Download
1 / 28
290 likes | 465 Views
תחנות כוח פרטיות אופטימיזציה תכנון של תחנות כוח המופעלות בגז – ההיבט החשמלי מיכאל רוטניצקי – יאני בע"מ. מבוא. תחנות כוח פרטיות הינו נושא מאוד רחב שניתן לתקוף אותו מהרבה היבטים. במסגרת ההרצאה נתייחס למספר נקודות ספציפיות ואותן ננתח. סוגים של תחנות כוח פרטיות.
E N D
תחנות כוח פרטיות אופטימיזציה תכנון של תחנות כוח המופעלות בגז – ההיבט החשמלימיכאל רוטניצקי – יאני בע"מ
מבוא • תחנות כוח פרטיות הינו נושא מאוד רחב שניתן לתקוף אותו מהרבה היבטים. • במסגרת ההרצאה נתייחס למספר נקודות ספציפיות ואותן ננתח.
סוגים של תחנות כוח פרטיות נחלק את תחנות הכוח הפרטיות לשתי קטגוריות עיקריות: • תחנות פרטיות ללא צרכן פנימי. (אספקת אנרגיה לרשת הולכה בלבד) • תחנות פרטיות עם צרכן פנימי (עומס המפעל + הזנה לרשת ההולכה).
תחנות ללא צרכן פנימי - תחנות שמבוססות על שליחת כל האנרגיה דרך הרשת ומחוברות לרשת 400kV או 161kV. - נסתכל על תוכנית לדוגמא של תחנה מסוימת ונבחן מספר נקודות לגבי התחנה.
נבחן את ההיבטים הבאים של התחנה: • צורת חיבור מערכת השירותים. • מקום השנאים. • האם לחבר מפסק יחידה ב-13.8KVלגנרטור הבודד. • האם להתקין O.L.T.C. לשנאים. • יציבות המערכת.
צורת חיבור מערכת השירותים • ההזנה הינה תמיד מהמתח המשני של השנאי. • לא נתקין שדה מיוחד ב-161KV עבור השירותים. • מזינים את מערכת השירותים תמיד משני מקורות. • בנקודת החיבור זרמי הקצר עצומים, איך פותרים את הבעיה.
מקום השנאים • השנאים יכולים להיות ממוקמים בתחמ"ש או צמוד לגנרטורים.הבחירה בין שתי השיטות הינה משיקול כספי בלבד.בהספקים האמורים, כבל 170KV מהותית יותר זול מאשר כבלי 13.8KV. לעומת זאת חיבור ב- 170KV יקר יותר מאשר חיבור ב- 13.8KV.במערכת הנתונה החל ממרחק של 130 מ', כדאי להתקין כבל 170KV.
האם להתקין מפסק יחידה השיקול לחבר במקרה הספציפי מפסק יחידה לגנרטור הבודד הינו: • אפשרות הזנת מערכת השירותים משני שנאים. • ניתוק מהיר של הגנרטור במקרה של קצר בשנאי או ביציאת השנאי.
האם להתקין מפסק יחידה • בכדי שהגנרטור יוכל לספק אנרגיה לרשת, אזי המתח שהוא מייצר בנקודת החיבור לרשת צריך לגבור על מתח הרשת בכל עומס ועומס. • מתח הרשת 170KV יכול להשתנות בגבולות של +6%. • הגנרטור מספק את האנרגיה לרשת בכופל הספק של 0.85.מכאן שמפל המתח בשנאי נע בין הגבולות הבאים: 0 – בזרם אפס0.55Uk~ בזרם נומינלי
האם להתקין O.L.T.C. לשנאים • מפיתוח של הנוסחאות מגיעים למצב הבא: במידה ו: - מתח הקצר של השנאי 10%. - תחום ויסות מתח הגנראטור +7.5 במקום +5% אזי, ניתן להזמין את השנאי ללא O.L.T.C..
יציבות המערכת ככל שהמכונה כבדה יותר היציבות גדלה.הבחינה הינה מה משך הקצר שלאחר ניקיונו המכונה תצא מסנכרון.חברת חשמל דורשת היום שהמכונה לא תצא מסנכרון בזמן קצר של עד 250msec.
תחנות עם צרכן פנימי בחינת צורת חיבור תחנה עם צרכן פרטי
תחנות עם צרכן פנימי ניתן לראות שתי שיטות חיבור: • האחת גנרטור מתחבר ישירות לפסי הצרכן. • השנייה גנרטור מחובר דרך שנאי לפסי 161KV. השיקולים לבחירה הינם ארבעה: א. עלות המערכת/חיבור. ב. הפסדים לאורך זמן. ג. זרמי קצר בפסי צרכן. ד. שינוי מתח בצרכן.
עלות המערכת אם מתח הגנרטור שווה למתח הצרכנים ואם 60MVA~S1~S2~S3, אזי חיבור ישיר לפסי הצרכן מוזיל את המערכת בכ-$2,000,000.
עלות המערכת - אם מתח הגנראטור שונה ממתח הצרכנים ודרוש שנאי ביניים בכדי לחבר את הגנראטור לצרכנים עדיין, חיבור ישיר מוזיל את המערכת בכ-$1,000,000.
עלות המערכת • אם S2>>S3 ומתח הגנראטור שונה ממתח הצרכנים ולדוגמא: S2=70MVA S3=10MVA והשנאים S1, S2 הינם שנאים קיימים בהספק נמוך, אזי חיבור ישירות לפסי 161KV יהיה זול יותר.
הפסדים לאורך זמן אם מתח הגנרטור שווה למתח הצרכנים וכן S2=S3, אזי בחיבור ישיר לצרכן אין הפסדי השנאה.לעומת זאת, בחיבור דרך פסי 161KV יש פעמיים הפסדי השנאה.ההבדל בין שתי השיטות כאשר S2=S3=60MVA הנו כ-400KW.
הפסדים לאורך זמן • אם המתח שונה ויש צורך בשנאי ביניים לגנרטור, אזי עדיין ההבדל בין שתי השיטות הינו כ-200KW. - אם המתח שונה ו-S1=S22SS, אזי ההפסדים פחות או יותר משתווים.
זרמי קצר בפסי צבירה • הוספת גנרטור לפסי הצבירה מגדילה את זרמי הקצר של המערכת. • אין בעיה במפסקי היציאה מהשנאי והיציאה מהגנרטור (הם מרגישים תמיד זרם קצר של מקור אחד בלבד). • יש לבחון את פסי הצבירה וכן את כל מפסקי היציאה.
שינוי מתח צרכן כאשר אין זרימת זרם בשנאי כאשר הגנרטור מזרים זרם לצרכן ולרשת כלומר כאשר הגנרטור לא עובד והרשת מזרימה זרם לצרכן, אזי
במצב שהגנרטור מזרים זרם I1 לרשת מכאן נקבל את בקרוב ראשון ניתן להגיד ש:
במצב שהרשת מזרימה זרם לעומס אזי: בקרוב ראשון ניתן להגיד ש:
כאשר הגנרטור נופל פתאומית, שינוי המתח בפסי הצרכן יהיה ברגע הראשון ה-O.L.T.C. של השנאי עדין לא יכול לתקן את המתח (איטי מידי) ולכן U חייב להיות קטן מרגישות הצרכנים.
הקטנת U נעשית ע"י: א. בחירת שנאים עם XT נמוך. ב. עבודה ב-Cos גבוה הן של הצרכנים והן של האנרגיה ששולחים לרשת. במצב נתון, כאשר XT נתון, וכן Cos נתון, מעלים בעבודת גנרטור את מתח הפסים בכ-3% ואז ירידת המתח מהנומינלי בזמן נפילת גנרטור קטנה יותר.
שאלות ? תודה רבה
