Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС

Головні схеми електричних з'єднань ГЕС і ГАЕС являють собою структуру системи електричних пристроїв і з'єднань, що забезпечують видачу потужності в енергосистему для електропостачання споживачів, а також для забезпечення власних потреб як при нормальних умовах експлуатації, так і при виході з ладу одного або декількох агрегатів. У них можна умовно виділити дві частини – високої напруги й низької напруги, необхідної для постачання власних потреб.

Залежно від потужності ГЕС (ГАЕС), числа агрегатів, напруг, на яких видається електроенергія в енергосистему, умов і режимів роботи її в енергосистемі застосовуються різні схеми електричних з'єднань. Основою схеми є з'єднання генераторів із трансформаторами й лініями електропередач.

Мал. 5.4. Головна схема електричних з'єднань Дністровської ГЕС: 1 – генератор; 2 – трансформатор; 3 – вимикач; 4 – роз'єднувач; 5 – автотрансформатор; 6 – шини високої напруги; 7 – високовольтні лінії електропередач

У головних схемах застосовуються наступні типи електричних блоків:

• одиночний блок, при якому кожний генератор з'єднаний зі своїм підвищувальним трансформатором;

• укрупнений блок, при якому кілька генераторів підключаються до одного загального підвищувального трансформатора;

• об'єднаний блок, при якому кілька одиночних або укрупнених блоків поєднуються між собою.

Тип блоку вибирається на підставі техніко-економічного порівняння варіантів, виходячи з режимів і забезпечення надійності роботи ГЕС (ГАЕС), умов експлуатації, витрат на устаткування, втрат електроенергії й ін.

На мал. 5.3, а наведена головна схема, в якій усі генератори об'єднані загальною системою шин генераторної напруги, а на мал. 5.3, б – головна схема з дублюючою системою шин генераторної напруги, при якій аварія на кожному із трансформаторів призводить до відключення однієї лінії електропередач, а аварія на генераторі не призводить до припинення постачання всіх ліній. Подальше підвищення надійності головної схеми досягається застосуванням дублюючої системи шин високої напруги на випадок аварії основної системи шин.

На мал. 5.4 показана схема електричних з'єднань Дністровської ГЕС. Шість гідрогенераторів 117 МВт, 13,8 кВ об'єднано по два в три укрупнені блоки (1 блок – 110 кВ і 2 блоки – 330 кВ) з підвищувальними трансформаторами 250 МВ·А, 13,8/121 і 13,8/347 кВ відповідно. На ВРП 330/110 кВ встановлено 2 автотрансформатори 200 МВ·А 330/115/38,5 кВ, ВРП 330 кВ із 3 ВЛ 330 кВ і ВРП 110 кВ із 6 ПЛ 110 кВ.

У ланцюгах гідрогенераторів на генераторній напрузі встановлені вимикачі 13,8 кВ.