Hur el flödar från kraftverksgeneratorer till nätet

Elkraftverksgeneratorer genererar elektrisk energi spänning 6,3-36,75 kV (beroende på typ av generatorer). Överföringen av elektricitet i kraftsystemet över långa avstånd för att minska förluster och kapitalkostnader för konstruktion av elektriska nät sker med ökad spänning, därför den elektriska energi som genereras av kraftverkens generatorer, innan den överförs till kraftsystem, stiger till spänning 110-750 kV.

Det elektriska kraftsystemet, i synnerhet distributionsnäten, är byggt på ett sådant sätt att den maximala effekten hos kraftverkens generatorer motsvarar bärförmågan hos de elektriska nätverken i sektionen av det elektriska kraftsystemet och, inte mindre viktigt, att den fullt ut tillgodoser konsumenternas behov, inklusive vid frånkoppling av en eller annan generator från elnätet.

Storleken på spänningen på huvudledningarna, genom vilken det är planerat att överföra elektriciteten som genereras av generatorerna till kraftsystemet, beror på storleken på kraftverket - antalet och kraften hos generatorerna. Om det är ett stort kärnkraftverk (NPP) som ger flera GW elektrisk energi till systemet, är det lämpligt att ansluta det till stamledningarna med en spänning på 750 kV, som kan bära en belastning på tiotals GW.

Värmekraftverk (CHP, CHP) och mindre när det gäller mängden tillförd el vattenkraftverk (HPP) ansluten till elsystemet med ledningar med en spänning på 110, 220, 330 eller 500 kV, beroende på effekten av dessa kraftverk.

Vattenkraftverksanordning

Omvandling av elektrisk energi som genereras av generatorer i kraftverk till erforderligt spänningsvärde för ytterligare överföring av el till konsumenter utförs vid förstärkande transformatorstationer.

Vid dessa transformatorstationer installeras step-up transformatorer eller autotransformatorer, som i transformatorstationens ställverk överför el direkt till konsumentdistributionstransformatorstationer eller till kraftsystemet på högspänningsledningar.

Funktioner för att slå på och stänga av generatorer från kraftsystemet

Ett energisystem är ett komplext system där alla noder är kopplade till varandra, där en balans upprätthålls mellan vad som produceras i kraftverk och vad som förbrukas konsumenter av elektrisk energi… Att stänga av en generator i ett kraftverk kan orsaka att balansen störs i en viss del av kraftsystemet.

Om det i en viss del av elsystemet inte finns möjlighet att täcka bristen på el kan det leda till ett avbrott i elförsörjningen till konsumenterna. Därför måste allt planerat arbete, som tillhandahåller frånkoppling och inkludering av generatorer av kraftverk i nätverket, utföras med hänsyn till särdragen och driftsättet för kraftsystemet som helhet och dess individuella sektioner.

När man överväger driftsätten är huvuduppgiften att säkerställa maximal tillförlitlighet hos strömförsörjningen till användarna, med hänsyn till möjliga nödsituationer.

Ett undantag är nödstopp av kraftverksgeneratorer.Som nämnts ovan är kraftsystemet byggt på ett sådant sätt att det vid frånkoppling av generatorn från elnätet är möjligt att täcka den resulterande bristen på el genom att öka mängden av genererad energi i andra kraftverk.

Egenskaperna för införandet av elektriska generatorer i nätverket bör också noteras. Innan generatorn slås på för parallelldrift med kraftsystemet måste den vara försynkroniserad med detta kraftsystem. Processen att synkronisera generatorn med systemet består i att uppnå lika frekvens och spänning, såväl som i fasmatchning av spänningsvektorerna för generatorn och det elektriska nätverket.

I kraftverk utförs processen för synkronisering och ytterligare kontroll över driftsättet för generatorerna med hjälp av komplexa enheter som huvudsakligen arbetar i automatiskt läge.

Inkluderingen av generatorer som inte tidigare var synkroniserade med den leder till nödsituationer, vars skala är direkt proportionell mot effekten hos de generatorer som är anslutna till nätet.

Reglering av spänningen som tillförs av generatorerna till nätverket utförs med hjälp av automatiska excitationsstyrenheter (ARV). Spänningsregleringsområdet för generatorn som använder ARV-enheter är litet. Vid behov utförs ytterligare spänningsreglering genom att ändra transformationsförhållandena — med hjälp lindningskopplare och strömbrytareinbyggda i transformatorer (autotransformatorer) i distributionsstationer.