16+
Регистрация
РУС ENG

Назад

Инновационные технологии для повышения эффективности и КПД электростанций

26.09.2018 14:19:47 По материалам компании siemens.ru/rew
Инновационные технологии для повышения эффективности  и КПД электростанций

Современная генерация энергии следует нескольким общемировым тенденциям. Количество производимых киловатт-часов неуклонно растет. Основными потребителями становятся крупные города и агломерации.

Необходимость в электроэнергии носит ярко выраженный сезонный и суточный характер. Генерация следует за своими потребителями и концентрируется в зонах наибольшего потребления электричества.

Производители электроэнергии стремятся повысить КПД своей генерации, снизить эксплуатационные издержки и повысить выдачу. Увеличивают выработку альтернативные источники. Новая генерация оказывает положительное влияние на общий экологический баланс, но в то же время добавляет элемент нестабильности в распределенных электросетях.

Упомянутые тенденции приводят к формированию специфических требований к оборудованию, которое должно обеспечить необходимую гибкость и надежность в производстве электроэнергии. Эволюция современных технологий оказывает положительное влияние на производственные процессы электростанций. Производители генерирующего оборудования следуют мировым тенденциям. Повышая энергетические показатели, создают все более автоматизированные системы, снижая влияние человеческого фактора и обеспечивая более высокую надежность систем. Кроме того, современные производители электроэнергии не могут себе позволить частое и дорогостоящее обслуживание генерирующего оборудования.

На протяжении 25 лет компания Siemens последовательно развивает линейку вакуумных генераторных выключателей, позволяющих решать комплекс задач в коммутации высоких токов генератора и обеспечивающих защиту основных узлов и агрегатов в автоматическом режиме. В настоящий момент генераторные выключатели Siemens используются на тепловых, гидро- и гидроаккумулирующих электростанциях. 3100 устройств производства Siemens обеспечивают сегодня бесперебойную выработку 77,9 ГВт электроэнергии.

Компания первой в мире испытала и запустила в серийное производство генераторный комплекс для номинального тока 12  500 А и с токами отключения 100 кА.

Использование вакуумных камер вместо распространенных элегазовых увеличивает надежность генераторного выключателя (ГВ). В настоящее время вакуумный выключатель обеспечивает более 10  000 коммутаций при номинальном токе и не менее 30 коммутаций 100 % токов короткого замыкания.

Залогом таких выдающихся возможностей вакуумных ГВ выступают уникальная технология изготовления медно-хромового сплава и конструкция контактов AMF (Axial Magnetic Field).

Международная испытательная лаборатория КЕМА (Нидерланды) подтвердила уникальные способности вакуумных ГВ многократно отключать токи 100 кА и выдерживать длительную работу при номинальных токах выше 10  000 А.

Используя преимущества оборудования Siemens, гидроаккумулирующие станции способны работать в реверсивном режиме в несколько раз дольше, чем с применением элегазовых или масляных выключателей.

В условиях распределенной генерации производители электроэнергии идут по пути увеличения количества коммутаций для оптимального управления генераторами и стабильности электроснабжения.

Не менее важное достоинство вакуума – отсутствие продуктов распада изоляционной среды, как это происходит с гексафторидом серы (SF6). Использование элегаза в других ГВ приводит к необходимости превентивных средств защиты персонала станции (принудительная вентиляция) и постоянного мониторинга утечек токсичного газа. В процессе коммутации высоких токов происходит разложение гексафторида серы на токсичные производные. Стоит также отметить влияние элегаза на повышение температуры атмосферы, что нашло отражение в Киотском протоколе. Воздействие шестифтористой серы на процессы глобального потепления в 22,8 раза выше, чем у CO2, вследствие чего элегаз признан самым опасным для экологии из всех промышленных газов. К примеру, один элегазовый выключатель электростанции мощностью 400 МВт содержит 39 кг сернофтористого соединения. Согласно стандарту МЭК, элегазовое устройство допускает утечку 1 % в год. Таким образом, один такой ГВ выбрасывает в атмосферу эквивалент 9,75 тонны CO2 ежегодно.

Вакуумное генераторное распределительное устройство



Вакуумный ГВ не может наносить никакого вреда. Внутри камеры не образуются продукты распада, нет окисления и нагара на контактах. Металлокерамическая оболочка обеспечивает практически бесконечную герметичность вакуумной камеры. Расчеты долговечности камеры на основе обследования более 49,5 млн произведенных прерывателей показывают, что нарушение герметичности возможно один раз в 51  300 лет.

Вакуумное генераторное распределительное устройство



Использование вакуума в генераторных выключателях отражает тренд по доминированию этой среды в коммутационных устройствах среднего напряжения. За последние 20 лет доля вакуумных выключателей достигла 80 %. Компания Siemens уверена в будущем вакуумных генераторных выключателей и стремится сохранить за собой роль лидера.