Підвищення ефективності роботи електростанцій з асинхронізованими турбогенераторами - Олексин, Андрій Васильович (Національний університет "Львівська політехніка", 2014)
Дисертацію присвячено розв’язанню актуальних задач з підвищення ефективності роботи електростанцій з асинхронізованими турбогенераторами. В роботі проведені дослідження впливу встановлення асинхронізованих турбогенераторів на роботу теплових електричних станціях на підставі статистичних даних експлуатації, які підтверджують доцільність і ефективність їх використання для забезпечення допустимих режимів роботи синхронних турбогенераторів та заданих напруг на шинах електростанцій, що знаходяться в вузлах електричної системи з великими надлишками реактивної потужності. Розроблені математичні моделі вибору оптимального складу енергоблоків теплових електричних станцій з синхронними та асинхронізованими турбогенераторами на етапі планування режимів роботи та розподілу реактивної потужності між ними, які дозволяють підвищити ефективність роботи електростанцій шляхом зменшення витрат на паливо. Удосконалено метод оцінки ефективності застосування асинхронізованих турбогенераторів, який дозволяє враховувати технічні і економічні характеристики, показники надійності, а також умови застосування альтернативних пристроїв регулювання режимів роботи теплових електричних станцій, що робить більш коректним порівняння проектних рішень. Диссертация посвящена решению актуальных задач, касающихся повышения эффективности работы электростанций с асинхронизированными турбогенераторами. В работе проведено исследование влияния асинхронизированных турбогенераторов на работу тепловых электрических станций путем изучения статистических данных эксплуатации до и после их установки на электростанции. По результатам наблюдений получены данные о повреждаемости крайних пакетов сердечника статора турбогенераторов ТГВ-200 и ТГВ–200М, а также показатели их режимов работы по активной и реактивной мощности. Анализ собранных данных показывает, что установка на электростанциях асинхронизированых турбогенераторов позволяет обеспечить допустимые режимы работы синхронных турбогенераторов и существенно снизить повреждаемость их крайних пакетов сердечника статора. Проведено изучение особенностей выбора количества блоков с асинхронизироваными турбогенераторами на этапе проектирования, а также планирования и выбора состава энергоблоков для покрытия диспетчерских графиков электрической нагрузки для электростанций с синхронными и асинхронизироваными турбогенераторами. Показано, что необходимое количество энергоблоков с асинхронизироваными турбогенераторами и порядок их использования зависит от режима работы электростанций по реактивной мощности. На электростанциях с постоянными избытками реактивной мощности, превышающими регулирующие возможности синхронных турбогенераторов, в приоритетном порядке выбираются блоки с асинхронизироваными турбогенераторами для обеспечения заданных уровней напряжения на системах шин электростанций. Такой же подход применяется в периоды существования избытков реактивной мощности на электростанциях, где избытки реактивной мощности появляются эпизодически в весенне-летний период работы. На таких электростанциях в осенне-зимний период работы они встречаются очень редко (в основном в аварийных ситуациях), а поэтому выбор состава энергоблоков для регулирования напряжения и покрытия заданного графика электрической нагрузки осуществляется независимо от их возможности по регулированию напряжения. При выборе состава энергоблоков в таком случае учитываются в первую очередь технико-экономические показатели энергоблоков. Различия в технико-экономических показателях синхронных и асинхронизированых турбогенераторов требует специального подхода к их совместной работе по регулированию напряжения на шинах электростанций. При распределении реактивной мощности между энергоблоками кроме характеристик генераторов также учитываются потери активной мощности в блочных трансформаторах, так как они зависят от реактивной мощности, которая передается через них, и от их конструктивных особенностей. Учитывается и схема питания собственных нужд энергоблоков. На основании выше изложенного разработаны математическая и цифровая модели, которые позволяют обеспечить оптимальный режим работы электростанций с синхронными и асинхронизироваными турбогенераторами по реактивной мощности. Усовершенствован метод оценки эффективности применения на электростанциях асинхронизированых турбогенераторов, . Он позволяет учитывать их технические возможности, условия, в которых предусматривается установка асинхронизированых турбогенераторов, а также конкретные задачи, поставленные перед этими машинами. Проведенный расчет подтверждает, что компенсацию реактивной мощности на шинах тепловых электрических станций наиболее эффективно осуществлять при помощи асинхронизированых турбогенераторов. The thesis is devoted to solving current tasks connected with the enhancement of efficiency of operation of power stations with asynchronized turbogenerators. A research into the influence of asynchronized turbogenerators installing on power stations operation was conducted. It was based on operations statistics which confirm expediency and efficiency of their exploitation for maintaining edge operating conditions of synhronous turbogenerators and targeted voltage at the bus-bars of power stations, which are situated at power supply system nodes with high reactive power surplus. Mathematical models of choice of optimum structural constitution of power station units with synhronous and asynchronized turbogenerators at the stage of operating conditions planning and power dispatch were developed. These models allow enhancing efficiency of power stations operation by reducing fuel costs. Evaluation method of efficiency of asynchronized turbogenerators usage was advanced. It allows taking into consideration performance characteristics, reliability targets as well as conditions of using alternate devices for power stations operating conditions regulation, thus making comparing design choices more correct.
Повышение эффективности работы электростанций с асинхронизированными турбогенераторами
Enhancement of efficiency of operation of power stations with asynchronized turbogenerators
Keywords: асинхронізований турбогенератор; склад енергоблоків; математичне моделювання; планування; асинхронизированый турбогенератор; состав энергоблоков; математическое моделирование; планирование; asynchronous generator; structural constitution; mathematical modeling; planning