Преобразование энергии в паровой турбине

1. Паровые турбины, принцип действия и характеристики.

Существуют следующие типы паровых турбин:К – конденсационная, П – теплофикационная с производственным отбором пара,Т – теплофикационная с отопительным отбором пара, Р – турбина с противодавлением,ПР – теплофикационная турбина с противодавлением и производственным отбором пара,ТР – теплофикационная турбина с противодавлением и отопительным отбором пара,ПТ – теплофикационная с двумя регулируемыми отборами пара на производство и теплофикацию,ТП – теплофикационная турбина с регулируемым теплофикационным отбором и небольшим производственным отбором.ПТ – 60/75 -130/13/0,3, 60 – номинальная мощность МВт, 75 – максимальная мощность МВт, 130 – давление острого пара кг с/см2, 13 – давление пара при производственном отборе кг с/см2, 0,3 – давление пара в регулируемом отопительном отборе кг с/см2. Полученный в парогенераторе перегретый пар по паропроводам передается в сопла, откуда подается на лопатки паровой турбины, где происходит преобразование внутренней энергии пара в механическую энергию вращения турбины. 2. Принцип действия паровой турбины Турбина (от латинского слова turbo-вихрь, вращение) - это лопастная машина, не имеющая поршня и кривошипношатунного механизма. В турбине потенциальная и кинетическая энергия потока рабочего тела преобразуется в механическую энергию вращения вала. В зависимости от типа рабочего тела турбины разделяют на паровые, газовые и гидравлические. На тепловых и атомных электрических станциях в качестве привода электрического генератора преимущественно применяют паровые турбины и, реже, газовые. Рассмотрим принцип действия паровой турбины. Паровая турбина - это тепловой двигатель с непрерывным процессом последовательного превращения энергии подводимого рабочего тела в механическую энергию вращения ротора турбины.Для энергетических паровых турбин рабочим телом обычно является водяной пар*.*) Обмен энергией в форме теплоты или работы осуществляется между макроскопическими телами, которые принято называть рабочими телами. В качестве таковых в технической термодинамике рассматриваются газы и пары.В цикле паротурбинной установки в качестве рабочего тела преимущественно применяется водяной пар. Это объясняется повсеместным распространением воды, ее дешевизной и безвредностью для здоровья человека.В общем случае паротурбинная установка (ПТУ) работает по замкнутому циклу:Парогенератор - это теплообменный аппарат, предназначенный для преобразования подводимой извне энергии "топлива" в тепловую энергию рабочего тела.По виду преобразуемой энергии в парогенераторе энергетические установки различают на тепловые, атомные, солнечные.

Билет №21 Вопрос 2

Системы измерения, контроля, сигнализации и управления напряжением и частотой на ЭС.

Управление на ЭС производится с ЦЩУ. Многие ЭС с помощью средств телемеханики управляются диспетчером энергосистемы.Для контроля за напряжением используют вольтметры. Измерение напряжения необходимо на секциях сборных шин, у генераторов на стороне переменного тока. Для контроля за изменением частоты на щите управления установлен частотомер, графически отображающий значение частоты в данный момент времени. Измерение частоты необходимо на каждой секции сборных шин генераторного напряжения, на каждом генераторе, на каждой системе или секции сборных шин ВН, в узлах возможного деления системы на несинхронно работающие части. На ЭС также предусматривают регистрацию частоты. Также использую приборы для синхронизации. Измерения при точной или полуавтоматической синхронизации производят с помощью двух вольтметров (или двойного вольтметра), двух частотомеров (или двойного частотомера), синхроноскопа.Сигнализация. На центральных постах управления (щитах управления) имеются следующие виды сигнализации: положения; предупреждающая; аварийная; напоминающая и вызова. Сигнализация положения указывает персоналу на состояние измерительных органов. Предупреждающая и аварийная извещают персонал о возникновении анормального или аварийного режима работы объекта или целого участка обслуживаемой установки. Напоминающая сигнализация указывает персоналу на необходимость ознакомится с тем, какие виды защиты и автоматики сработали, а сигнализация вызова требует прихода персонала в помещение, где установлено оборудование, работающее без постоянного дежурного персонала, когда произошло нарушение нормального состояния этого оборудования.

Билет №21 Вопрос 4

3.Защита подстанций от волн грозовых перенапряжений, набегающих с линии электропередачи. Защитные аппараты: выбор и установкаВолны набегающие с линии возникают при попадании молнии в провода высоковольтных линий, при перекрытиях с троса на провод, или прорыва молнии мимо троса на линии с тросами.Основным аппаратом для защиты от волн является вентильный разрядник. РВ обладают пологой и стабильной вольт-секундной характеристикой для их качественной работы необходимо:- ограничить ток через разрядник величиной тока координации- ограничить крутизну волны набегающей на разрядник.Для того чтобы ограничить ток через разрядник необходимо чтобы место удара молнии было на расстоянии около 1-2 км от подстанции, с этой целью участки линии длиной 2-3 км примыкающие к подстанции должны защищаться от прямых ударов тросовыми молниеотводами. На этих участках особенно тщательно выполняют требования грозозащиты (низкие сопротивления заземления ) Наличие подхода обеспечивает выполнение и второго требования и ограничивает крутизну волны. Это важно так как при приходе волны с крутым фронтом происходят перенапряжения на оборудовании включенном за ВР так как между этим оборудованием и разрядиком образуется колебательный контур. Для защиты подстанции применяют: Ограничители перенапряжений – это специальные элементы, защитные схемы и приборы, которые служат для снижения перенапряжений в электроэнергитеческих и информационных системах, вызванных молнией, разрядами статического электричества, коммутационными процессами. Разрядники изготавливаются в виде газонаполненных устройств, представляющих собой два электрода с фиксирующими расстояниями , керамический или корпус. Защищаемую систему разрядник практически не нагружают, т.к. сопротивление изоляции между диодами 10¹⁰ Ом . Если воздействие напряжения превышает U пробоя, то происходит пробой и сопротивление резко падает до 10 Ом и ток начинает протекать по цепи разрядника. Недостаток при коротких импульсах длительностью 30 нс разрядник не успевает сработать, применяется для грубой защиты в цепи электропитания. Выбор защитных устройств осуществляется по току к.з. в месте установки, который должен укладываться в диапазон отключаемых разрядником токов, необходима проверка по пропускной способности, по разрядному напряжению, кВ.

Билет №21 Вопрос 3