§ 82. Нарушение режимов работы механизмов собственных нужд

На современных тепловых электростанциях установлены многочисленные механизмы, обслуживающие как основное (котлы и турбины), так и вспомогательное оборудование, называемые механизмами собственных нужд. На их привод используется электрическая или тепловая энергия. Потребители энергии собственных нужд должны обладать повышенной надежностью (первая категория надежности) и поэтому обеспечиваются двумя независимыми источниками электроснабжения. Внутри первой категории они делятся на ответственные и неответственные. Даже кратковременный останов ответственных механизмов собственных нужд приводит к аварийному отключению или разгрузке основных агрегатов станции. Кратковременный останов неответственных механизмов собственных нужд к немедленному аварийному останову основного оборудования электростанций не приводит, однако их снабжение электроэнергией должно быть быстро восстановлено (длительное отключение может привести к прекращению производства электроэнергии).

В котельном отделении ответственными являются дымососы, дутьевые вентиляторы, питатели угольной пыли, питательные насосы, а неответственными – насосы системы гидрозолоудаления и электрофильтры. Останов дымососов, дутьевых вентиляторов и питателей пыли вызывает погасание факела и останов котла. Мощность, потребляемая питательными насосами, составляет около 40% общей мощности собственных нужд и достигает нескольких мегаватт. Прекращение работы питательных насосов приводит к аварийному останову котла.

В турбинном отделении ответственными являются маслонасосы турбин и генераторов, циркуляционные и конденсатные насосы, подъемные насосы газоохладителей генераторов, маслонасосы систем смазки и уплотнения вала генератора, а неответственными— сливные насосы регенеративных перегревателей, дренажные, эжекторные и сетевые насосы, насосы бойлеров и подпитки тепловой

сети.

К особо ответственным потребителям энергии собственных нужд относятся маслонасосы системы смазки турбоагрегата и уплотнения вала генератора. Так, если при аварийном останове станции прекратится питание электроэнергией механизмов собственных нужд и не будут работать резервные масляные насосы, это приведет не.только к прекращению выработки электроэнергии, но и к таким серьезным повреждениям основного оборудования, как выплавлеяие баббитовой заливки вкладышей подшипников турбины и генератора. Питание этих маслонасосов резервируется аккумуляторными батареями. Прекращение работы конденсатных и циркуляционных насосов приводит к срыву вакуума в конденсаторе турбины и ее аварийному останову.

Ответственными являются также некоторые потребители энергии собственных нужд электрической части станции: электродвигатели и генераторы питателей пыли, электродвигатели охлаждения трансформаторов.

Большинство механизмов собственных нужд общестанционного назначения относятся к группе неответственных. Кратковременный останов дробилок, мельниц размола угля, мельничных вентиляторов, конвейеров топливоподачи, кранов-перегружателей, вагоноопрокидывателей не приводит к прекращению выработки электрической и тепловой энергии. В бункерах всегда имеется запас сырого топлива (запас угольной пыли в промежуточных бункерах рассчитан примерно на 2 ч работы котла с номинальной производительностью). Кратковременный останов насосов химводоочистки и хозяйственного водоснабжения также обычно не приводит к аварийным ситуациям. Исключением являются насосы подачи, воды в турбинное отделение – при ее нехватке может возникнуть аварийная ситуация. Вентиляторы, компрессоры, крановое хозяйство, частично электрическое освещение, оборудование мастерских, зарядныеустройства аккумуляторных батарей являются неответственными. потребителями. К ним относятся также потребители, не работающие при нормальной эксплуатации основного оборудования: резервные возбудители, насосы кислотной промывки и противопожарные.

Пускорезервные источники питания механизмов собственных. нужд присоединяют к распределительным устройствам электростанции или ближайших подстанций. Кроме того, на электростанциях имеются независимые от энергосистемы источники энергии, с помощью которых останавливают и расхолаживают без повреждений оборудование. На тепловых электростанциях для этой цели применяют аккумуляторные батареи, а на мощных блочных устанавливают дизель-генераторы мощностью 200…500 кВт, которые обеспечивают сохранение остановленного оборудования в готовности к пуску.

Расход энергии на собственные нужды современных мощных конденсационных энергоблоков электростанций, работающих на разных видах топлива, составляет (%):

на угле, с электроприводом всех механизмов ………………………….…… 6…7,5

на мазуте и газе, с электроприводом всех механизмов …………………….. 4,5…5,5

на угле, с паротурбинным приводом питательных насосов ………………. 4…4,5

на мазуте и газе с паротурбинным приводом питательных насосов ……… 2,5-3.

Основными причинами, вызывающими кратковременное прекращение подачи электроэнергии потребителям собственных нужд, являются: отключение рабочего трансформатора или линии питания при повреждении на линии электроснабжения собственных .нужд; совпадение короткого замыкания с отказом соответствующего выключателя, автоматическое отключение всего блока при повреждении турбины, генератора, трансформатора блока или собственных нужд; недопустимое снижение напряжения; ошибочное или самопроизвольное отключение основного оборудования электростанции или оборудования собственных нужд.

Если подача электроэнергии на собственные нужды прекращается на короткое время, при восстановлении напряжения устойчивая работа оборудования электростанции обеспечивается самозапуском электродвигателей потребителей собственных нужд. Успешность и длительность самозапуска в основном зависят от продолжительности перерыва питания. Если перерыв превышает 5 с, электрический ток и напряжение при самозапуске будут практически такими же, как при одновременном групповом пуске всех электродвигателей. На блочных электростанциях схема питания потребителей собственных нужд также блочная, что увеличивает надежность электростанции, так как повреждение любого элемента собственных нужд одного блока не сказывается на нормальной работе других.