Jak proudí elektřina z generátorů elektráren do sítě
Generátory elektráren generují elektrická energie napětí 6,3-36,75 kV (v závislosti na typu generátorů). Přenos elektřiny v elektrizační soustavě na velké vzdálenosti za účelem snížení ztrát a investičních nákladů na výstavbu elektrických sítí se provádí při zvýšeném napětí, tedy elektrické energie generované generátory elektráren, než je převedena do energetické soustavy, stoupá na napětí 110-750 kV.
Elektroenergetická soustava, zejména rozvodné sítě, je vybudována tak, aby maximální výkon generátorů elektráren odpovídal únosnosti elektrických sítí úseku elektroenergetické soustavy a neméně důležité je že plně vyhovuje potřebám spotřebitelů, a to i v případě odpojení jednoho nebo druhého generátoru od elektrické sítě.
Velikost napětí hlavních vedení, kterými se plánuje přenos elektřiny vyrobené generátory do energetického systému, závisí na velikosti elektrárny - počtu a výkonu generátorů. Pokud se jedná o velkou jadernou elektrárnu (JE), která dává do systému několik GW elektrické energie, je vhodné ji napojit na páteřní vedení o napětí 750 kV, která jsou schopna přenést zátěž v řádu desítek GW.
Tepelné elektrárny (KVET, KVET) a menší co do množství dodávané elektřiny vodní elektrárny (HPP) připojené k elektrizační soustavě vedeními o napětí 110, 220, 330 nebo 500 kV v závislosti na výkonu těchto elektráren.
Zařízení vodní elektrárny
Přeměna elektrické energie generované generátory v elektrárnách na požadovanou hodnotu napětí pro další přenos elektřiny spotřebitelům prováděné v armovacích rozvodnách.
V těchto rozvodnách jsou instalovány zvyšovací transformátory nebo autotransformátory, které v rozvodnách rozvodny přenášejí elektřinu přímo do odběrných rozvoden nebo do elektrizační soustavy na vedení vysokého napětí.
Vlastnosti zapínání a vypínání generátorů z energetického systému
Energetický systém je komplexní systém, ve kterém jsou všechny uzly vzájemně propojeny, ve kterém je udržována rovnováha mezi tím, co se v elektrárnách vyrábí, a tím, co se spotřebovává. spotřebitelé elektrické energie… Odstavení generátoru v elektrárně může způsobit narušení této rovnováhy v určité části energetického systému.
Pokud v daném úseku elektrizační soustavy není možnost pokrýt nedostatek elektřiny, může to vést k přerušení dodávky elektřiny spotřebitelům. Všechny plánované práce zajišťující odpojení a začlenění generátorů elektráren do sítě proto musí být prováděny s přihlédnutím ke zvláštnostem a režimu provozu energetického systému jako celku a jeho jednotlivých částí.
Při zvažování režimů provozu je hlavním úkolem zajistit uživatelům maximální spolehlivost napájení s ohledem na možné nouzové situace.
Výjimkou jsou havarijní odstávky generátorů elektrárny Jak již bylo uvedeno výše, elektrizační soustava je postavena tak, že v případě odpojení generátoru od elektrické sítě je možné pokrýt vzniklý nedostatek elektrické energie zvýšením množství vyrobené energie v jiných elektrárnách.
Je třeba také poznamenat vlastnosti zahrnutí elektrických generátorů do sítě. Před zapnutím generátoru pro paralelní provoz s energetickým systémem je nutné jej předem synchronizovat s tímto energetickým systémem. Proces synchronizace generátoru se systémem spočívá v dosažení rovnosti frekvence a napětí a také ve fázovém přizpůsobení vektorů napětí generátoru a elektrické sítě.
V elektrárnách se proces synchronizace a další kontroly režimu provozu generátorů provádí pomocí složitých zařízení, která pracují převážně v automatickém režimu.
Zařazení generátorů, které s ním nebyly dříve synchronizovány, vede k nouzovým situacím, jejichž rozsah je přímo úměrný výkonu generátorů připojených k síti.
Regulace napětí dodávaného generátory do sítě se provádí pomocí automatických zařízení pro řízení buzení (ARV). Rozsah regulace napětí generátoru pomocí ARV zařízení je malý. V případě potřeby se provede dodatečná regulace napětí změnou transformačních poměrů — s pomocí mimookruhové přepínače odboček a spínací zařízení pod zatíženímzabudované v transformátorech (autotransformátorech) distribučních rozvoden.