Файл: Усов С.В. Основы эксплуатации электрических станций конспект лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.07.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 0
Распределение нагрузки между тепловыми электростанция
ми. При распределении нагрузки в системе, |
состоящей только- |
||||||||
из тепловых электрических станций, могут встретиться |
сле |
||||||||
дующие случаи. |
|
|
|
характеристики и |
|||||
а) Станции имеют простые (плавные) |
|
||||||||
на них отсутствуют ограничения по изменению нагрузки. |
|
||||||||
|
В этом |
случае |
нахождение |
||||||
наивыгоднейшего |
распределе |
||||||||
ния нагрузок просто и очевид |
|||||||||
но |
из |
диаграммы |
рис. |
94. |
|||||
Найдя на характеристике си |
|||||||||
стемы точку, |
соответствующую |
||||||||
нагрузке системы, |
подлежащей |
||||||||
распределению, |
проводят через |
||||||||
нее |
горизонтальную |
прямую и |
|||||||
в пересечении этой прямой с |
|||||||||
характеристиками |
|
отдельных |
|||||||
станций |
читают |
их |
нагрузки. |
||||||
Ордината |
этой |
характерной |
|||||||
точки и есть частичный |
удель |
||||||||
ный расход, при котором долж |
|||||||||
на |
работать |
каждая |
станция |
||||||
системы. |
|
|
плавными, |
но |
на |
||||
б) Характеристики станций остаются |
|
||||||||
одной из них возникают ограничения по топливу. |
|
|
|
|
Здесь |
характеристика |
станции |
с ограничениями 60Гр = |
||
= ф ( Л > г р ) |
заменяется на |
8^гр= (р'(Р0Гр), где |
|
||
|
|
8' |
= Х8ПГП; |
|
|
|
|
ОГр |
0ГР ’ |
|
|
|
|
^ |
^ с у т за д |
9 |
|
|
|
^ = |
~~В |
|
|
|
|
|
сут огр |
|
|
т. е. этот коэффициент равен |
отношению суточных |
расходов |
|||
топлива, не ограниченного ВСутзад и ограниченного |
привозом |
||||
или наличием на складе Всут огр- |
|
|
124
Исправленная характеристика станции с ограничениями суточного расхода топлива пройдет выше и отразится на сум марной характеристике системы (пунктирные кривые на рис. 95). Как видно из диаграммы рис. 95, распределение при этом отклонится от оптимального, причем на станции с огра ничениями нагрузка будет меньше оптимальной, а нагрузка остальных станций будет больше оптимальной.
в) Расходная характеристика станции в отдельных точках изменяется скачком.
Характеристика частичных удельных расходов спрямляется способом, показанным на рис. 79, и при определении режима работы станции зону спрямленной части характеристики из бегают, переводя нагрузку станции после пуска добавочного
дымососа сразу в точку 2. Основанием для такого решения служит дополнительная экономия топлива, пропорциональная разности заштрихованных площадок ДВ = 5 j+ S2.
Как видно из вышеизложенного, пользуясь понятием ча стичных удельных расходов, удается решать разнообразные эксплуатационные и проектные задачи, однако вследствие не достатков, присущих методу, решения эти часто требуют до полнительной корректировки.
Основным недостатком метода частичных удельных расхо дов является слишком общее представление нагрузок систе мы, а именно постулат, что значение нагрузки Р(Р= %Р})
однозначно определяет все мощности Pj, потребляемые в узлах, что, очевидно, является достаточно грубым приближе нием.
В действительности, потери мощности есть функция Pj, а не мощности Р, и такое приближение может оказаться причи ной серьезных ошибок.
Однако, с другой стороны, оперирование с Я а не с Pj зна чительно уменьшает количество потребной информации, и это является сильной стороной метода.
125
Крупным недостатком является также неучет потерь пере ходных (переменных) режимов оборудования, что значительно снижает эффективность метода.
§ 33. Состав агрегатов на электростанциях
Состав агрегатов на электрических станциях является пе ременной величиной оптимизации режима, немало влияющей на экономию топлива [13, 15].
Остановка в так называемый горячий резерв менее эконо
мичных агрегатов в периоды малой |
нагрузки энергосистемы |
|||
может оказаться выгодной, несмотря на |
то |
что |
всякая оста |
|
новка и пуск агрегата связаны с неизбежными |
дополнитель |
|||
ными расходами топлива. |
есть |
сложная функция |
||
Расходы на остановку Вдуск (At) |
||||
многих переменных, однако принято |
рассматривать их как |
функцию только продолжительности остановки агрегата. При
продолжительности остановки |
'Дт>3—4 ч эта зависимость |
|
имеет вид |
|
|
-^пускС^) = Вщ,ск0 |^1 |
exp ^ |
Jr- ''jj . |
Собственно сам процесс остановки |
(снижения нагрузки) |
агрегата продолжается не так уж мало, однако обычно прини мают, что на этот процесс время не тратится, а следовательно, что Дт есть исключительно время перерыва (полной оста новки) .
В функции Впуск(Дт) учитывается необходимость сообще ния тепла кладке котла в течение длительного времени после достижения нормальной нагрузки; если агрегат останавлива ется ежедневно, то может случиться, что он никогда не до стигнет установившегося теплового состояния.
Таким образом, задача распределения активных нагрузок с учетом изменения состава агрегатов сводится к минимиза ции функционала
Ф = |
J |
S |
x i ( x ) k i ( p i) d * + S |
[ I — * i 0 ) ] 5 п у с к ( Д т г) , |
|
0 |
|
i |
i |
в котором |
х ,(т )— бивалентная |
переменная, принимающая |
значение нуля, если агрегат остановлен, или единицы, если он работает.
Анализ этого выражения показывает, что остановку агре гата надлежит производить при такой его нагрузке, дальней шее понижение которой приведет к возрастанию частичного удельного расхода, а после остановки этого агрегата бСНст неизменится.
126
Следует помнить, что остановка агрегатов в горячий резерв-- помимо экономической выгоды сопряжена с очень большими техническими и организационными трудностями. К числу от рицательных сторон подобных остановок относится повышениеаварийности агрегатов и, следовательно, понижение надеж ности работы энергосистемы в целом. Особенно большие за труднения возникают при остановках в горячий резерв и по следующих пусках мощных блоков-200—300 МВт.
Г Л А В А VI
ОСОБЕННОСТИ РЕЖИМОВ МОЩНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
§ 34. Пределы изменения нагрузки турбогенераторов
Диапазон изменения нагрузок удобней всего находится из-, диаграммы мощностей, как это показано на рис. 96 для нена сыщенного турбогенератора. Способ построения диаграммы
мощности ясен из вспомогательных векторных диаграмм э. д. с. и токов возбуждения (рис. 97). Вектор ОА на рис. 97 пред ставляет собою полную мощность машины, а его проекция на ось ординат — ее активную составляющую при номинальном коэффициенте мощности.
Эту так называемую номинальную активную мощность ге нератор в нормальных условиях должен развивать неограни-
127
ченно долго. Под нормальными условиями здесь понимается прежде всего соблюдение расчетных условий охлаждения ма шины, поскольку длительный установившийся режим работы генератора ограничивается главным образом его нагревом.
Температуры входящей в газоохладитель воды и выходя щего из него газа (воздуха или водорода), а также, в случае непосредственного охлаждения, температура охлаждающей жидкости (дистиллята или масла) должны соответствовать нормам (+ 33, +40° С). Также должны соответствовать завод ским требованиям избыточное давление водорода и его чисто та (98%).
Напряжение генератора должно быть практически сим метричным и синусоидальным, т. е. напряжение обратной по
следовательности не должно превышать 1%, а коэффициент синусоидальности 5%. Отклонения напряжения статора допу скаются в пределах ±5% и при этом генератор должен дли тельно работать с полной номинальной мощностью, хотя при 95% напряжения повышается ток статора, а при 105% — со ответственно ток ротора.
Допустимость понижения напряжения больше чем на 5% обязательно проверяется с точки зрения устойчивости, и если при этом генератор будет обладать достаточным запасом устойчивости (не менее 10%), то все равно мощность его должна быть снижена, так как ток статора по условиям на грева обмотки статора не следует повышать сверх 105% номи нального значения.
Повышение напряжения сверх 105% опасно, ибо всдедствие большого насыщения стали в современных генераторах даже незначительный подъем напряжения выше допустимого приводит к возрастанию магнитной индукции, резкому (в не сколько раз) увеличению потоков рассеяния и появлению в ребрах корпуса генератора и в других конструктивных эле ментах очень больших паразитных токов, вызывающих допол нительный нагрев и даже оплавление этих элементов. Вслед-
128
ствие этого нагрузка генератора при повышении напряжения сверх 105% должна понижаться.
Некоторые типы генераторов допускают сохранение полной нагрузки при изменении напряжения до 110%, но эта возмож ность должна быть обязательно проверена специальными испытаниями на нагрев активной стали и определение допол нительных потерь в роторе и статоре. До проведения таких испытаний рекомендуется изменять нагрузку генератора при отклонениях напряжения в соответствии с табл. 7.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
|
Напряжение, % но |
|
|
|
|
1 0 0 |
|
|
|
минального |
п о |
108 |
106 |
105 |
95 |
90 |
85 |
|
Полная мощность, |
8 8 |
|
|
|
1 0 0 |
|
|
|
% номинальной |
93,5 |
98 |
1 0 0 |
1 0 0 |
94,5 |
89 |
||
Ток статора, % но |
80 |
|
92,5 |
95 |
1 0 0 |
|
|
|
минального |
87,5 |
105 |
105 |
105 |
Влияние изменений частоты на потери и нагрев генератора сказывается лишь при значительных отклонениях частоты от нормы (больше ±2,5%). При понижении частоты потери в стали уменьшаются, но одновременно ухудшается охлаждение водородом, что может привести к необходимости понижения мощности генератора из-за повышенного нагрева. При повы шении частоты растут потери в стали, но одновременно улуч шаются условия охлаждения, поэтому только при значитель ных повышениях частоты (2—3%) возникла бы необходи мость уменьшения мощности машины.
Так как изменения частоты, нормально допускаемые в экс плуатации, не должны превосходить ±0,2% (ПТЭ), уменьше ния нагрузки генераторов при этих отклонениях частоты не требуется.
Значительно большее влияние на полную и активную мощ ность генератора оказывают изменения коэффициента мощ ности, как это можно видеть на диаграмме мощностей турбо генератора (см. рис. 96). На участке AD, в режимах с пони женными коэффициентами мощности, машина, ограниченная током ротора, может выдавать лишь пониженную по сравне нию с номинальной полную мощность при уменьшенном зна чении тока статора из-за сильного размагничивающего дей ствия реакции статора. При учете насыщения эта мощность еще уменьшится. Таким образом, в чисто компенсаторном режиме генератор способен развивать только около 70% пол ной мощности.
При работе с повышенными коэффициентами мощности (от номинального до единицы) полная мощность ограничена
9 |
129 |