«Проектирование электрической части тэц». Часть тэц

Разработка технического проекта электрической части ТЭЦ-360 МВт, страница 3

Количество пускорезервных трансформаторов собственных нужд (ПРТСН) на блочной ТЭЦ также определяется количеством блоков. При числе блоков от трех до шести требуется установка двух ПРТСН. ПРТСН присоединяются к сборным шинам повышенного напряжения станции, на случай отключения всех генераторов.

Мощность ПРТСН выбирается исходя из расчетной нагрузки СН, в 1,5 раза большей нагрузки наиболее загруженного ТСН, для обеспечения возможности замены одного рабочего ТСН и одновременного пуска или аварийного останова второго блока. Мощность ПРТСН с учетом допустимой аварийной перегрузки

Распределительное устройство собственных нужд (РУСН) 6 кВ выполняется с одной системой шин, секционированной по числу генераторов.

2) Второй вариант

Количество рабочих трансформаторов собственных нужд (ТСН) для блочной части ТЭЦ определяется, также как и в первом варианте, по числу блоков.

Число ТСН для неблочной части ТЭЦ определяется количеством котлов, установленных на станции. Принимаем, что на проектируемой ТЭЦ устанавливается два котла, тогда для второго варианта структурной схемы станции необходима установка двух рабочих ТСН, присоединяемых отпайками от токопроводов генераторного напряжения блоков, и двух ТСН, присоединяемых к разным секциям шин генераторного напряжения.

Мощность рабочих ТСН неблочной части ТЭЦ

. (4.2)

где - количество секций РУСН .

МВА

В качестве резервных источников питания выбираем два ПРТСН, присоединяемые к сборным шинам высшего напряжения, и один РТСН, присоединяемый отпайкой к стороне НН трансформатора связи.

Мощность ПРТСН

Мощность РТСН

Результаты выбора трансформаторов собственных нужд приведены табл. 4.1-4.3.

Таблица 4.1

Рабочие ТСН

ТМНС-6300/10
, МВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт	, %	Цена, тыс. у.е.
6300	10,5	6,3	8,0	46,5	8,0	38
ТДНС-10000/35
, МВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт	, %	Цена, тыс. у.е.
10000	10,5	6,3	12	60	8	43
ТМН-4000/35
, МВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт	, %	Цена, тыс. у.е.
4000	13,8	6,3	5,6	33,5	7,5	17,5

Таблица 4.2

Пускорезервные ТСН

ТРДН-10000/110

МВА

кВ

кВт

Цена,

тыс. у.е.

10000

115

6,6

120

10,5

Таблица 4.3

Резервные ТСН

ТМН-4000/35

МВА

кВ

кВт

Цена,

тыс. у.е.

4000

13,8

6,3

5,6

33,5

7,5

17,5

5. Выбор и технико-экономическое обоснование главной схемы электрических соединений

При проектировании ТЭС критерий приведенных затрат является определяющим при выборе того или иного варианта реализации задачи проектирования. Технико-экономическое сравнение возможных вариантов производится с целью выявления наиболее экономичного из них. При определении приведенных затрат подсчитывается количество единиц основного оборудования, их мощность, а также количество основных аппаратов.

Экономически целесообразный вариант определяется минимумом приведенных затрат [1, с. 22]

(5.1)

где К – капиталовложения на сооружение установки, тыс. У. е.;

РН – нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений, равный 0,125 [1];

vunivere.ru

«Проектирование электрической части тэц» - Курсовой проект

Министерство Образования РФ

Санкт-Петербургский государственный политехнический

университет

Электромеханический факультет

Кафедра: Электроэнергетические

Системы и Сети

Курсовой проект Тема: «Проектирование электрической части ТЭЦ»

Студентка: ___________Береснева Н. А.

(подпись) группа 4023/2

Преподаватель: ____________ Петрова С. С.

(подпись)

Санкт-Петербург

2003

Содержание:

1. Задание на проектирование 3

2. Введение 4

3. Выбор главной схемы электрических соединений…………………………….5

3.1 Выбор турбогенератора 5

3.2 Выбор структурной схемы 5

3.3 Технико-экономический расчет 7

3.4 Выбор схемы распределительных устройств 330 кВ ..7

3.5 Выбор схемы распределительных устройств СН ..8

4. Расчет токов короткого замыкания ..9

4.1 Приведение сопротивлений элементов схемы

к базисным условиям ..9

4.2 Преобразование электрических схем, определение

результирующих сопротивлений и аналитический расчет токов КЗ 11

5. Выбор аппаратов и токоведущих частей электроустановок 17

5.1 Выбор выключателей и разъединителей на РУ 330 кВ 19

5.2 Выбор генераторных выключателей и разъединителей 21

5.3 Выбор выключателей на СШ 6 кВ 23

Выбор шин 24

5.4 Выбор жестких шин и изоляторов 25

5.5 Выбор гибких шин на РУ 330 кВ 26

5.6 Выбор комплектного токопровода 27

6. Выбор измерительных приборов 28

6.1 Выбор трансформатора тока 28

6.2 Выбор трансформатора напряжения 30

7. Литература 33

Задание на проектирование

1. Число и мощность генераторов ….6160 МВт;

2. Тип станции ПГ ТЭЦ;

3. Вид топлива ……...газ;

4. Потребители 110 кВ ………………………….резерв СН;

5. Связь с системой на напряжении 330 кВ:

5.1 Число линий связи 3;

5.2 Длина линии 170 км;

5.3 Мощность на шинах энергосистемы 6000 МВА;

2. Введение.

ТЭЦ предназначены для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов электроэнергией и теплом. Являясь, как и КЭС, тепловыми электростанциями, они отличаются от последних использованием тепла «отработавшего» в турбинах пара для нужд промышленного производства, а также для отопления, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения. При такой комбинированной выработке электроэнергии и тепла достигается значительная экономия топлива по сравнению с раздельным энергоснабжением, т. е. выработкой электроэнергии на КЭС и получением тепла от местных котельных. Поэтому ТЭЦ получили широкое распространение в районах (городах) с большим потреблением тепла и электроэнергии. В целом, на ТЭЦ производится около 25% всей вырабатываемой в стране электроэнергии.

ТЭЦ строятся, как правило, вблизи центров электрических нагрузок. Часть мощности при этом может выдаваться в местную сеть непосредственно на генераторном напряжении. С этой целью на электростанции создается генераторное распределительное устройство (ГРУ). Избыток мощности выдается, как и в случае КЭС, в энергосистему на повышенном напряжении.

Существенной особенностью ТЭЦ является повышенная мощность теплового оборудования по сравнению с электрической мощностью электростанции. Это обстоятельство предопределяет больший относительный расход электроэнергии на собственные нужды, чем на КЭС.

Размещение ТЭЦ преимущественно вблизи крупных промышленных центров повышает требования к охране окружающей среды. Так, для уменьшения выбросов ТЭЦ целесообразно использовать в первую очередь газообразное или жидкое топливо, а также высококачественные угли.

Особенностью проектируемой ТЭЦ является наличие блока с одной паровой и двумя газовыми турбинами. Это сочетание повышает КПД станции. Соединение ПГУ и ГТУ позволяет снизить потери теплоты и использовать газы ГТ в качестве подогретого окислителя при сжигании топлива.

3. Выбор главной схемы электрических соединений

3.1 Выбор турбогенератора

Тип турбогенератора ТВВ-160-2ЕУ3;

Номинальная частота вращения, об/мин 3000;

Номинальная мощность

полная, МВА …188;

активная, МВт 160;

Номинальное напряжение, кВ ....18;

сos 0.85;

..0.213;

………………………………………………………………………..0.304;

..............................................................................................................1.713;

………………………………………………………………………..5.42;

3.2 Выбор структурной схемы

Структурная электрическая схема зависит от состава оборудования (числа генераторов, трансформаторов), распределения генераторов и нагрузки между распределительными устройствами (РУ) разного напряжения и связи между этими РУ. Намечаем единственный возможный вариант структурной схемы (рис. 1) схема блочного типа, т. к. на современных ТЭЦ мощные энергоблоки 100 – 250 МВт присоединяют к РУ ВН без отпайки для питания потребителей. Применение генераторных выключателей снижает число коммутаций в РУ повышенного напряжения и РУ собственных нужд и повышает надежность работы РУ за счет локализации отказов генератора и турбины. Генераторный выключатель повышает в целом надежность блока, так как упрощает эксплуатацию и позволяет пускать и останавливать блок без переключений собственных нужд (СН) на резервный трансформатор.

Подсчитываем реактивные составляющие мощностей нагрузки:

Расход на собственные нужды принимаем 5% [2] установленной мощности для ГТУ и 8% для паровой турбины, тогда:

;

Мощность блочных трансформаторов выбираем по условию:

Выбираем блочные трансформаторы:

, , ,

Мощность трансформаторов собственных нужд:

Выбираем рабочие трансформаторы собственных нужд:

1), , , ;

2), , , .

Выбираем резервный трансформатор собственных нужд: , , , , , их количество равно двум, т. к.количество энергоблоков более трех.

Рис. 1.Структурная схема

3.3 Технико-экономический расчет проведем по приведенным затратам: для этого подсчитаем капиталовложения на сооружение электроустановки (К) и годовые эксплуатационные издержки (И). Так как есть единственный вариант структурной схемы, то экономический расчет проводить необязательно. Но мной он приводится для того, чтобы показать, что я владею методикой расчета.

Определяем потери электроэнергии в блочном трансформаторе, присоединенном к шинам 330 кВ:

,где ;

;

время потерь определено по рис. 5.6[1] для энергоблоков с .

Годовые эксплуатационные издержки ,

где , ;

;

Приведенные затраты без учета ущерба:

Принимаем этот вариант.

3.4 Выбор схемы распределительных устройств 330 кВ.

В РУ-330 кВ число присоединений равно девяти. Следовательно, можно принять схему с двумя системами сборных шин и четырьмя выключателями на три присоединения – схема 4/3. В нормальных условиях все аппараты включены, каждое присоединение подключено через два выключателя. Все операции производят только выключателем. Выключатели ремонтируют без перерыва питания. Авария в любом элементе не затрагивает нормальной работы других элементов. При к.з. на системе шин отключаются все выключатели, присоединенные к данной системе шин.

3.5 Выбор схемы распределительных устройств СН

На тепловых электростанциях для питания собственных нужд применяют два напряжения: 6 кВ для питания крупных электродвигателей мощностью 200 кВт и выше; 380/220 В для питания более мелких двигателей, а также освещения электростанций.

Распределительное устройство СН 6 кВ выполняют с одной секционированной системой шин. Число секций шин 6 кВ на блочных станциях принимают равным числу блоков. Секции шин СН 6 кВ питаются от трансформаторов или от реактивированных линий СН, которые присоединяют к блоку на генераторном напряжении. При наличии выключателей между генератором и трансформатором блока ответвление присоединяют, как правило, между выключателем и трансформатором.

Для блоков большой мощности, начиная с 160 МВт, требуется разделение РУ СН одного блока на две секции. Для питания этих двух секций одного блока используют трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения.

Рис. 2. Главная схема электрических соединений.

4. Расчет токов короткого замыкания

4.1 Приведение сопротивлений элементов схемы к базисным условиям

Схема замещения для расчета короткого замыкания представлена на рис.4. Каждому сопротивлению в схеме присваивается свой порядковый номер, который сохраняется за данным сопротивлением в течение всего расчета. В схеме сопротивление имеет дробное обозначение, где числитель - номер сопротивления, знаменатель - численное значение сопротивления.

Определим сопротивления схемы при базисной мощности - .

Сопротивления генераторов G1-6:

Значение ЭДС генератора (табл. 3.4 [1]): .

В дальнейшем для упрощения обозначений индекс «» опускаем, подразумевая, что полученные значения сопротивлений даются в относительных единицах и приведены к базисным условиям.

Таким образом .

Значение ЭДС генератора (табл. 3.4.[1]): .

Сопротивления трансформаторов Т1-6:

Сопротивление трансформаторов собственных нужд Т20-24:

Сопротивления трансформатора собственных нужд с расщепленной обмоткой:

Сопротивление линий электропередачи:

, где

[2], .

Сопротивление системы:

ЭДС системы принимаем постоянной:

Рис. 3. Общая схема замещения.

4.2 Преобразование электрических схем, определение результирующих сопротивлений и аналитический расчет токов к.з.

Короткое замыкание в точке К1 (шины 330 кВ станции)

Схема замещения для КЗ в точке К1 имеет вид, показанный на рис. 4.

Результирующее сопротивление цепи однотипных генераторов G1-6:

Результирующее сопротивление ветви энергосистемы (шин неизменного напряжения):

. ;

Результирующие сопротивление и ЭДС ветвей системы и генераторов G1-6:

;

Рис. 4 Схема замещения для точки КЗ К1.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ:

, где

- результирующее сопротивление ветви схемы; - базисный ток:

;

Ударный ток КЗ:

, где

- ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ;

Значение токов и ударных токов по ветвям:

генераторов G1-6:

;

системы:

, где

- из табл. 3.8 [1].

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К1 (суммарное значение):

Суммарный ударный ток КЗ в точке К1:

, где - из табл. 3.8 [1].;

Короткое замыкание в точке К2 (на генераторе)

Схема замещения для КЗ в точке К2 имеет вид, показанный на рис. 5.

Этап 1 (рис.5 а)

Результирующее сопротивление цепи однотипных генераторов G2-6:

Результирующее сопротивление ветви энергосистемы (шин неизменного напряжения):

;

Этап 2 (рис.5 б)

Результирующее сопротивление ветвей генераторов G2-6,системы и трансформатора Т7:

;

Результирующая ЭДС ветвей системы и генераторов G2-6:

а) б)

Рис. 5. Схема замещения для точки к.з. К2.

Базисный ток:

;

Значение токов и ударных токов по ветвям:

генераторов G2-6 и системы:

, ,где

- из табл. 3.8 [1]

генератора G1

, , где

- из табл. 3.8 [1].

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К2 (суммарное значение):

;

Суммарный ударный ток КЗ в точке К2:

Короткое замыкание в точке к.з. К3 (на низком напряжении трансформатора СН с расщепленной обмоткой)

Схема замещения для КЗ в точке К3 имеет вид, показанный на рис. 6.

Этап 1 (рис. 6а)

Результирующее сопротивление цепи однотипных генераторов G2-6:

Результирующее сопротивление ветвей энергосистемы (шин неизменного напряжения):

;

Результирующие сопротивление и ЭДС ветвей энергосистемы, генераторов G2-6 и трансформатора Т7:

;

Этап 2 (рис. 6б)

Результирующие сопротивление и ЭДС ветвей:

;

Большое влияние на величину к.к оказывают двигатели, если они подключены близко к месту к.з. Так, пир определении токов к.з. в сетях СН тепловых электростанций эту подпитку необходимо учитывать.

При оценке влияния группы двигателей на ток к.з. их заменяют эквивалентными усредненными параметрами. Для секций СН ТЭС действующие нормативы определяют следующие параметры эквивалентного двигателя:

; ; ; ; ; .

refdb.ru

Фотообзор ТЭЦ "Мосэнерго", часть 2.

в 1929 г. Она стала первой электростанцией в Москве, которая была

изначально спроектирована для одновременной выработки электроэнергии,

тепла и пара (и, по совместительству, первой советской электростанцией

в городе). Хотя она была введена в строй раньше ТЭЦ-8, изначально при

проектировании Краснопресненская станция называлась

Московской ТЭЦ [1]. Её главной задачей было снабжение электроэнергией

и теплом Трёхгорной текстильной мануфактуры, которая находилась прямо

за забором ТЭЦ. Кроме того, неподалёку располагался сахарорафинадный

завод, а на другом берегу Москвы-реки, в Дорогомилово – Трёхгорный

пивзавод (в советское время переименован в Бадаевский).

Как и ГЭС-2, Краснопресненская ТЭЦ достаточно давно потеряла своёзначение: в 1970 г. она была присоединена к ТЭЦ-12, расположеннойна другой стороне излучины Москвы-реки. В 2000-е гг. производство«Трёхгорки» было вынесено в город Гаврилов Ям (Ярославская область), асахарорафинадный завод и Бадаевский пивзавод были попросту закрыты.Таким образом, нужда в небольшой ТЭЦ, зажатой между «Белым домом» иЦентром международной торговли окончательно отпала. Судя по лёгкомудымку, едва стелющемуся из труб, ТЭЦ всё ещё работает, но уже в2015 г. предполагается окончательно остановить выработкуэлектроэнергии на ней.

Фото 7.1 (03.2013). ТЭЦ-7 со стороны гостиницы «Украина». На фотоможно видеть водонапорную башню ТЭЦ цилиндрической формы,выполненную в конструктивистском стиле.

Фото 7.2 (01.2014). Дымовые трубы ТЭЦ-7.

Фото 7.3 (01.2014). Котлотурбинный корпус ТЭЦ-7.

Фото 7.4 (01.2014). Трёхгорная мануфактура.

Фото 7.5 (01.2014). Бадаевский пивзавод.

Установленная мощность ранних ТЭЦ «Мосэнерго» [2].

Эта ТЭЦ выходит к Волгоградскому проспекту на участке междуодноимённой станцией метро и третьим транспортным кольцом. К концу1920-х гг. этот район – юго-восточная окраина Москвы ‑ был«райским местечком» похлеще Люберецких полей аэрации впозднесоветский период.

Самым безобидным соседом ТЭЦ было Калитниковское кладбище,расположенное к северо-западу от неё. Севернее ТЭЦ действовалискотобойни, которые появились ещё в 1790-х гг. До сих пор та станцияжелезной дороги, на которой разгружали скот, сохраняет название«Бойня». К востоку от боен находился клееваренный заводФ.С. Грачёва, после революции получивший название «Клейтук».Его корпуса сохранились до сих пор, а производство, к счастью, былоостановлено. В 1930-х гг. западнее боен был возведён Первыймосковский колбасный завод (сейчас – Микояновский мясокомбинат), авосточнее – завод по гидрогенизации жиров. Наконец, к югу от ТЭЦвплоть до Москвы-реки тянулось огромное Сукино болото, на краюкоторого действовали торфоразработки, отстойники и огромная свалка.Подробнее прелести этой территории описаны в книге П.В. Сытина«Вокруг современной Москвы (по Окружной железной дороге)», изданнойв 1930 г.

К 1930 г. к юго-западу от ТЭЦ был построен первый подшипниковыйзавод, на осушенном восточном краю болота был создан совхоз«Текстильщики», а также был введён в строй мыловаренный завод,принадлежавший тресту эфиро-жировых эссенций (ТЭЖЭ). Именно из-занего ТЭЦ-8 получила «никнейм» «ТЭЖЭ». В 1930-х гг. на самомберегу реки был основан Южный грузовой порт, чуть раньше напротивТЭЦ был запущен Московский автосборочный завод, после войныполучивший название «Москвич». Интересно, что этот завод былспроектирован не как интегрированное производство наподобие ГАЗа, нокак подчинённое Горьковскому автозаводу производство по сборкегрузовиков из импортируемых из США деталей [3]. История повторяется:через 70 лет под Санкт-Петербургом был открыт первый в новой Россиизавод по сборке автомобилей из импортных машинокомплектов,принадлежащий той же компании «Ford».

Показательно, что все ТЭЦ, спроектированные в межвоенный период (отТЭЦ-7 до ТЭЦ-20), расположены неподалёку от малого кольца МЖД. Содной стороны, такое положение было удобно для снабженияэлектростанций углём (донецким или подмосковным), с другой – тогдаМК МЖД проходило по окраине Москвы, где было достаточносвободного места для строительства новых электростанций.

Первая московская ТЭЦ (ТЭЦ-8) [1] была оборудована котлами, которыепозволяли нагреть пар до давления в 60 атм. Впрочем, этот рекорд былвскоре превзойдён на ТЭЦ-9. До 1970-х гг. ТЭЦ-8 оставаласьнебольшой электростанцией: на ней стояли 4 турбины суммарноймощностью примерно 30 МВт (немногим больше, чем на КраснопресненскойТЭЦ). До 1981 г. она даже оставалась филиалом близлежащей болеекрупной ТЭЦ-9 [4]. Лишь в течение 1970-1980-х гг. на ней быливведены 2 50-мегаваттные и 5 100-мегаваттных турбин. В тот жепериод же были построены эти огромные градирни и котлотурбинныйкорпус. В итоге мощность ТЭЦ достигла 645 МВт (к настоящему времениснизилась до 605 МВт). Вокруг ТЭЦ-9, в отличие от ТЭЦ-7, ещёсохранились «живые» промышленные потребители: продолжают работуЮжный порт, мясокомбинат и жиркомбинат, на площадях бывшегоавтозавода «Москвич» ведётся сборка автомобилей марки «Renault» из импортных деталей.

Фото 8.1 (11.2013). ТЭЦ-8, производственно-технический корпус.

Фото 8.2 (11.2013). Он же.

-В центре – ТЭЦ-8.

- Справа – бывший завод «Клейтук».

- Справа за кадром – мазутохранилище ТЭЦ-8.

- На переднем плане – развязка на пересечении ТТК и Волгоградки, атакже участок малого кольца МЖД.

ТЭЦ-9"ВТИ" (Высокого давления)

Девятая ТЭЦ «Мосэнерго» стала первой, возведённой сверх планаГОЭЛРО: строительство «ТЭЦ высокого давления» (ТЭЦ-9) наряду сДангауэровской (ТЭЦ-11) и Фрунзенской ТЭЦ (ТЭЦ-12) было утвержденопленумом ВКП(б) в 1931 г.

ТЭЦ-9 неоднократно становилась местом для установки новогооборудования. По проекту 1931 г. на ней должен был бытьустановлен первый в СССР прямоточный котёл высокого давления(отсюда название ТЭЦ), а также одна из первых в Европефоршальт-турбин.

Прямоточный котёл, в отличие от ранее использовавшихся барабанных,предусматривает однократный проход воды через испарительныеповерхности. В прямоточных котлах нет дорогостоящего барабана, вкотором происходит разделение нагретой пароводяной смеси на сухойпар и конденсат. Так как в прямоточном котле нет необходимостиразделять воду и пар, в нём пароводяную смесь можно довести додавления выше критической точки (220 атм).

К началу 1930-х гг. на немецких ТЭС уже действовалипрямоточные котлы английской конструкции с давлением пара225 атм, но приобрести их советским представителям не удалось[5], так что сотрудникам Всесоюзного теплотехнического института(ВТИ) пришлось разрабатывать конструкцию котла самостоятельно. Всоставе института было организовано специальное КБ подруководством профессора Л.К. Рамзина, с которым сотрудничалиинституты и предприятия из Ленинграда, Днепропетровска и Киева. Впрямоточном котле нельзя было использовать традиционные маркистали – они не выдерживали постоянного воздействия пара поддавлением в 130 атм, так что для производства котла Рамзина былаиспользована сталь, легированная хромом и молибденом.

Но прямоточным котлом не ограничились инновации, опробованные наТЭЦ высокого давления. На ней же была установлена одна из первых вЕвропе форшальт-турбина (турбина с противодавлением). Онаотличается от ранее использовавшихся турбин тем, что зафоршальт-турбиной поддерживается повышенное давление. Такимобразом, пар, прошедший через неё, может использовать оставшуюсяпотенциальную энергию для вращения лопаток следующей турбины.Форшальт-турбину для ТЭЦ высокого давления изготовила британскаякомпания «Metropolitan-Vickers», а ещё два барабанных котла,установленных в дополнение к прямоточному – Витковицкий завод(Чехословакия). Можно видеть, что зависимость советскойэлектроэнергетики от поставок импортного оборудования сохранялась.

ТЭЦ высокого давления была заложена в 1932 году неподалёку от ВТИ,в Симоновой слободе. К тому времени в институте уже работалаэкспериментальная ТЭЦ, размещённая в здании, построенном длявторой трамвайной электростанции (см. выше), поэтому не следуетпутать ТЭЦ-9, к которой иногда применяется никнейм «ВТИ» иэкспериментальную ТЭЦ теплотехнического института.

Выведенная на проектную мощность в 1935 г. ТЭЦ-9 сталаглавным источником электроснабжения для многочисленныхпредприятий. Ещё до 1917 года расположенные по обоим берегам рекиСимонова и Даниловская слобода были важными промышленными районамиМосквы. К югу от ТЭЦ-9 действовал автозавод имени Лихачёва (бывшийАМО – автомобильное московское общество), который получал ток и отТЭЦ-8, а к 1940 г. получил свою ТЭЦ [6] подобно другимавтозаводам. К северу от ТЭЦ находился завод транспортныхэлектродвигателей («Центральное электрическое общество в Москве»,позднее известный как «Динамо»), который был основан ещё дореволюции при участии бельгийского и американского капитала. Рядомбыл расположен завод «Парострой», до революции известный как«кузнечно-котельный и меднолитейный механический завод инженераБари». На другом берегу реки находился Дербенёвский химическийзавод (ранее АО «Фарбверке и К.»), выпускавший ализариновыекрасители; хлопчатобумажная фабрика им. Фрунзе (бывшая Даниловскаямануфактура) и ситценабивная фабрика (бывшая мануфактураим. Цинделя). К настоящему времени все эти предприятия былиостановлены – даже ЗиЛ едва ли можно назвать действующимпредприятием.

Изначально котлы ТЭЦ-9 были настроены на сжигание донецкогокаменного угля, но во время войны их пришлось переводить наиспользование доступного подмосковного бурого угля. В 1949 году наТЭЦ-9 был запущен первый в СССР опытно-промышленный котёл сосверхкритическими параметрами пара – его давление достигало 300атм [6].

В 1970-1980-х гг. ТЭЦ-9 была расширена – её мощность достигла250 МВт, для нового оборудования был возведён отдельный корпус.

Несмотря на то, что сейчас ТЭЦ-9 занимает достаточно скромноеместо в московской энергосистеме, насосные станции при нейснабжают москворецкой водой также ТЭЦ ВТИ, ТЭЦ-8 и ТЭЦ-11 [4].

В апреле 2014 г. на ТЭЦ-9 была введена в строй [7] газотурбиннаяустановка (ГТУ) мощностью 61,5 МВт, турбины которой произвелаитальянская компания «Ansaldo Energia».Отличие ГТУ от традиционной паротурбинной установки заключается втом, что ГТУ лопатки турбины вращаются не нагретым паром, анапрямую продуктами сгорания топлива (как в турбореактивномавиадвигателе). Продукты сгорания отличаются достаточно высокойтемпературой, но относительно низким давлением (менее 20 атм – этов десятки раз меньше, чем в паротурбинных установках). Поэтому приравной мощности корпус ГТУ требует относительно тонких стенок,которые быстро прогреваются и остывают. Вследствие этого ГТУ можетбыть быстро запущена и остановлена – всего за 10-15 минут – посравнению с часами для ПТУ. Таким образом, ГТУ могут выполнятьфункцию покрытия пиковых нагрузок подобно гидроагрегатам, а,значит, предпочтительны к строительству именно на внутригородскихТЭЦ и в изолированных энергоузлах. Первые советские ГТУ быливведены в строй ещё в 1960-х гг., но до распада СССР ониустанавливались в небольшом количестве, главным образом, визолированных энергоузлах Крайнего Севера и Дальнего Востока – вНарьян-Маре, Новом Уренгое, Якутске, Советской Гавани. И лишь в2000-е гг. началось массовое строительство энергоблоков на базеГТУ внутри Единой энергосистемы России. После аварии 2005 г.на подстанции «Чагино» несколько небольших ГТЭС было построенодаже при подмосковных подстанциях. Волну возведения ГТУ, вчастности, обеспечила конверсия заводов по выпуску авиадвигателей:пять ведущих предприятий отрасли (из которых наиболее устойчивуюпозицию на рынке занял рыбинский «Сатурн») смогли выпуститьнебольшие ГТУ. Впрочем, в виде отдельных энергоблоков ГТУ в Москвебольше не встречаются – остальные газовые турбины действуют всоставе комбинированных парогазовых установок (см. ниже).

После ввода ГТУ с ТЭЦ-9 будут демонтированы 2 старые турбины, врезультате чего мощность электростанции снизится до 142 МВт, изкоторых почти половину будет обеспечивать новое оборудование.

После ввода ГТУ в строй будут развёрнуты работы по строительствудвух двухцепных кабельных линий напряжением 220 кВ, которыесоединят ТЭЦ-9 с ТЭЦ-20 и подстанцией «Красносельская». По планамэти линии к 2020 г. войдут в состав нового псевдо-кольца, накотором будут располагаться три модернизированные электростанции –ТЭЦ-9, ТЭЦ-12 и ТЭЦ-20. Из них только ТЭЦ-20 уже давно выдаётмощность по линиям с напряжением 220 кВ. В это кольцо такжевойдут две действующие двухцепные линии: Очаково – Матвеевская иМатвеевская – Пресня. А пока ТЭЦ-9 выдаёт мощность по четырёмлиниям с напряжением 110 кВ, которые уходят на подстанции«Кожухово», «Автозаводская» и на ГЭС-1.

Фото 9.1 (01.2014). Панорама ТЭЦ-9

- Слева – ОРУ (открытое распределительное устройство, предназначенное для отпуска электроэнергии в сеть).

- В центре – новое здание для ГТУ.

- Справа – старый корпус.

Фото 9.2 (01.2014).ТЭЦ-9, старый корпус.

ТЭЦ-11им. М.Я. Уфаева (Дангауэровская, Сталинская)

ТЭЦ-11 стала третьейэлектростанцией, построенной на восточной окраине Москвы послеТЭЦ-8 и ТЭЦ-9. Местом для размещения ТЭЦ стала площадка к югу отшоссе Энтузиастов (бывшего Владимирского тракта) на стыкесовременных районов Лефортово, Соколиная Гора и Перово. ПодобноТЭЦ-8 и ТЭЦ-9, ТЭЦ-11 оказалась зажатой между многочисленнымидореволюционными заводами, возникшими при Нижегородской иРязанской радиальных железных дорогах и Малом кольце МЖД. К1917 г здесь действовал не только известный металлургическийзавод Гужона (сейчас – практически остановленный «Серп и Молот»),но и предприятия по выпуску кабелей, авиадвигателей, котельногооборудования, которые частично сохранились до настоящего времени.

В документации начала 1930-х гг. эта ТЭЦ фигурировала подназванием «Дангауэровской» ‑ по имени слободы, возникшей прикотельном заводе Дангауэра и Кайзера (сейчас – ОАО «Компрессор»).К этому времени в Дангауэровке уже началось строительствомногоэтажных жилых домов в конструктивистском стиле, которые можноувидеть и сейчас. А в 1931 г. был подготовлен проектстроительства «Электрогородка» ‑ нескольких электротехническихпредприятий и жилого района. Однако, по этому проекту былапостроена только пара жилых домов в южной части Дангауэровки.

Уже через несколько лет будущая ТЭЦ-11 стала упоминаться как«Сталинская» по названию района, на территории которого она быларасположена. В 1930-е гг. Сталинский район охватывал всювосточную окраину Москвы, в честь него же станция метро«Семёновская» изначально называлась «Сталинской».

Более того, в 1936 г. на северо-восточном краю районаначалось строительство Центрального стадиона Советского Союзаимени Сталина. Специально для этого циклопического сооружения быласпроектирована станция «Партизанская» (изначально носившаяназвание «Стадион имени Сталина»), на которой до сих пор можновидеть три пути – один из них должен был напрямую вести состадиона в центр Москвы.

С началом войны строительство было приостановлено, и вместокрупнейшего спортивного объекта СССР был построен скромный стадион«Измайлово», который сейчас зажат между Измайловским «Кремлём» ипустырём на месте бывшего Черкизовского рынка.

Но вернёмся к ТЭЦ-11. Первый ток электростанция дала в1935 г. Интересно, что на ТЭЦ-11 были установлены небританские и не немецкие, а советские 25-мегаваттные турбиныпроизводства Ленинградского металлического завода (ЛМЗ). Такимобразом, через 15 лет после конца Гражданской войны и запускаплана ГОЭЛРО советские предприятия энергетического машиностроениясмогли выпускать изделия, сравнимые с продукцией европейскихконкурентов.

В отличие от ТЭЦ-9, котлы ТЭЦ-11 были изначально спроектированыпод сжигание подмосковного бурого угля. Установленные после войныновые котлы были рассчитаны на сжигание донецкого угля, а в1957 г. на ТЭЦ-11 начал поступать ставропольский газ. Тогдаже на ТЭЦ были установлены новые, более мощные турбиныпроизводства Харьковского и Свердловского заводов.

ТЭЦ-11 наряду с ГЭС-1 является одной из двух «именных» ТЭЦ«Мосэнерго»: в 1977 г. ей было присвоено имя МихаилаЯковлевича Уфаева – директора «Мосэнерго» в 1937-1940 и1943-1960 гг.[8].

К настоящему времени вокруг ТЭЦ-11 ничего позитивного не творится.Строительства новых энергоблоков на электростанции не планируется,линии напряжением 220 кВ заведены на ТЭЦ не будут. Напротив,в ближайшие годы будут выведены из эксплуатации турбины общеймощностью 130 МВт. Бывшее общежитие персонала ТЭЦ-11 стоит вруинах [9], новые жители завода «Серп и Молот» отметили Новый2012 год особым видом пиротехнических забав [10].

Фото 11.1 (09.2012). Котлотурбинный корпус ТЭЦ-11.

Фото 11.2 (09.2012). Градирни ТЭЦ-11.

Фото 11.3 (09.2012). Бывшее общежитие ТЭЦ-11 (передний план).

Фото 11.4 (11.2012). Промзона «Серп и Молот».

ТЭЦ-12 "Фрунзенская"

Фрунзенская ТЭЦ стала третьей, запланированной к строительству в 1931 году. Она также получила своё первоначальное название по району – в данном случае – Фрунзенскому. Сейчас об этом названии в Хамовниках напоминают лишь станция метро «Фрунзенская» и улица Тимура Фрунзе.

Хотя западная окраина Москвы не была настолько плотно насыщенапромышленным предприятиями, как восточная периферия столицы, нопотребителей для ТЭЦ хватало. В Хамовниках действовал заводрезинотехнических изделий «Каучук», впоследствии перенесённый вОчаковскую промзону, совсем рядом с будущей ТЭЦ находился Киевскийвокзал, а северо-западнее, в Филёвской пойме, раскинулсяавиационный завод №22. Это предприятие было образовано на основеэвакуированных из Риги цехов «Руссо-Балта» ‑ одного из наиболеевысокотехнологичных производств дореволюционной России. В1960-х гг. авиазавод, получивший имя М.В. Хруничева,несколько сменил свою специализацию и был преобразован впредприятие по разработке и выпуску ракет-носителей и отдельныхступеней для них. До 1980-х гг. он находился под контролемЧеломеевского ОКБ, в связи с чем «Центр имени Хруничева» сталбазовым предприятием по производству РН семейства «Протон».

Полноценное строительство ТЭЦ-12 началось лишь в 1938 г.,[11] поэтому к лету 1941 г. на ТЭЦ была запущена лишь одна25-мегаваттная турбина. К тому времени была практически решенапроблема энергоснабжения Москвы: в столицу протянулись две220 кВ линии от Новомосковской ГРЭС-10, построенной ещё поплану ГОЭЛРО, а также две 220 кВ линии Угличской ГЭС-13. Ноосенью 1941 г. значительную часть энергетическогооборудования столицы пришлось вывезти на восток. Так, в октябре1941 г. была остановлена турбина на ТЭЦ-12. Дефицитэлектроэнергии удалось несколько сгладить за счёт ввода первогогидроагрегата на Рыбинской ГЭС-14 в ноябре 1941 г.Черезнесколько лет работа ТЭЦ-12 была возобновлена. Хотя на ней вкачестве топлива использовался подмосковный бурый уголь, [12] ноуже в 1952 г. на ней была установлена первая в странепромышленная установка по очистке дымовых газов от оксидов серы[6]. К 1965 г. мощность ТЭЦ-12 достигла 320 МВт, а кмоменту распада СССР она превысила 400 МВт.

Сейчас на ТЭЦ-12 ведётся строительство парогазовой установки (ПГУ)– ещё более хитрого устройства, чем ГТУ. ПГУ представляет собойсочетание ГТУ и традиционной паротурбинной установки: сначалапродукты сгорания вращают газовую турбину, а затем отдают частьоставшейся внутренней энергии воде, которая после испарениявращает паровую турбину. Благодаря комбинированию «газового» и«парового» циклов ПГУ обладает крайне высоким КПД – 50-60% всравнении с 30-40% КПД обычной паросиловой установки, работающей вконденсационном режиме (без сброса оставшегося тепла в сеть). Каки ГТУ, они появились ещё в советское время (а одновременноеиспользование продуктов сгорания топлива и нагретого водяного парапредложил ещё Карно [13]), но распространение в России ониполучили только в 2000-х гг., причём особый стимул ихстроительству придала реструктуризация отрасли.

Строительство ГТУ и ПГУ наэлектростанциях «Мосэнерго» реализуется согласно договорам опредоставлении мощности – ДПМ – специальному инструменту,внедрённому для обновления устаревшего генерирующего оборудованияроссийских электростанций. Согласно ДПМ генерирующая компанияобязывается построить к определённой дате энергоблок, причём занеисполнение обязательства компании вменяется штраф. Со своейстороны ОАО «Системный оператор ЕЭС» обещает выдавать мощность свведённых по ДПМ энергоблоков в обход очереди конкурентного отборав течение 10 лет. Подобный нерыночный аспект реформы рынкаэлектроэнергии стал прекрасной государственной гарантией длягенерирующих компаний, особенно если учесть, что в условияхэкономического кризиса многие из них получили разрешение отложитьсроки сдачи энергоблоков.

4 ПГУ уже были построены на относительно новых ТЭЦ «Мосэнерго»(№21, №26 и два блока на ТЭЦ-27), а сейчас возводятся на ТЭЦ-12,16 и 20, причём эти три новых энергоблока были «переведены»Мосэнерго со Ставропольской и Троицкой ГРЭС, где возведение новыхэнергоблоков не столь актуально. Хотя на ТЭЦ-12, 16, 20 будутвыведены из эксплуатации самые старые энергоблоки, в итогесуммарная мощность каждой из трёх ТЭЦ несколько вырастет.

На ТЭЦ-12 ведётся достройка блока ПГУ мощностью 220 МВт,причём изначальные сроки уже были сорваны: компания обязываласьввести энергоблок в строй к 1 января 2014 г. Среди строящихся ПГУ «Мосэнерго»блок на ТЭЦ-12 является самым «отечественным»: газовую турбину длянего поставил ЛМЗ, паровую турбину – Калужский завод, акотёл-утилизатор – подмосковное ОАО «ЗиО-Подольск».Подрядчиком на строительстве энергоблока является ОАО «ТЭКМосэнерго» ‑ инжиниринговая компания, принадлежащая структурамАркадия и Бориса Ротенбергов [14]. Для выдачимощности на ТЭЦ-12 будут заведены две двухцепные линии220 кВ, в результате чего ТЭЦ-12 войдёт в новое псевдо-кольцоЛЭП в центре города.

Фото 12.1 (04.2010). Котлотурбинный корпус ТЭЦ-12.

Фото 12.2 (03.2012). ТЭЦ-12 – постоянный участник панорам сВоробьёвых гор.

Фото 12.3 (02.2014). Строительство ПГУ-220 на ТЭЦ-12.

Слева –конденсатор – аналог градирни, используемой на обычныхпаротурбинных энергоблоках;

Справа –котлотурбинный корпус.

Примечания и ссылки

[1]О ходеработ по теплофикации (Из докладной записки ВСНХ СССР в СНКСССР) [13 декабря 1931 г.].

[2] Данные о мощности электростанций собраны из следующихисточников:

ilovemoscow.livejournal.com