Современное электроснабжение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция

Современное электроснабжение

Количество часов лекционных- 34 часа (17 лекций, экзамен).

п.1. Развитие энергетики и электрификации в значительной мере определяет уровень развития всего народного хозяйства в целом. В 1913г. Россия по выработке электроэнергии занимала шестое место в Европе и восьмое в мире. Суммарная мощность всех электростанций составляла 1,14 млн. кВт. , а годовая выработка электроэнергии- 2,04 млрд. кВт.ч. В 1924 году производство электроэнергии снизилось в 4 раза и составило 0,52 млрд. кВт.ч. электроснабжение напряжение сеть

План ГОЭЛРО (государственный план электрификации России) был разработан в 1920г. (декабрь) и принят на восьмом Съезде Советов. Он предусматривал построение тридцати новых электростанций общей мощностью 1,75 млн. кВт. и рост производства электроэнергии до 8,8 млрд. кВт. ч. в год. Уже в 1930году план ГОЭЛРО был выполнен, а к 1935 году значительно перевыполнен (40 электростанций). Мощность (установленная) достигла 6,9 млн. кВт., выработка электроэнергии- 26,8 млрд. кВт.ч. СССР занял второе место в Европе и третье в мире.

Формирование Единой энергетической системы страны (ЕЭС СССР), начавшееся с создания ЕЭС европейской части СССР, было вызвано созданием в пятидесятых годах мощных ГЭС на Волге и линий электропередач сверхвысоких напряжений (400-500 кВ). Ещё в двадцатых годах в связи с внедрением напряжения 110 кВ сформировались энергосистемы основных промышленных районов страны: Москвы, Ленинграда, Донбасса, Урала и т.д.

В 1940 году была сооружена первая межсистемная связь 220 кВ Днепр-Донбасс и было организовано Объединённое диспетчерское управление (ОДУ) Южной энергосистемы. В 1938 году началось проектирование передачи постоянным током (1000 МВт на 1000 км- Куйбышевская ГЭС). В 1978 году на параллельную работу с ЕЭС СССР присоединилась ОЭС Сибири. Далее нашли применение напряжения 500 кВ, 750 кВ и 1150 кВ переменного тока и 800, 1500 кВ постоянного тока (Экибасту3- центр) (Экибасту3, КАТЭК)

п.2. Современный уровень электроснабжения (отметить применение электроэнергии в с.х.).

Задачи электроснабжения- обеспечение требуемого качества электроэнергии, надёжности и экономичности.

3. На рисунке приведена схема производства, распределения и потребления тепловой и электроэнергии

Электростанция производит или генерирует электрическую энергию, а теплофикационные электростанции- электрическую и тепловую энергию. Электростанции делятся на ТЭС (тепловые), атомные (АЭС) и гидравлические (ГЭС). ТЭС делятся на конденсационные и тепловые (КЭС или ГРЭС) и теплофикационные- ТЭЦ.

Электроэнергетическая (электрическая) система- это совокупность электрических частей электростанции, электрических сетей и потребителей электроэнергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления электроэнергии.

Электрическая сеть- это совокупность электроустановок для распределения электроэнергии, состоящих из подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий электропередач (ЛЭП).

Линия электропередач (ЛЭП)- электроустановка предназначенная для передачи электроэнергии.

У нас в стране применяются стандартные номинальные (междуфазные напряжения трёхфазного частотой 50 Гц в диапазоне 6-1150 кВ ), а также напряжения 0,66; 0,38 (0,22) кВ.

Электрическая подстанция- это электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии. Подстанция состоит из трансформаторов, сборных шин и коммутационных аппаратов, а также вспомогательного электрооборудования: устройств релейной защиты и автоматики, измерительных приборов и сигнализаций. Подстанции бывают- понижающие и повышающие. Классификация электрических сетей может осуществляться по роду тока, номинальному напряжению, выполняемым функциям, характеру потребителя, конфигурации схемы сети и т.д. По роду тока- переменные и постоянные; по напряжению- сверхвысокого напряжения Uном? 330 кВ, высокого напряжения- 3…220 кВ, низкого напряжения Uном< 1 кВ; по конфигурации- замкнутые и разомкнутые; по выполняемым функциям- системообразующие, питающие и распределительные (систмообразующие 330-1150 кВ, питающие 110-220 кВ).

п.3. СЭС- система электроснабжения.

Электросистема- сочетание генераторов, повышающих и понижающих подстанций, ЛЭП и приёмников.

Электросеть- часть электросистемы, состоящая п/ст и ЛЭП разного напряжения, предназначенная для передачи и распределения электроэнергии.

Подстанция (п/ст)- электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии.

Обозначения условные графические п/ст и на картах местности.

П/ст общее

Проектируемая действующая открытая закрытая

Размещено на http://www.allbest.ru/

В схемах электроснабжения источники питания, генераторы. Обозначение ЛЭП и некоторых электрических машин и аппаратов

ЛЭП (общее) проектируемая действующая

воздушная подземная кабельная

G - генератор

M - Двигатель

FV - разрядник

Q - выключатель масл. вакуумный

T - трансформатор

FU - предохранитель

QS - разъединитель

QW -выключатель нагрузки

QR -отделитель

QN -короткозамыкатель

QSG - разъединитель заземляющий стационарный

GB - аккумуляторная батарея

Сети 110- 220 кВ административно подчиняются РЭУ. Распределительные сети высокого Uном> 1 кВ и низкого напряжения (10 кВ реже 20 кВ (латвийская энергосистема) и 35 кВ).

Обозначения

Закрытая трансформаторная подстанция

с номером на плане

общее обозначение на однолинейных схемах- планах-

Комплектная подстанция двух трансформаторная- 2* 250

Опора ВЛ, её ном. на плане общее обозначение №16

металлическая

железобетонная

усиленная

Заземляющее устройство

ВЛ до 1 кВ

ВЛ свыше 1 кВ

Кабельная линия в земле

Кабельная линия защищённая трубой

Для ВЛ 0,4 кВ

Матер., сечение проводов (фазного + нулевого + фонарного)/ длина расчётного участка (расстояние между опорами в метрах)

3А- 35+ А- 25+ А- 16/ 70(35)

Для ВЛ 10 кВ

Колич., марка и сечение проводов / длина расчётного участка (км.)/ количество опор на участке; средний пролёт в метрах

А- 35/ 12/14, L=80

Для ВЛ 10 кВ указывается только число проводов линии неравное 3.

Надёжность (электроснабжения)-это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции. Надёжность электроснабжения характеризует способность электрической системы в любой момент времени обеспечивать электроэнергией присоединённых к ней потребителей (указать неблагоприятные последствия). Надёжность системы электроснабжения определяется различными факторами: надёжностью отдельных элементов, схемой их соединения, наличием быстродействующих чувствительных селективных защит, качеством эксплуатации, степенью автоматизации и резервирования сети.

В отношении обеспечения надёжности электроснабжения. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) разделяют электроприёмники на три категории.

К первой категории относят электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых может привести к опасности к опасности для жизни людей, причинить значительный ущерб народному хозяйству, вызвать повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприёмников этой категории выделяют особую группу, бесперебойная работа которой необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаиморезервирующих источников питания. Перерыв в электроснабжении при этом допускается лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроприёмника особой группы должно предусматриваться питание от третьего независимого источник.

Ко второй категории относят электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроприёмники этой категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников электроэнергии. При нарушении электроснабжения допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Электроприёмники третьей категории- все остальные электроприёмники не подходящие под определение первой и второй категорий. Эти электроприёмники могут питаться от одного источника при условии, что перерывы необходимые для ремонта или замены повреждённых элементов системы электроснабжения не превышают одних суток.

Технические средства обеспечения надёжного электроснабжения

Разделяют на две группы: организационно- технические и технические.

К первым относятся:

1.Повышение требований к эксплуатирующему персоналу в том числе к трудовой, производственной дисциплине и квалификации персонала.

2.Рациональная организация текущих ремонтов и профилактических испытаний. Совершенствование планируемых ремонтов и профилактических работ, механизация ремонтных работ, ремонт ЛЭП под напряжением.

3.Рационально организованное отыскание и леквидация повреждений, применение специальных аппаратов, автотрансформатора, диспетчеризация, телемеханизация, радиосвязь, механизмы по восстановлению ЛЭП.

Ко вторым относятся:

1.Повышение надёжности отдельных элементов электрической сети (опор, проводов, изоляторов, различного линейного и подстанционного оборудования)

2.Сокращение радиуса действия электрических сетей. Повреждение воздушных ЛЭП растёт пропорционально длине. Для ЛЭП 10 кВ радиус 15км и далее до 7 км

3.Применение подземных кабельных линий. Число аварийных отключений уменьшается в 8…10 раз. Однако время ликвидации аварий увеличивается более чем в три раза. ЛЭП 0,38 будут выполняться изолированными проводами.

4.Сетевое и местное резервирование

5.Автоматизация сельских электросетей (АПВ; АВР)

Электроэнергетика на Северном Кавказе

Электроэнергетика на Ставрополье является отраслью достаточно важной- только ? производимой у нас электроэнергии потребляется в регионе, остальная же перебрасывается в другие территории- в основном- республики Северного Кавказа. В условиях неплатежей многие потребители не полностью или вовсе не платят за полученную электроэнергию, что негативно на экономике ставропольских производителей электроэнергии.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наш край входит в объединённую энергосистему Северного Кавказа. Она обеспечивает централизованное энергоснабжение потребителей на территории одиннадцати субъектов Российской Федерации. В состав ОЭС Северного Кавказа входит 10 энергосистем: Грозэнерго, Дагэнерго, Ингушэнерго, Каббалкэнерго, Калмэнерго, Карачаевочеркесскэнерго, Кубаньэнерго, Севкавказэнерго, Ставропольэнерго, Ростовэнерго, три электростанции РАО «ЕЭС России» на правах дочерних АО (ДАО «Невинномысская ГРЭС», ДАО «Новочеркасская ГРЭС», ДАО «Ставропольская ГРЭС»).

Энергопотребление Северного Кавказа в 2004 году составило 43,7 миллиардов кВт/ч и уменьшилось по сравнению с 1990 годом на 31,5%. Собственное производство электроэнергии на Северном Кавказе в 2004 году составило 38,7 миллиардов кВт/ч.

Ведущее место по энергопотреблению и мощности генерирующих источников занимают Ростовская область, Ставропольский и Краснодарский края. На их долю в 2004 году приходилось 80% установленной мощности, 91% выработки электроэнергии и около 78% потребления. Основные показатели функционирования электроэнергетики субъектов Российской Федерации, входящих в Северо-Кавказский регион приведены в таблице 1.

Таблица 1- Энергетическое состояние субъектов РФ Северного Кавказа за 2004 год

Основу электроэнергетики Северного Кавказа составляют тепловые электростанции, на долю которых приходится более 85% вырабатываемой электроэнергии (рисунок 1). Наиболее крупными электростанциями в Северо-Кавказском регионе являются: Ставропольская ГРЭС (2400 МВт), Новочеркасская ГРЭС (2245 МВт), Невинномысская ГРЭС (1340 МВт), Чиркейская ГЭС (1000 МВт), Миатлинская ГЭС (220 МВт), Цимлянская ГЭС (204 МВт).

Таблица 2- Энергопотребление (млрд. кВт/ч) по некоторым территориям Северного Кавказа в 1991-2005 гг.

Развитие электроэнергетики в регионе должно опираться на следующие концептуальные положения:

- надёжное и безопасное в экологическом и техническом отношениях энергоснабжение потребителей;

- развитие экономики в широком диапазоне возможных уровней спроса на электроэнергию;

- сохранение интеграции электроэнергетических систем с целью получения наибольшего межсистемного эффекта от функционирования объединения в интересах всех субъектов взаимоотношений в энергетике: электроэнергетических систем, электростанций и органов государственного управления.

Электроэнергетическая отрасль в крае представлена акционерными обществами открытого типа, являющимися одновременно дочерними акционерными обществами РАО «ЕЭС России» и субъектами федерального оптового рынка электроэнергии и мощности (ФОРЭМ): АО «Ставропольэнерго», ОАО «Ставропольская ГРЭС» и ОАО «Невинномысская ГРЭС».

Необходимо отметить, что исторически сложилось так, что на территории нашего края базируются все руководящие органы Объединённой энергосистемы Северного Кавказа: Представительство «Южэнерго» РАО «ЕЭС России», Оперативное Диспетчерское управление (ОДУ) Северного Кавказа. Здесь же расположены Южные Межсистемные электрические сети. Таким образом, практически все координирующие и управляющие органы Объединённой Энергосистемы Северного Кавказа сосредоточены на Ставрополье.

Характеристика генерирующих мощностей и средний годовой объём выработки за 2000 год приведены в таблице 3.

Потенциально возможная годовая выработка электрической энергии на генерирующих энергообъектах края, при наличии топлива на тепловых электростанциях, водных ресурсов для гидростанций и платёжеспособных потребителей составляет- 27,5 млрд. кВт/ч электроэнергии. Потребители Ставропольского края в последние годы используют 25-30% энергии вырабатываемой Ставропольской и Невинномысской ГРЭС, остальная часть её отпускается потребителям Северо-Кавказского региона.

Транспортировка и распределение электрической энергии и мощности потребителям осуществляется через систему линий электропередачи разных уровней напряжения (500, 330, 110, 35, 10, 6 и 0.4 кВ.) общей протяжённостью около 63 тыс. км. и 425 подстанций общей мощностью около 6500 МВА. В качестве резервных источников питания у потребителей установлено 944 дизельных электростанции суммарной мощностью 63,6 МВт.

Таблица 3

Таблица 4- Динамика и структура потребления электроэнергии от АО «Ставропольэнерго».

Размещено на Allbest.ru