Қауіпсіздік пен басқарудың негізі: электр станциясында тарату құрылғыларын пайдалану

Электр станциясының күрделі экожүйесінде — жылулық, атомдық, сулық немесе күн энергиясы болсын — электр энергиясын өндіру тек жартысы ғана. Электр энергиясы өндірілгеннен кейін оны бақылау, қорғау және электр желісіне немесе зауыт ішіндегі қосалқы жүйелерге тарату қажет. Бұл маңызды функция коммутациялық құрылғыға түседі.

Тарату құрылғылары - электр жабдықтарын оқшаулау, қорғау және реттеу үшін қолданылатын электрлік ажыратқыштар, сақтандырғыштар, автоматты ажыратқыштар және олармен байланысты басқару жабдықтарының жиынтығы. Тарату құрылғыларынсыз электр станциясы қауіпсіз немесе сенімді жұмыс істей алмайды. Ол орталық жүйке жүйесі және зауыттың электр инфрақұрылымы үшін негізгі қауіпсіздік механизмі ретінде қызмет етеді.

Мұнда электр станциясындағы тарату құрылғыларының негізгі қолданылуы берілген.

1. Тізбекті қорғау (оқшаулау)

Тарату құрылғыларының ең негізгі рөлі - зауыт активтерін электр ақауларынан туындаған зақымданудан қорғау. Электр станциялары үлкен кернеулер мен токтарда жұмыс істейді. Қысқа тұйықталу, шамадан тыс жүктеме немесе жерге тұйықталу сияқты ақаулық орын алса, нәтижесінде пайда болған электр доғасы миллисекунд ішінде генераторларға, трансформаторларға және кабельдерге апатты зақым келтіруі мүмкін.

Тарату құрылғылары осы қалыптан тыс токтарды анықтауға және электр энергиясының ағынын бірден тоқтатуға арналған автоматты ажыратқыштарды орналастырады. Тордың немесе қондырғының қосалқы жүйесінің ақаулы бөлігін оқшаулау арқылы тарату құрылғылары миллиондаған доллар тұратын жабдықты бұзуы немесе зауыттың толық сөніп қалуына әкелетін каскадты ақаулардың алдын алады.

2. Операциялық басқару және коммутация

Электр станциялары тұрақты күйде жұмыс істемейді; олар техникалық қызмет көрсетуге немесе өзгермелі желі талаптарын қанағаттандыру үшін жоғарылап, төмендеп, электр схемаларын қайта конфигурациялауы керек.

Тарату құрылғылары жүктемені түсіру және ауыстыру құралдарын қамтамасыз етеді. Операторлар коммутациялық құрылғыларды пайдаланады:

Торға жіберу үшін генераторларды күшейткіш трансформаторға қосыңыз.

Техникалық қызмет көрсету немесе жанармай құю үшін генераторларды ажыратыңыз.

Іске қосу немесе өшіру процедуралары кезінде қосалқы қуат жүктемелерін негізгі генератордан резервтік көзге (мысалы, іске қосу трансформаторы немесе дизельдік генератор) тасымалдаңыз.

Электр желісін қайта конфигурациялау мүмкіндігі зауыттың тіпті ішінара үзілістер немесе күнделікті қызмет көрсету кезінде жұмыс істеп тұруын қамтамасыз етеді.

3. Техникалық қызмет көрсету қауіпсіздігі үшін оқшаулау

Сенімділікті қамтамасыз ету үшін электр станциялары тұрақты техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді. Техникалық қызмет көрсету бригадалары жоғары вольтты жабдықта жұмыс істеуі үшін олар жабдықтың токтан ажыратылғанына және оны кездейсоқ қайта қосуға болмайтынына сенімді болуы керек.

Тарату құрылғысы жерге қосқыштар және көрінетін үзілу контактілері сияқты мүмкіндіктер арқылы қауіпсіз оқшаулауды жеңілдетеді. Ажыратқыш сөреден шығарылғанда (ажыратылған) және жерге қосқыш жабылған кезде, ол кез келген индукциялық токтардың немесе кездейсоқ қайта жабылудың жабдықта жұмыс істейтін персоналға зиян келтірмейтінін қамтамасыз ете отырып, тізбекті жерге қосады. Бұл функция еңбек қауіпсіздігінің қатаң стандарттарын сақтау үшін өте маңызды.

4. Синхрондау

Электр станциясында генераторды қосу үшін оны желімен дәл синхрондау керек. Егер генератор желіге фазадан тыс қосылса, ол турбина біліктерін жарып, генераторды бұзуы мүмкін күшті механикалық соққыға әкеледі.

Коммутаторлық панельдер жиі синхрондау жабдықтарын қамтиды немесе олармен интерфейс. Тарату құрылғысы генератордың кернеуі, жиілігі және фазалық бұрышы торға толық сәйкес келген кезде ғана жабылатын механизмді (ажыратқышты) қамтамасыз етеді. Бұл механикалық немесе электрлік кернеусіз тегіс қосылымды қамтамасыз етеді.

5. Көмекші электр қуатын бөлу

Электр станциясы электр энергиясын жаппай тұтынушы болып табылады. Ол қазандықты беру сорғыларын, салқындатқыш су жүйелерін, желдеткіштерді, жарықтандыруды және басқару жүйелерін іске қосу үшін қуат қажет. Бұл көмекші жүктеме ретінде белгілі.

Әдетте зауыттың тарату құрылғылары екі санатқа бөлінеді:

Генератордың коммутациялық құрылғысы: генератордан беріліс жүйесіне жоғары вольтты шығысты өңдейді.

Қосалқы тарату құрылғысы: Орта вольтты қуатты (әдетте 3,3 кВ-тан 13,8 кВ-қа дейін) зауыттың ішкі қозғалтқыштары мен үлкен жабдықтарына таратады.

Қара іске қосу сценарийі кезінде (сыртқы желі қуатынсыз зауытты қайта іске қосу) тарату құрылғылары резервтік дизельдік генераторлардан негізгі турбинаны және қазандықты қайта іске қосу үшін қажетті негізгі қосалқы құрылғыларға қуатты бөлуді басқарады.

6. Тор тұрақтылығын арттыру

Қазіргі заманғы тарату құрылғылары күрделі қорғаныс релелерімен жабдықталған. Бұл релелер нақты уақытта токты, кернеуді және жиілікті бақылайтын компьютерлер болып табылады. Егер желі бұзылса (мысалы, жиіліктің төмендеуі), коммутациялық құрылғы генераторды зақымданудан қорғау үшін автоматты түрде өшіреді немесе керісінше зауытты желіде ұстау үшін маңызды емес жүктемелерді өшіреді.

Кез келген адам операторынан жылдамырақ әрекет ете отырып, коммутациялық құрылғылар кеңірек электр желісінің тұрақтылығына ықпал етеді, жергілікті ақаулардың кең тараған сөніп қалуына жол бермейді.

Электр станцияларында қолданылатын тарату құрылғыларының түрлері

Тарату құрылғыларының нақты қолданылуы кернеу деңгейіне байланысты:

Төмен вольтты (ТЖ) тарату құрылғысы: жарықтандыру, шағын қозғалтқыштар және басқару қуаты (әдетте 1000 В төмен) үшін қолданылады.

Орташа вольтты (ОЖ) тарату құрылғысы: Үлкен қозғалтқыштар (сорғылар, желдеткіштер) және қосалқы трансформаторлар үшін қолданылатын зауыттың жұмыс күші. Бұл көбінесе ең маңызды қорғаныс орын алатын орын.

Жоғары вольтты (ЖҚ) тарату құрылғысы: тарату қондырғысында орналасқан, қондырғыны электр беру желісіне қосады. Бұл ықшам өлшемдері мен қатал ортадағы сенімділігіне байланысты жиі газды оқшауланған тарату құрылғысы (ГАЖ).