada działa

gdywyłącznikjestzamknięty;

− blokada od sprzęgła poprzecznego (od wszystkich trzech łączników w sprzęgle)

działająca na pary odłączników szynowych i uniemoŜliwia jednoczesne zamknięcie

odłącznikówprzyotwartymsprzęgleblokadadziałagdysprzęgłojestotwarte,

− blokada działająca na odłącznik w połączeniu obejściowym pola liniowego,

uniemoŜliwia zmianę stanu tego łącznika, gdy nie ma równoległej drogi przepływu

prądu dla połączenia obejściowego; równoległa droga przypływu moŜliwa jest

do osiągnięcia dwoma sposobami: poprzez pole liniowe oraz poprzez sprzęgło

poprzeczne.

6. SPRAWOZDANIEZĆWICZENIA

W sprawozdaniu powinien znaleźć się krótki opis modelu rozdzielni wraz ze

schematem elektrycznym. Następnie naleŜy opisać wykonane w ćwiczeniu czynności

łączenioweizilustrowaćjestosownymirysunkami.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: