IV. Компоновка ситуационных планов ГРЭС

IV. Компоновка ситуационных планов ГРЭС

Рациональное продвижение обрабатываемого сырья по любому производству требует прежде всего логического взаимного положения отдельных цехов в соответствии с технологическим процессом, ролью отдельных цехов в общем процессе производства и возможностью развития отдельных частей производства при каких-либо изменениях в количестве или качестве выпускаемой продукции.

На районных электростанциях — заводах электроэнергии — также существуют свои законы компоновки генеральных планов. Оптимальное решение имеет место при прямолинейном продвижении энергии по станции, что достигается при параллельном расположении тепловой части и электрических распределительных устройств (принцип Клингенберга).

Сопоставление ситуационной компоновки отдельных ГРЭС первого периода их строительства дает пеструю картину и указывает на отсутствие в то время каких-либо конкретных принципов, общих для всех объектов (см. рис. 24).

Если в тепловой части мы наблюдаем общий для всех станций принцип взаимно перпендикулярного расположения котельной и машинного зала, то основные вопросы взаимной компоновки тепловой и электрической части не имеют ясно выраженной системы. В отдельных случаях наблюдаются даже диаметрально противоположные решения одного и того же вопроса, не обусловленные при этом какими-либо специальными местными условиями, а явившиеся лишь результатом различного подхода к вопросу отдельных проектировщиков.

Однако при всей пестроте компоновок все же можно установить некоторые общие для всех станций направления.

Так, почти как правило при отдаче мощности на генераторном напряжении распределительное устройство этого напряжения выносилось в торец машинного зала, непосредственно сообщаясь с ним (Каширская ГРЭС; Горьковская ГРЭС — см. рис. 24, А, Д).

Расположение вдоль машинного зала наблюдается при наличии лишь одних переключательных шин.

Повысительные подстанции располагались впереди и параллельно машинному залу. При наличии двух повышенных напряжений подстанции 35 кВ обычно выносились в сторону и располагались изолированно, на расстоянии нескольких десятков метров (Шатурская ГРЭС, Штеровская ГРЭС — рис. 24, Г и Е).

Что касается распределительных устройств собственного расхода, то по воззрениям того времени они являлись второстепенной деталью станции и располагались в целях экономии там, где после заполнения станции основным оборудованием оставалось свободное место. На возможность последующего расширения собственного расхода и обеспечение его достаточной надежностью не обращалось достаточного внимания.

Благодаря этому, а также большим расхождениям в компоновке планов и разрезов отдельных частей станции в разных установках территориальное расположение распределительного устройства собственного расхода являлось случайным и не может быть подведено под какую-либо систему.

Компоновки первых ГРЭС имеют и целый ряд существенных недостатков.

Прежде всего, совершенно неудовлетворительно торцевое расположение распределительных устройств для мощных станций с развитой частью генераторного напряжения, при имеющихся обычно у них больших перспективах дальнейшего роста. Помимо целого ряда конструктивных неудобств, связанных с необходимостью иметь мощные кабельные каналы по всей длине машинного зала, основным недостатком такой компоновки является возрастающая по мере увеличения числа генераторов при развитии станции длина кабельных соединений генераторов с главными шинами. Так как повысительные трансформаторы устанавливались обычно в здании высоковольтной подстанции, располагавшейся, как указывалось, параллельно машинному залу и расширявшейся в одном с ним направлении, то и без того увеличенная длина соединений еще удваивалась.

Торцовое расположение, вообще говоря, может быть оправдано лишь на маломощных электростанциях, при отсутствии перспектив на расширение или при чрезвычайно ограниченной площади, отведенной для расположения станции, например на ТЭЦ больших городов или заводов.

По тем же соображениям, т. е. по соображениям удорожания, и усложнения кабельного хозяйства, и, кроме того, вследствие ухудшения условий обслуживания к недостаткам старых компоновок относится размещение подстанций 35 и 110 кВ на большом расстоянии друг от друга.

Вообще говоря, это было возможно лишь благодаря установке одних двухобмоточных трансформаторов. Ныне, в условиях применения трехобмоточных трансформаторов, это потребовало бы воздушной связи между подстанциями, загромождающей территорию станции и понижающей надежности питания шин 35 кВ или же применения кабелей 35 кВ.

Совершенно абсурдное расположение распределительного устройства генераторного напряжения и повысительной подстанции существует на Брянской ГРЭС (см. рис. 25), где эти части станции оказались вынесенными совершенно в сторону, что чрезвычайно сильно увеличивает расход кабелей и контрольно-измерительных проводов и усложняет связь машинного зала с распределительными устройством генераторного напряжения.

Переходя к рассмотрению компоновок современных электростанций, необходимо отметить прежде всего большие сдвиги в этой области.

Как указывалось выше, оптимальные решения генеральных планов соответствуют прямолинейному продвижению по станции вырабатываемой ею энергии. Это наступает при взаимопараллельном расположении машинного зала и электрических распределительных устройств. При отсутствии каких-либо специальных местных условий этот принцип выдержан почти у всех современных станций. Последовательность расположения принимается при этом следующая: машинный зал — распределительное устройство генераторного напряжения — высоковольтные подстанции (см. рис. 26 — ситуационный план Магнитогорской ГРЭС).

При наличии двух повышенных напряжений соответствующие повысительные подстанции располагаются на одной линии. При отсутствии шин генераторного напряжения соответствующее звено выпадает.

Все вспомогательные устройства станции располагаются таким образом, чтобы ни в коем случае они не могли препятствовать росту отдельных распределительных устройств или затруднять его. Это считается обязательным даже в тех случаях, когда к моменту сооружения станция не имеет больших перспектив дальнейшего расширения.

К расположению щитов управления крупных электростанций в настоящее время предъявляются следующие требования: 1) возможно центральное расположение щита к электрическим распределительным устройствам и машинному залу для сокращения длины контрольно-измерительных кабелей, упрощения прокладки их, а следовательно, и повышения надежности управления; 2) щит управления должен быть изолирован от производственных помещений, с тем чтобы обеспечить максимально спокойную обстановку дежурному у щита, что у наших первых станций очень часто не соблюдалось; 3) щит должен иметь хорошую связь для сообщения со всеми помещениями станции.

В соответствии с перечисленными требованиями и принятым современными станциями взаиморасположением тепловой и электрической частей сейчас наблюдается тенденция к выносу щита на некоторое расстояние от фасада машинного зала в сторону распределительных устройств, при сохранении связи с помощью переходной утепленной галереи. При наличии распределительного устройства генераторного напряжения это последнее непосредственно связывается с помещением щита. При его отсутствии щит частично заходит на территорию высоковольтных подстанций. Здание центрального щита выполняется обычно трехэтажным. Как правило, панели управления располагаются на третьем этаже. Первый этаж занимается аккумуляторными батареями, лабораториями и пр., второй этаж отводится для разводки контрольно-измерительных кабелей.

При сохранении указанной компоновки в отдельных случаях наблюдается лишь расхождение в расположении щита по отношению к центру машинного зала. Здесь существует два основных варианта: расположение в центре или в нерасширяемом торце машинного зала. Однако перевес имеет вариант центрального расположения, так как торцевое решение в условиях значительного расширения станций, на которое всегда следует рассчитывать, удорожает контрольно-измерительную проводку, делая ее к тому же затруднительной.

Торцевое расположение имеет преимущества главным образом архитектурного порядка, так как при невозможности точно установить предельные размеры машинного зала при полном развитии станций первоначально приходится иметь эксцентричное расположение щита, портящее фасад машинного зала.

Распределительное устройство собственного расхода — учитывая, что главная масса вспомогательных механизмов сосредоточивается в конденсационном помещении и котельной — располагается между ними, в насосном помещении и при наиболее распространенном в Союзе параллельном расположении машинного зала и котельной находится таким образом в центре нагрузки.