Електрична система гідроенергетики

Електрична система гідроелектростанції, як правило, може бути поділена на декілька частин, таких як гідрогенератори, обладнання напруги генератора, головні трансформатори, пристрої високовольтного розподілу електроенергії, допоміжні електропостачальні системи та системи заземлення, як показано у вигляді схеми у наступній фігурі.

Гідроелектрогенератор і головне електричне проводження є як серце і аорта електричної системи. Гідроелектрогенератор перетворює обертальну механічну енергію, виділену гідротурбиною, у електричну енергію, яка є джерелом електричної енергії, виведеної з гідроелектростанції. Ефективність великих гідрогенераторів зазвичай досягає приблизно 98%. На сьогоднішній день максимальна потужність робочих гідроелектрогенераторів в Китаї становить 889 МВА. Головне електричне підключення призначене для з'єднання гідроелектрогенератора, обладнання напруги генератора, головного трансформатора, пристрою високовольтного розподілу, енергосистеми тощо відповідним чином для реалізації функцій передачі електричної енергії, підвищення, збору, розподілу та відправлення.

Обладнання напруги генератора передає електричну енергію, що виробляється водяним генератором, до головного трансформатора. Потік повернення має характеристики високої напруги та великої потужності. Допоміжна електропостачальна система та пристрій ексцитації агрегату зазвичай під'єднуються до джерела живлення саме тут. На сьогоднішній день рівні напруги генераторів на гідроелектростанціях, які вже введено в експлуатацію, досягають 24 кВ. Ураховуючи фактори, такі як участь пікової навантаженості станції та часті переключення агрегату, часто встановлюються вимикачі генератора-генератора на виході турбінного генератора. З'єднуючий провідник напругового контуру великого мощностного генератора зазвичай є закритим фазним шинопроводом.

Головний трансформатор є з'єднанням генераторного напругового обладнання та пристрою високовольтного розподілу електроенергії. Він підвищує напругу генератора до напруги передачі, щоб зменшити поточний струм передачі, таким чином ефективно зменшуючи втрати при передачі та матеріальні витрати електромережі. Зазвичай, чим більша встановлена місткість та довша відстань передачі, тим вища напруга передачі. На даний час рівень напруги передачі у водогенераторних станцій Китаю досягає 750 кВ.

Високовольтне пристрою розподілу електроенергії використовується для збору електричної енергії, що надсилається головним трансформатором, і надсилання її до електромережі через виходний поляр. В основному включає три типи: відкрите пристрою розподілу електроенергії, газово ізольоване металеве закрите комутаційне обладнання (GIS) та гібридне пристрою розподілу електроенергії. Оскільки багато гідроелектростанцій розташовані у високих горах та каньонах, розміщення високовольтних пристроїв розподілу часто обмежується. Тому GIS, яке має найвищу надійність та найкомпактніше розміщення, але відносно високу вартість, стало першим вибором для високовольтних пристроїв розподілу на гідроелектростанціях Китаю. 800 кВ. Високовольтні вихідні лінії гідроелектростанцій зазвичай використовують високовольтні електрокабелі або газово ізольовані металеві закриті лінії передач (GIL).

Система електропостачання об'єкта отримує енергію від агрегатів, електромереж тощо і забезпечує електропостачання навантаженням (точкам), такими як операції електростанційних агрегатів, освітлення, загальне обладнання та електрообладнання району damning за потребами електричних установок. Система заземлення використовується для забезпечення нормального функціонування електричної системи гідроелектростанції та безпеки людей та обладнання. На даний час система заземлення гідроелектростанції повністю використовує воду резервуару, підводну стальну конструкцію та природний заземлювач для зменшення опору заземлення. Допоміжна електросистема та система заземлення є важливими гарантами безпечного, надійного та економічного функціонування гідроелектростанцій. Їх обладнання та проводка широко розповсюджені у різних частинах гідроелектростанцій.