Область применения электростанций собственных нужд, режимы работы, основные требования - Применение электростанций собственных нужд в качестве аварийных источников

Наиболее перспективными для применения в качестве основных и резервных источников следует считать мобильные электростанции с газотурбинными двигателями, обладающими следующими преимуществами:
небольшими массами и габаритными размерами; массогабаритные показатели в 3—4 раза меньше, чем у электростанций с поршневыми ДВС;
возможностью создания легко транспортируемых электростанций мощностью до 6 МВт и более;
оперативной заменой вышедшего из строя двигателя (до 8 ч);
минимальным уровнем вибрации;
минимальным объемом строительных работ при установке электростанций;
отсутствием необходимости в воде для охлаждения, возможностью использования в условиях как холодного, так и жаркого климата;
небольшими габаритами и малыми расходами системы охлаждения масла;
высокой стабильностью скорости вращения и высокой степенью автоматизации;
минимальным объемом работ по регламенту и ремонту;
возможностью на одном двигателе использовать разное топливо (жидкое или газообразное) на некоторых ГТД без переналадок и остановки двигателя.
Электростанции с ДВС обладают следующими преимуществами:
минимальным временем пуска (до 30 с);
приемом 100 % нагрузки за время 30 — 60 с с момента подачи сигнала на пуск;
высокой экономичностью (примерно в 1 ,5 раза выше, чем у ГТД).
Электростанции с агрегатами на базе ДВС, как правило, целесообразно использовать в качестве аварийных электростанций. Электроагрегаты с ДВС, хотя и имеют меньшую предельную мощность, способны обеспечить питание первой категории потребителей объектов нефтегазовой промышленности с автономным питанием и имеют менее длительный пуск по сравнению с электроагрегатами с ГТД. Однако при мощности нагрузки ответственных потребителей более 1 000 кВт современные ГТУ могут составить конкуренцию дизелям в качестве привода генераторов в аварийных электростанциях.
В мировой практике ГТУ и ДВС, работающие на газе, используются примерно в одинаковой степени.
Аварийные электростанции должны создаваться, как правило, на базе дизельгенераторов. Число установленных аварийных электроагрегатов и их минимальная мощность должны обеспечивать покрытие нагрузок особо ответственных электроприемников, обеспечивающих безаварийный останов технологического процесса.
Автоматический пуск аварийных электростанций должен осуществляться при исчезновении напряжения на сборных шинах или снижении его на величину, установленную при расчете защит и автоматики в каждом конкретном случае. При этом сигнал на автоматический пуск должен подаваться с выдержкой времени, соответствующей времени срабатывания автоматики сети высокого напряжения. Время пуска прогретого электроагрегата от подачи команды на пуск до готовности к принятию нагрузки должно соответствовать требованиям технологических процессов предприятия и ГОСТ 10032 — 80.
Пробные пуски аварийных дизельгенераторов целесообразно проводить не реже, чем один раз в месяц. На аварийной электростанции предпочтительно иметь две системы запуска: пневматическую (основная) и электрическую. Продолжительность времени включения стартера в зависимости от типа дизеля и системы пуска должна быть в пределах 3—12 с.
Аварийный электроагрегат в ненагруженном состоянии должен обеспечивать запуск асинхронного короткозамкнуто-го двигателя с кратностью пускового тока до 7 и мощностью не менее 30 % от номинальной мощности аварийного электроагрегата.
Схема включения аварийного электроагрегата должна отвечать следующим требованиям. В случаях, когда для электроснабжения применены двухтрансформаторные ТП, имеющие две секции шин 0,4 кВ с секционным выключателем, рекомендуется схема подключения одного аварийного дизельгенератора к одной из секций шин 0,4 кВ или по одному дизель-генератору на каждую секцию. Схема подключения одного дизельгенератора развилкой на обе секции шин не рекомендуется из-за сложности выполнения и несущественного выигрыша в надежности.
При применении режима параллельной работы электроагрегатов между собой или с сетью должны быть приняты меры, предотвращающие протекание больших токов третьей гармоники через заземленные нейтрали генераторов.
Устройства АВР электроагрегатов должны удовлетворять следующим требованиям:
при потере питания на обеих секциях 0,4 кВ должна поступать команда с выдержкой времени на пуск аварийных электроагрегатов;
перед включением электроагрегатов в сеть должны отключаться выключатели рабочего (резервного) питания при условии, что дизельгенератор запущен, работает на номинальной частоте вращения, готов к приему нагрузки и что напряжение в сети за время его пуска не восстановилось;
автоматическое включение выключателя аварийного ввода должно выполняться по факту отключения выключателей рабочего (резервного) питания при условии подтверждения готовности агрегата к приему нагрузки;
должны быть обеспечены однократность действия АВР и его запрет при КЗ на шинах;
перед включением аварийного электроагрегата и во время его работы устройство АВР резервного питания должно быть заблокировано.
Система автоматизации аварийной электростанции, как правило, должна обеспечивать:
автоматическое поддержание электростанции в состоянии «горячего» резерва с прогревом дизеля по схеме циркуляции горячей воды через дизель и масляный теплообменник;
автоматический запуск с предпусковой прокачкой систем маслом (и топливом, если это необходимо), подготовку к приему нагрузки, ввод на параллельную работу с сетью или другими агрегатами по методу самосинхронизации или точной синхронизации, прием и равномерное распределение нагрузки между двигателями и остановку по заданному сигналу;
автоматическое поддержание заданных показателей качества электроэнергии, контроль за работой необслуживаемого дизельгенератора и сигнализацию;
защиту и автоматическую остановку дизельгенератора при выходе одного из контролируемых параметров за допустимые пределы с расшифровкой причины остановки;
возможность подключения диспетчерского пульта дистанционного управления к щиту автоматического управления электростанции с выдачей обобщенного сигнала «неисправность» на пульт или в схему центральной сигнализации;
поддержание оптимального топливного режима;
автоматизацию вспомогательных операций — пополнение расходных баков масла и топлива, подзарядку аккумуляторных батарей, поддержание давления воздуха в пусковых баллонах.