Діяльність конструкторсько-технологічного інституту "Укрзахіденергопроект"
Аналіз існуючого стану електричних мереж. Розгляд основних принципів організації релейного захисту, автоматики, оперативно-диспетчерського зв’язку. Розрахунок струмів електростанції. Розробка рекомендацій щодо заходів компенсації реактивної потужності.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | отчет по практике |
Язык | украинский |
Дата добавления | 11.09.2015 |
Размер файла | 728,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вступ
Науково-дослідний, проектно-вишукувальний, конструкторсько-технологічний інститут «Укрзахіденергопроект» має давню історію.
Постановою КМ СРСР №1137 від 6.04.1951 року на базі колишнього проектного бюро контори “Сільелектро” був створений Західноукраїнський Філіал.
Реально ЗУФ почав функціонувати з травня 1951р. Кількість працюючих становила 68 чоловік. В подальшому, після неодноразових реорганізацій філіал змінює свою назву у 1990 році на «Укрзахідсіль -енергопроект», а у 2004 році на теперішню «Укрзахіденергопроект».
Особливо у наш час, коли починається відродження української промисловості, вводяться в експлуатацію нові об'єкти, котрі потребують надійної електрифікації, будуються нові будинки та мікрорайони, виникає велика потреба у електричних мережах. Існуючих ліній електропередавання вже недостатньо для передачі всієї необхідної потужності. То ж проектні інститути отримують численні завдання запроектувати нові ПЛ, підстанції та інші об'єкти електричних мереж.
Промисловість України зараз переживає великі зміни. Більшість підприємств в нашій державі мають застарілий технологічний процес і технологічне обладнання, яке вже є не надійним, не економічним і не зручним в експлуатації.
Кілька років тому в промисловості України почалися інтенсивні зміни в виробництві. Заміняється старе обладнання основного виробництва, змінюється також потенціали допоміжного виробництва.
Інститут, є розробником великої кількості проектів електропостачання споживачів Вінницької, Волинської, Закарпатської, Івано-Франківської, Львівської, Рівненської, Тернопільської, Хмельницької, Чернівецької областей. За роки роботи були виконані також проекти в Одеській, Дніпропетровській, Житомирській, Сумській, Луганській, Херсонській областях, в м. Севастополі та в країнах пост-радянського простору
Для вирішення питань технічного удосконалення виробництва передбачається підвищення рівня електрифікації виробництва та ефективного використання електроенергії. Більшість ручної праці заміняться автоматичними машини, чим більш автоматизований технологічний процес, тим більш він продуктивний. При більшому рівні електрифікації підприємства зростає потреба в додаткових потужностях і потрібна нова сучасна система електропостачання виробництва.
Основними питаннями при проектуванні системи електропостачання промислового підприємства є розрахунок електричного навантаження, вибір схеми живлення і розподілу електричної енергії, вибір напруги і конфігурації розподільчих мереж, розрахунок струмів короткого замикання і вибір апаратури.
Інститут є широко профільним комбінатом, який може виконувати різно -планову роботу.Одні із них:
· Розробка перспективних схем розвитку електромереж 10-35-110кВ, міст, промзон, області, району;
· Архітектурно-будівельне проектування житлових, громадських та промислових будівель;
· Проведення інженерно-технічних вишукувань (топографія, геологія) для проектування об'єктів, паспортизація земельних ділянок;
· Проектування об'єктів будівництва і реконструкції електричних мереж напругою 0,4-110-330кВ, в тому числі кабельних та з використанням самонесучих ізольованих проводів (СІП), вуличного освітлення;
· Автоматизація і телемеханізація розподільчих мереж, дизельних електростанцій, котельних на всіх видах палива;
· Проектування засобів проти ожеледі і пристроїв регульованої компенсації реактивної потужності в мережах 35кВ і вище.
· Проектування в альтернативній енергетиці;
· Проектування електричних мереж міст;
· Проектування газопоршневих електростанцій;
· Проектування зовнішніх та внутрішніх інженерних мереж підприємств;
· Проектування нових та реконструкція існуючих об'єктів житлового та промислового будівництва, а також громадських споруд в містах і населених пунктах;
· Проектування лінійних споруд і систем зв'язку;
· Проектування виробничо-експлуатаційних об'єктів енергетики, баз, експлуатаційних і будівельних організацій, заводів будівельних матеріалів;
· Проектування об'єктів транспортного призначення (автодороги, гаражні комплекси);
· Експертиза проектів і кошторисів;
· Планування жилих мікрорайонів з усіма інженерними комунікаціями;
· Виконання авторського нагляду за будівництвом запроектованих об'єктів;
· Обстеження та паспортизація будівель та споруд ;
· Проектування благоустрою території.
Основним завданням інституту було забезпечення проектно кошторисною документацією об'єктів сільської енергетики напругою 04-10кВ, що фактично забезпечило суцільну електрифікацію всіх населених пунктів Західної України та інших регіонів. А це малі гідроелектростанції (85 об'єктів, на жаль на Львівщині не збереглося ГЕС), дизельні електростанції - 35 об'єктів.
Всього запроектовано за 64 років діяльності інституту :
- ПЛ 110 кВ - 3300 км ;
- ПЛ 35 кВ - 12350 км ;
- ПЛ 10 кВ - 99000 км ;
- ПЛ 0,4 кВ - 140200 км ;
- ПС 110 кВ - 307 шт. ;
- ПС 35 кВ - 857 шт. ;
- Інші об'єкти - 1505 шт. ;
- ПЛІ 10 кВ - 32 км;
- ПЛІ 0,4 кВ - 669 км ;
Інститут постійно працює над новими розробками, впровадження нових прогресивних технологій, перспективного розвитку електричних мереж і відновлювальних джерел енергії.
1. Самостійно освоєно проектування ліній 0.4 кВ з застосуванням само- утримних ізольованих проводів різних технологій, будівництво яких реалізовано в багатьох областях України.
2. Продовжується виконання проектів по дизельних електростанціях для резервного живлення об'єктів охорони довкілля і інших галузей.
3. Виконана проектна робота по малогабаритній ТП для міста Львова з покращеним дизайном.
4. Запроектовані та реалізовані теплогенератори для залізобетонних заводів з метою значної економії газу ( в 2,5 рази ).
5. Схеми розміщення енергетичних об'єктів:
областей напругою 35-110 кВ;
обласних центрів напругою 10-35-110 кВ.
6. Розробка техніко-економічних обґрунтуваннь переведення на електроопалення об'єктів соціальної-культурної сфери;
7. ТЕО «Зовнішнього електропостачання споживачів»;
8. Відновлювальна енергетика схеми приєднання вітрових електростанцій до електричних мереж,підключення малих ГЕС до електричних мереж.
Як видно із переліку, інститут нарощує свої можливості, збільшує чисельність кадрів і розвивається. Зараз на ринку проектування виступаєвелика кількість різноманітних організацій і існує жорстка конкуренція.
Обсяги робіт постійно зростають, і динаміка їх росту становить 90% на рік, у порівнянні із попереднім роком. Постійно важливим є питання якості проектних робіт, враховуючи, що в наш час кожен проект, який випускається підлягає обов'язковій експертизі у всіх органах державних інспекцій, перед тим як допускається до будівництва.
В роботі проводиться:
1. Аналіз існуючого стану електричних мереж в районі розміщення СЕС щодо:
· відповідності побудови мереж нормативним вимогам;
· вікового стану мереж;
· надійності електропостачання споживачів.
2. Розрахунок прогнозованого росту навантаження прилеглої мережі в характерних режимах роботи регіону (літо, зима).
3. Розрахунок генерації СЕС (помісячний, погодинний, в літній максимум, зимовий максимум).
4. Розроблення варіантів схеми видачі потужності СЕС із врахуванням обсягів мережного будівництва.
5. Розрахунок нормальних, ремонтних, аварійних режимів і години максимальної генерації СЕС та години денного максимального навантаження в замірні дні зими та літа на рік введення СЕС.
6. Розрахунок струмів к.з.
7. Оцінка укрупнених показників вартості будівництва мереж.
8. Розгляд основних принципів організації релейного захисту, автоматики, оперативно-диспетчерського зв'язку.
9. Оцінка впливу на якість електроенергії в прилеглій мережі.
10. Розробка рекомендацій щодо заходів компенсації реактивної потужності. Велика увага також приділяється термінам виходу проектно-кошторисної документації.
Я проходив практику у відділі „РЕМ 0,4 - 110кВ”, у складі проектної групи 35 - 110кВ. У відділі розробляють проекти ліній електропередавання напругою 0,4 - 110кВ.
Проектна документація, креслення, автоматизовані розрахунки та інші проектні заходи проводяться проектною групою. Проектна група складається із інженерів і начальника групи. На основі завдання на проектування, вихідних даних та технічних умов інженери розробляють документацію проекту, креслення, проводять розрахунки.
Вихідними даними для проектування є результати інженерно-технічних вишукувань, геологічні дані, кліматичні дані. Цими даними займаються відповідні відділи. Результатами вишукувань є „план траси” та „поздовжній профіль траси”. Це топографічні зображення місцевості, нанесені на креслення відмітки висоти над рівнем моря, показана поточна ситуаційні план місцевості. Обов'язково у вихідних даних повинно бути нанесено існуючі інженерні споруди, такі як ПЛ, лінії зв'язку, газопроводи, автодороги тощо. Геологічні дані включають в себе характеристики грунтів і їх фізико-механічні показники. До проектної групи всі вихідні дані приходять підготовленими на кресленнях та таблицях.
Перед початком проектних робіт головним інженером проекту повинні бути одержані технічні умови та погодження у всіх зацікавлених сторін.
Під час розробки проектів начальник проектної групи проводить перевірку робочих креслень, розроблених інженерами, після чого головний спеціаліст відділу проводить їх нормоконтроль. Паралельно до технічної, відповідними відділами розробляється і кошторисна документація, ведуться інші проектні роботи, в залежності від об'єкту який проектується. Пройшовши нормоконтроль документація та робочі креслення направляються на перевірку головному інженеру проекту та головному інженеру інституту. Після чого проект повинен пройти експертизу і узгодження у відповідних установах. Оригінали креслень зберігаються у технічному архіві Інституту. електричний релейний струм
Сам процес проектування є автоматизованим. Для виконання розрахунків використовується спеціально призначене для цього прикладне програмне забезпечення. Також окремі види розрахунків виконуються вручну в залежності від індивідуальних особливостей об'єкту що проектується. Інститут має власну науково-технічну базу, яка включає в себе всю необхідну літературу і типові проекти. Користуючись згаданою літературою здійснюється вибір всіх елементів об'єкту який проектується. На стадії розробки проектів необхідно забезпечувати їх випуск у визначені договорами терміни. Кожен проект повинен відповідати вимогам ПУЕ-2014 вимогам з енергозбереження, екологічного впливу, відповідати ГКД та державним нормативним документам.
Електроенергетика України. Електроенергетична галузь функціонує в особливих умовах. Процес постійного і безперервного в часі збалансування виробництва і споживання електроенергії забезпечується єдиним диспетчерським управлінням об'єднаною енергетичною системою України. Виробництво електроенергії проводиться на електростанціях наступних типів:
1) Теплові (ТЕС), які діляться на конденсаторні (КЕС), теплоелектроцентралі(ТЕЦ). ТЕС можуть встановлюватися з використанням газотурбінних (ГТУ) та парогазових (ПГУ) установок;
2) Гідроелектростанції (ГЕС) і гідроакумулюючі (ГАЕС) електростанції;
3) Атомні електростанції (АЕС);
4) Сонячні електростанції (СЕС);
5) Геотермальні електростанції (ГЕОТЕС);
6) Вітроелектростанції ВЕС).
Атомні електростанції. Атомні електростанції проектуються та споруджуються з реакторами різного типу на теплових чи швидких нейтронах по одно контурній, двоконтурній, три контурній схемі. Вони можуть споруджуватися тільки для виробництва електроенергії або для виробництва теплової та електричної енергії.
В Україні розташовані 5 АЕС:
1) Чорнобильська атомна електростанція (ЧАЕС) -- у м. Прип'ять (Київська обл.) 4 енергоблоки;
2) Південноукраїнська атомна електростанція -- у м. Южноукраїнськ (Миколаївська обл.; 3 атомних енергоблоки;
3) Хмельницька атомна електростанція -- у м. Нетішин; 2 енергоблоки;
4) Запорізька атомна електростанція -- у м. Енергодар найбільша в Україні (і в Європі); 6 атомних енергоблоків;
5) Рівненська атомна електростанція -- у м. Кузнецовськ 4 атомних енергоблоки.
Для більшості атомних електростанцій,у якості розчеплювального матеріалу
Використовується уран (92 протона і 143 нейтрона) у вигляді концентрату окису урану .
Поглинаючи один нейтрон, уран ділиться на дві частини з виділенням енергії. При розпаді 1 кг урану виділяється 21,6 млн. кВт*год, що еквівалентно енергії, що виділяється при згорянні 2900 т вугілля.
Урану на Землі є достатньо, але лише 0,714% становить основну частину становить, який нормально не розчеплюється. Використовуючи можна отримати плутоній, який нормально розчеплюється. Також на АЕС можна використовувати торій, з якого отриманий розчеплюється.
Особливості АЕС:
1) Можуть споруджуватися у важкодоступних місцях;
2) Автономні від ряду внутрішніх факторів;
3) Потребують малої кількості палива;
4) Чуттєві до перемінного режиму роботи, тому для них виділяють базову частину графіка навантаження енергосистеми;
5) Забруднення атмосфери (викиди радіоактивних газів та аерозолів) незначне, в цьому плані АЕС чистіші за ТЕС.
На працюючих українських АЕС встановлено 15 енергоблоків потужністю 13888 Мвт, які виробляють прибл. 40~50 % від загального обсягу електроенергії в Україні. У 2010 році частка АЕС у виробленні електроенергії по Україні склала 47,4%.
З 15-ти діючих енергоблоків станом на початок 2012 року, дванадцять енергоблоків України були збудовані за СРСР, ще три були запущені після його розвалу, в 1995-му та 2004-х роках. Всі енергоблоки з реакторами РБМК, що працювали в Україні, входили в склад Чорнобильської АЕС. В результаті Чорнобильської аварії енергоблок-4 був зруйнований, решта були почергово закриті в період з 1991 по 2000 роки. Таким чином усі енергоблоки, що залишились в країні відносяться до ВВЕР, 2 --ВВЕР-440 і 13 -- ВВЕР-1000.
АЕС з ВВЕР-1000. Найчастіше в генеральному плані АЕС з ВВЕР-1000 передбачається розміщення на одному майданчику декількох енергоблоків, що пов'язано з необхідністю утримувати на майданчику АЕС загальні для всіх блоків служби, обладнання та інфраструктуру. Кожен головний корпус є моноблоком і складається із реакторного відділення (РВ), машинного залу (МЗ), деаераторної етажерки (ДВ) і етажерки електротехнічних пристроїв (ЕЕТУ), яка примикає до машинного залу. У головному корпусі розміщується наступне основне устаткування: реактор типу ВВЕР-1000, турбінна установка типу К-1000-60/1500, К-1000-60/3000 або їм подібні, генератор типу ТВВ-1000.
Технічне водопостачання на АЕС з ВВЕР-1000 застосовується оборотне, тобто технічна вода циркулює по замкнутому колу. В оборотних системах використовуються три типи охолоджувачів: ставки-охолоджувачі, бризкальні басейни і баштові градирні. У різних проектах використовуються комбінації з цих типів, так як автономних систем технічного водопостачання, як правило, три: система охолодження конденсаторів турбіни, система охолодження невідповідальних споживачів і система охолодження відповідальних споживачів (обладнання, в тому числі й аварійного, перерв у водопостачанні якого не допускається в будь-яких режимах роботи).
Принцип роботи (спрощена схема енергоблоку рис. 1).
Технологічна схема кожного блоку двоконтурна. Перший контур є радіоактивним, у нього входить водо-водяний енергетичний реактор ВВЕР-1000 тепловою потужністю 3000 МВт і чотири циркуляційних петлі, яким через активну зону за допомогою головних циркуляційних насосів прокачується теплоносій -- вода під тиском у 15,7 МПа . Температура води на вході в реактор приблизно дорівнює 289 °С, на виході -- 322 °C. Нагріта в реакторі вода поступає чотирма трубопроводами в парогенератори. Тиск і рівень теплоносія першого контуру підтримуються за допомогою парового компенсатора тиску.
Другий контур -- нерадіоактивний, складається з випарної і водоживильної установок, блокової знесолюючої установки і турбоагрегату електричною потужністю 1000 МВт. Теплоносій першого контуру охолоджується в парогенераторах, віддаючи при цьому тепло воді другого контуру. Насичена пара, вироблена в парогенераторі, з тиском 6,4 МПа і температурою 280 °C подається в збірний паропровід і спрямовується на турбоустановку, що приводить в обертання електрогенератор. У другий контур також входять конденсатні, підігрівачі високого (ПВТ) і низького тиску (ПНТ), деаератор.
У другому контурі пара з чотирьох парогенераторів по паропроводу через регулюючі клапани підводиться в середину двухпоточного симетричного циліндра високого тиску (ЦВТ) турбіни, де після розширення з тиском в 1,2 МПа направляється до чотирьох сепараторів-пароперегрівачів (СПП), в яких після осушення пари (конденсат для використання його теплоти відводиться в деаератор) здійснюється перегрів. Конденсат пари, що утворився, направляється в підігрівачі високого тиску (ПВТ) для передачі його теплоти живильній воді. Основний же перегрітий пар при параметрах 1,13 МПа і 250 °C надходить у дві ресиверні труби, розташовані по боках турбіни, а з них -- через стопорні поворотні заслінки -- у три (турбіна К-1000-60/1500), або чотири (К-1000-60/3000) однакових двопоточних циліндри низького тиску (ЦНТ). Далі з кожного ЦНТ пара поступає в свій конденсатор. Регенеративна система установки складається з чотирьох підігрівачів низького тиску (ПНТ), деаератора і двох груп ПВТ. Живильна вода в ПВД подається двома турбоживильними насосами. Турбоживильні насоси призначені для подачі живильної води з деаератора в парогенератори через систему регенеративних підігрівачів високого тиску, їх два на кожен енергоблок. Кожен насос складається з двох, головного і бустерного, всі разом вони утворюють єдиний турбо-насосний агрегат, що приводиться в дію конденсатною турбіною. Для блоків з ВВЕР-1000 резервних насосів не передбачено, що пов'язано з необхідністю прогріву трубопривода перед включенням, тому при виході із ладу одного з них потужність енергоблоку знижується на 50%. Для аварійних режимів, режимів пуску і розхолоджування передбачені допоміжні живильні електронасоси.
Трифазні синхронні турбогенератори ТВВ-1000 призначені для вироблення електроенергії при безпосередньому з'єднанні з паровими турбінами. Активна потужність -- 1000 МВт, напруга 24 кВ, частота обертання ротора 1500 (3000) об/хв. Генератор представляє собою трифазну неявнополюсную електричну машину, що складається з нерухомої частини (статора), яка включає в себе сердечник і обмотку і підключається до зовнішньої мережі, і рухомої частини (ротора), на якій розташована обмотка збудження, що живиться постійним струмом. Механічна енергія, що передається від валу турбіни на вал ротора генератора, перетворюється в електричну електромагнітним шляхом: в обмотці ротора під дією електричного струму створюється магнітний потік, який, перетинаючи обмотку статора, наводить у ній ЕРС. Генератор складається із статора, торцевих щитів, ротора, виводів з нульовими трансформаторами струму і гнучкими перемичками, газоохолоджувача, опорного підшипника ущільнення валу і фундаментних плит. Роботу генератора забезпечують безліч допоміжних систем. До кожного турбогенератора через генераторні вимикачі підключається два підвищуючі трифазні трансформатори потужністю по 630 МВ*А кожен, які, з'єднані паралельно і дозволяють видавати номінальну потужність блоку в мережу.
АЕС з РБМК. РБМК -- (Реактор Большой Мощности Канальный) -- енергетичний реактор великої потужності канальний; двоцільовий канальний киплячий графіто-водний ядерний реактор. Спрощена схема енергоблоку (рис.2).
Однією з цілей при розробці реактора РБМК було поліпшення паливного циклу. Вирішення цієї проблеми пов'язане з розробкою конструкційних матеріалів, слабо поглинаючих нейтрони і мало відрізняються за своїми механічними властивостями від нержавіючої сталі. Зниження поглинання нейтронів в конструкційних матеріалах дає можливість використовувати більш дешеве ядерне паливо з низьким збагаченням урану (за первинним проектом -- 1,8%).
Основу активної зони РБМК-1000 становить графітовий циліндр заввишки 7 м і діаметром 11,8 м, складений з блоків меншого розміру, який виконує роль сповільнювача. Графіт пронизаний великою кількістю вертикальних отворів, через кожне з яких проходить труба тиску (також звана технологічним каналом (ТК)). Центральна частина труби тиску, розташована в активній зоні, виготовлена зі сплаву цирконію з ніобієм (Zr + 2,5% Nb), що володіє високими механічними і корозійними властивостями, верхні і нижні частини труби тиску -- з нержавіючої сталі. Цирконієва і сталеві частини труби тиску з'єднані зварними перехідниками.
При проектуванні енергоблоків РБМК, в силу недосконалості розрахункових методик, був обраний не оптимальним крок решітки каналів. У результаті реактор виявився дещо переуповільненим. У подальшому, для поліпшення економічних показників енергоблоків із РБМК додаткові поглиначі витягувалися, для досягнення заданих нейтроно-фізичних характеристик стали застосовувати паливо більш високого збагачення з додатковим поглиначем (оксид ербия).
У кожному паливному каналі встановлена касета, складена з двох тепловиділяючих збірок (ТВЗ) -- нижньої і верхньої. У кожну збірку входить 18 стрижневих твелів. Оболонка твела заповнена таблетками з двоокису урану. За первинним проектом збагачення по урану становило 1,8%, але, у міру накопичення досвіду експлуатації РБМК, виявилося доцільним підвищувати збагачення. Підвищення збагачення в поєднанні із застосуванням вигоряючими поглинача в паливі дозволило збільшити керованість реактора, підвищити безпеку і поліпшити його економічні показники. Реактор РБМК працює за одноконтурною схемою. Циркуляція теплоносія здійснюється в контурі багаторазової примусової циркуляції (КМПЦ). В активній зоні вода, що охолоджує твели, частково випаровується і що настає пароводяна суміш надходить в барабани-сепаратори. У барабан-сепараторах відбувається сепарація пари, яка надходить на турбоагрегат. Залишається вода змішується з живильною водою і за допомогою головних циркуляційних насосів (ГЦН) подається в активну зону реактора. Відсепароване насичений пар (температура ~ 284 °C) надходить на два турбогенератори електричною потужністю по 500 МВт. Відпрацьована пара конденсується, після чого, пройшовши через регенеративні підігрівники і деаератор, подається за допомогою живильних насосів (ПЕН) у КМПЦ.
Задоволення потреб сировини для атомної енергетики на 30% досягається за рахунок розробки нині діючих родовищ -- Ватутінського, Центрального та Мічурінського і введення в дію Новокостянтинівського родовища.
Загальний стан уранової мінерально-сировинної бази задовільний. Основу її становлять великі за запасами родовища урану в натрових метасоматитах. Однак уранові руди цього типу бідні за якістю. Добутий уран через відносно високу собівартість (40 -- 80 доларів США за кілограм) не може конкурувати на світовому ринку.
Друге місце за своїм промисловим значенням займають родовища у вуглисто-піщаних відкладах палеогену. Частина родовищ -- Девладівське у Дніпропетровській області. Братське у Миколаївській області -- практично розроблені за методом кислотного підземного вилуговування. Хоча окремі родовища цього типу невеликі за запасами, але їх загальні ресурси значні. На сьогодні експлуатацію цих родовищ припинено головним чином через екологічні проблеми. Однак у світовій практиці застосовується содово-кисневе вилуговування, яке не створює екологічних проблем.
Конденсаційні електростанції. Особливостями роботи станцій такого типу:
1) Будуються поблизу родовищ палива (вугілля, торф);
2) Переважну частину виробленої електроенергії віддають електромережі при напрузі 110- 750 кВ;
3) Потужність станцій змінюється в залежності від використання електроенергії енергосистемою;
4) Низькоманеврові;
5) Мають відносно низький ККД (30-40%).
Принципова схема схема КЕС наведена на рис. 3.
В котел (Кт) подається паливо (мазут, вугілля, торф), підігріте повітря та вода. Нагнітання повітря відбувається завдяки вентилятору (ДВ), а води насосом (ПН). Утворені при згорянні палива гази відбираються димонасосом (Д) і виходять у навколишнє середовище через димову трубу (висота 100-250 м). Ці гази нагрівають та випаровують воду, що проходить по патрубкам у котлі. Утворена пара подається у турбіну (Тб), де, попадаючи на лопаті колес турбіни, обертає їх. Турбіна з'єднана з ротором генератора. Відібрана у турбіні пара попадає у конденсатор (К),де конденсується, завдяки пропуску через конденсатор великої кількості холодної води.
Джерелом холодної води можуть бути річка, озеро, штучні водосховища, або градирні. Повітря відкачується з конденсатора за допомогою ежектора(Э). Конденсат,який утворився у конденсаторі, за допомогою циркуляційного насосу (ЦН) подається у деаератор (Др), який призначений для видалення повітря з води, що подається у котел. Перед подачею води у котел вона підігрівається у підігрівачах різного тиску. Пропуск основної частини пари черз конденсатор приводить до втрати 60-70% теплової енергії, виробленої котлом.
Теплоелектроцентралі (ТЕЦ). Принципова схема ТЕЦ дана на рис. 1.5. На відміну від КЕС на ТЕЦ є значні відбори пари, частково відпрацьованої в турбіні, відбирається на виробничі та комунально-побутові, та інші потреби. Комунально-побутові споживачі зазвичай отримують теплову енергію від мережевих підігрівачів (бойлерів СП). При зниженні електричного навантаження ТЕЦ, необхідна для споживача теплова енергія може бути отримана за допомогою редукційно-охолоджувальної установки (РОУ). Чим більший відбір пари з турбіни для теплофікаційних потреб, тим менше теплової енергії йде з циркуляційної водою (на втрати), а тому, вищий ККД електростанції. Слід, однак, зазначити, для запобігання перегріву турбіни, через неї повинна проходити необхідна кількість пари.
В цілому, принцип роботи ТЕЦ подібний до принципу роботи КЕС.
Відмінність полягає у тому, що у ТЕЦ відбувається відбір не лише електроенергії, а й теплової енергії.
Робота КЕС та ТЕС відбувається при безперервному споживання палива.
Тому для забезпечення надійності роботи таких станцій поруч будуються склад палива.
Гідролектростанції. В останні роки в енергетичному балансі України гідроенергетика посідає 6-8% загального виробництва електроенергії. ГЕС вкрай необхідні енергетичній системі країни для вирівнювання пікових навантажень. У нічні години ГЕС можуть взагалі не працювати, вода накопичується у водосховищах для чергового скидання в годину пік. Сумарний гідроенергетичний потенціал України складає 44,7 млрд. кВт / год, однак лише 21,5 млрд. кВт / год припадає на ресурси, які технічно можливо використовувати (46% їх сконцентровано в басейні Дніпра, по 20% - на Дністрі і Тисі, 14% - на інших річках).
Принцип роботи ГЕС. Необхідний напір води утворюється за допомогою будівництва греблі, і як наслідок концентрації річки в певному місці, або деривації - природним струмом води. У деяких випадках для отримання необхідного напору води використовують спільно і греблю, і деривації.
Безпосередньо в самій будівлі гідроелектростанції розташовується все енергетичне обладнання. У залежності від призначення, воно має свій певне поділ. У машинному залі розташовані гідроагрегати, які безпосередньо перетворюють енергію струму води в електричну енергію. Є ще всіляке додаткове обладнання, пристрої керування й контролю над роботою ГЕС, трансформаторна станція, розподільні пристрої та багато іншого.
Потужність ГЕС безпосередньо залежить від натиску води, а також від ККД використовуваного генератора. Через те, що за природними законами рівень води постійно змінюється, в залежності від сезону, а також ще від низки причин, в якості вираження потужності гідроелектричної станції прийнято брати циклічну потужність.
Залежно від натиску води, в гідроелектростанціях застосовуються різні види турбін. Для високонапірних -- ковшові і радіально-осьові турбіни з металевими спіральними камерами. На середньонапірних ГЕС встановлюються поворотнолопатні і радіально-осьові турбіни, на низьконапірних -- поворотнолопастні турбіни в залізобетонних камерах. Принцип роботи всіх видів турбін схожий -- вода, що подається під тиском (напір води), надходить на лопаті турбіни, які починають обертатися. Механічна енергія, таким чином, передається на гідрогенератор, який і виробляє електроенергію. Турбіни розрізняються деякими технічними характеристиками, а також камерами -- залізними або залізобетонними, і розраховані на різний тиск води.
Гідроелектричним станції також розділяються в залежності від принципу використання природних ресурсів, і відповідно створення концентрації води. Тут можна виділити такі ГЕС:
1) Руслові і пригреблеві ГЕС - це найпоширеніші види
гідроелектричних станцій. Натиск води в них створюється за допомогою установки мостом, повністю перегородка річку, або що піднімає рівень води в ній на необхідну позначку. Такі гідроелектростанції будують на багатоводних рівнинних річках, а також на гірських річках, у місцях, де русло річки вужче, стиснуте;
2) Греблеві ГЕС - будуються при більших напорах води. У цьому випадку річка повністю перегороджуються греблею, а сама будівля ГЕС розташовується за греблею, у нижній її частині. Вода, в цьому випадку, підводиться до турбін через спеціальні напірні тунелі, а не безпосередньо, як у руслових ГЕС;
3) Дериваційні гідроелектростанції - електростанції будують у тих місцях, де великий ухил річки. Необхідна концентрація води в ГЕС такого типу створюється за допомогою деривації. Вода відводиться з річкового русла через спеціальні водовідведення. Водоводи спрямлени, і їхній ухил значно менший, ніж середній ухил річки. У підсумку вода підводиться безпосередньо до будівлі ГЕС. Дериваційні ГЕС можуть бути різного виду - безнапірні або з напірної деривації. У випадку напірної деривації, прокладається водовід з великим подовжнім ухилом. В іншому випадку на початку деривації на річці створюється вища гребля, і створюється водосховище -- така схема ще називається змішаної деривації, тому що використовуються обидва методи створення необхідної концентрації води.
4) Гідроакумулюючі електростанції - здатні акумулювати вироблювану електроенергію, і пускати її в хід у моменти пікових навантажень. Принцип роботи таких електростанцій наступний: в певні моменти (часи не пікового навантаження), агрегати ГАЕС працюють як насоси, і закачують воду в спеціально обладнані верхні басейни. Коли виникає потреба, вода з них поступає в напірний трубопровід і, відповідно, приводить в дію додаткові турбіни.
Дизельні електростанції. Основний її елемент - дизель- генератор, що складається з двигуна внутрішнього згоряння і генератора змінного струму. Дизельні електростанції мобільні, автономні, тому широко використовуються у важкодоступних районах, а також для електропостачання сільськогосподарських споживачів. Дизель-генератори використовуються в якості резервних аварійних джерел живлення електросистем АЕС і великих ГРЕС.
Сонячні електростанції найбільш ефективні в районах з високим рівнем сонячної радіації і малою хмарністю. їх К.К.Д. може досягати 20%, а потужність 100 МВт.
Сонячна фотоенергетика являє собою пряме перетворення сонячної радіації в електричну енергію. Принцип дії фотоелектричного перетворювача базується на використанні внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках і ефекту ділення фотогенерированих носіїв зарядів (електронів і дірок) електронно-дірочним переходом або потенційним бар'єром типу метал- діелектрик-напівпровідник.
Фотоефект має місце, коли фотон (світловий промінь) падає на елемент з двох матеріалів з різним типом електричної провідності (дірочної або електронної). Потрапивши в такий матеріал, фотон вибиває електрон з його середовища, утворюючи вільний негативний заряд і «дірку». У результаті рівновага так званого р-п-переходу порушується і в колі виникає електричний струм. Прикладом може бути кремнієвий фотоелемент (рис. 5).
Чутливість фотоелемента залежить від довжини хвилі падаючого світла і прозорості верхнього шару елемента. В ясну погоду кремнієві елементи виробляють електричний струм приблизно силою 25 мА при напрузі 0,5 В на 1площі елемента, тобто 12-13 мВт/. Теоретична ефективність кремнієвих елементів складає біля 28%, практична - від 14 до 20%. Розміщаються сонячні електростанції у південних регіонах України.
Вітрова електростанція (ВЕС). Вітрова електростанція перетворює механічну енергію вітру в електричну. Для перетворення енергії вітру в механічну роботу використовуються лопатеві машини з горизонтальним валом, встановленим в напрямку вітру.
Вітроустановки з вертикальним валом використовуються рідше, так як вони мають більш низький ККД і вимагають для запуску зовнішнє джерело.
Існує кілька способів перетворити енергію вітру в електроенергію. Одним з основних є вітряне колесо . Вітрові електростанції за принципом будови вітряного колеса діляться на три типи: пропелерні, карусельні, барабанні.
Карусельні і барабанні вітроустановки мають вертикально встановлений вал, який обертається під дією вітру на лопаті, розміщені з одного боку осі, тоді як інші закриваються ширмою або повертаються ребром до вітру. Така електростанція досить громіздка і менш ефективна.
Тому в сучасній вітроенергетиці використовується пропелерний тип вітродвигунів, який має високий коефіцієнт використання енергії вітру.
Існуючі на сьогоднішній день в Україні потужності вітрових електростанцій перевищують 51 МВт. Узбережжя Чорного та Азовського морів, гористі райони Кримського півострова (особливо північно-східне узбережжя) і Карпат, Одеська, Херсонська, Запорізька, Донецька, Луганська і Миколаївська області найбільш підходять для будівництва вітрових електростанцій.
Вітрові електростанції не можуть самі по собі служити надійною основою енергетики. Вони доповнюють основні потужності, вносячи певний внесок у виробництво електроенергії, або є джерелом енергії у віддалених або ізольованих місцях, куди важко або неможливо забезпечити подачу електроенергії звичайним способом.
Альтернативні джерела енергії на сьогоднішній день можуть слугувати як допоміжні джерела електроенергії, оскільки у переважній більшості виробництво електроенергії з допомогою альтернативних джерел енергії потребує значних капіталовкладень протягом всього терміну експлуатації таких установок. Отримана електроенергія має високу собівартість.
Кожний тип електростанцій має свої переваги та недоліки. До традиційних джерел використання електричної енергій відносять екологічне забруднення довкілля. У альтернативних джерел енергії також існують свої недоліки у екологічному питання, зокрема вітрові електроустановки чинять шумовий та візуальний вплив на території розміщення, складові сонячних установок потребують спеціалізованого обслуговування та переробки.
Об'єднана енергосистема (ОЕС) України є одним з найбільших енергооб'єднань Європи. В ОЕС України входять електростанції енергогенерувальних компаній (4 АЕС, 14 ТЕС, 7 ГЕС, 2 ГАЕС, 97 ТЕЦ, малі ГЕС, ВЕС та інші) загальною встановленою потужністю 52,6 МВт; 22,2 тис. км магістральних та міждержавних електромереж напругою 220 - 750 кВ і 996 тис. км розподільних електромереж енергопостачальних компаній напругою 0,4 - 150 кВ.
Розглянемо конструкцію па принцип роботи повітряних та кабельний ліній електропересилання.
Основними конструктивними елементами повітряних ліній є:
а) проводи, призначені для передавання і розподілу електричної енергії; б) опори, які потрібні для підтримування-проводів і тросів на певній відстані від поверхні землі, води або інженерних споруд; в) ізолятори, що забезпечують ізоляцію проводів від опор; г) арматура, яка потрібна для закріплення проводів на ізоляторах, а ізоляторів -- на опорі; д) грозозахисні троси, призначені для захисту проводів від розрядів блискавки. Захисні троси монтують на верхній частині опори, над фазними проводами ліній 110 кВ і вище. В електричних мережах - напругою 35 кВ і менше захисні троси не використовуються.
Смуга, яка безпосередньо прилягає до лінії електропередачі, називається трасою лінії. Горизонтальна відстань між сусідніми опорами називається довжиною проміжного прольоту, або просто прольотом. Крім проміжного прольоту, у повітряних лініях розрізняють ще анкерні прольоти -- відстань між двома анкерними опорами. Відстань між горизонталлю, що проходить через точки кріплення проводів на опорах, і найнижчою точкою провода в прольоті називається стрілою провисання, а відстань від найнижчої точки провода до поверхні землі, води або - споруди -- габаритом лінії.
Усі конструктивні елементи повітряних ліній повинні протидіяти впливу зовнішніх факторів, головні з яких такі:
1) механічні сили, що створюються вагою елементів самої повітряної лінії, вагою льоду, яким покриваються проводи, троси і опори в ожеледь, тиском вітру на них, а також тяжінням по проводу чи тросу;
2) коливання температури навколишнього середовища протягом доби і сезону; 3) дія. хімічних елементів і сполук, які є в навколишньому середовищі; сюди відносять також хімічну і електрохімічну дію вологи.
Найпростішу конструкцію мають повітряні лінії напругою до 1000 В, призначені для приєднання споживачів до трансформаторних пунктів (ТП). З підвищенням напруги конструкція повітряних ліній ускладнюється.
Повітряні лінії напругою 35 кВ використовують як живильні з трансформацією на 10(6) кВ. Останнім часом застосовують глибокий ввід напруги 35 кВ до споживача, тобто безпосередньо трансформацію напруги з 35 кВ на 380В.
Повітряні лінії напругою 35 і 110 кВ призначені для живлення підстанцій від енергосистем і для зв'язку між підстанціями. Лінії напругою 220 і 330 кВ використовуються для електропостачання великих промислових районів, а також для зв'язку між окремими енергосистемами. Надпотужні енергосистеми об'єднують повітряними лініями напругою 500 і 750 кВ. Такі лінії використовують також для передачі великих потужностей на дуже великі відстані.
Конструктивні матеріали і конструкції повітряних ліній повинні забезпечувати передачу потрібної потужності при достатній якості електропостачання, що досягається вибором відповідної напруги і проводів.
Дерев'яні опори застосовують для ліній напругою до 220 кВ включно. Вони прості у виготовленні і відносно дешеві. Опори виготовляють з колод довжиною від 4 до 13 м. Діаметр колоди у верхньому відрубі повинен бути не менш як 12 см для ліній напругою до 1000 В, 16 см--для ліній напругою до 35 кВ і 18 см -- для ліній вищої напруги.
Дерев'яні опори ліній електропередачі напругою до 20 кВ (а іноді і 35 кВ) виготовляють одностояковими, а на лініях напругою 110 кВ і вище та для ліній 35 кВ з підвісними ізоляторами -- двостояковими, П-подібними.
На повітряних лініях електропередачі останнім часом найбільше використовують залізобетонні опори. Останні потребують значно менше металу порівняно з металевими опорами, вони майже не потребують ремонту, завдяки чому різко знижуються експлуатаційні витрати; міцність залізобетонних опор залежить від способу ущільнення бетону. Центрифуговані опори, виготовлені на відцентрових верстатах заводським способом, надзвичайно міцні, їх застосовують на лініях напругою 35...500 кВ.
Основним недоліком залізобетонних опор є їх порівняно велика маса, утворення тріщин і сколювання захисного шару бетону. Для захисту опори від вологи стояк на висоту 2,8 м від основи ґрунтують розчином бітуму в бензині або гасі, а потім покривають бітумом у два шари.
Іноді при пошкодженні ізоляції від замикання на землю перегоряє арматура і розплавляється бетон залізобетонних опор. Тому всі металеві елементи опори (штирі, арматуру, траверси, оголовки тощо) треба надійно з'єднувати і між собою і заземляти. Для заземлення, незалежно від питомого опору ґрунту, використовують заземлювач з круглої сталі діаметром 6...8 мм завдовжки 1,8 м. Його приєднують до арматури, перед установленням опори обмотують навколо неї на довжину 1 м від основи і опускають у котлован разом із стояком. Якщо арматуру неможливо використати для заземлення, то всі металеві частини треба з'єднати і заземлити зовнішнім заземлюючим спуском.
На лініях напругою понад 35 кВ часто використовують металеві опори, виготовлені з сортової сталі марок ВСт-3 і ВСт-3пс. Крім того, їх використовують як відпайкові, анкерно-кутові і перехідні на лініях напругою до 220 кВ з залізобетонними проміжними опорами.
Істотним недоліком металевих опор є те, що вони потребують значних витрат металу і періодичного фарбування протягом експлуатації. Згідно з останніми вимогами металеві опори повинні бути оцинкованими. Монтують металеві опори на залізобетонних фундаментах, які можуть бути монолітними (виготовляють їх на місці монтажу опори) або збірними чи пальовими, виготовленими на заводі.
За призначенням опори повітряних ліній поділяють на проміжні, анкерні, перехідні, кутові, транспозиційні і спеціальні.
Проміжні опори використовують для підтримування проводів на прямих ділянках в анкерних прольотах.
Анкерні опори призначені для жорсткого кріплення проводів і повинні витримувати однобічний натяг частини проводів (здебільшого двох). При обриві провода однобічний натяг сприймається анкерною опорою. Різновидністю анкерних опор є кінцеві опори, які встановлюють між власне повітряною лінією і розподільними пристроями. Ці опори постійно зазнають дії однобічного натягу, бо натяг проводів від розподільного пристрою завжди незначний.
Повітряні лінії передбачають обхід населених пунктів, аеродромів, боліт та інших об'єктів; тому їх траси непрямолінійні. Зміну напрямку траси виконують на кутових опорах. Кутом повороту лінії вважають кут, який доповнює внутрішній кут лінії до 180°. У точці повороту лінії постійно діє сила натягу проводів, напрямлена по бісектрисі внутрішнього кута повороту траси. Кутові анкери використовують при значних кутах повороту (понад 10...20°).
При кутах повороту до 20° і рівному профілю траси дозволяється замість кутових використовувати проміжні опори. Відповідно змінюється спосіб закріплення проводів.
Транспозиційні опори призначені для зміни розміщення фази на лінії (транспозиції). Транспозиція застосовується на лініях напругою 110 кВ і більше при довжині лілії понад 100 км для вирівнювання індуктивного опору і ємності проводів відносно землі. У місцевих електромережах транспозицію не застосовують.
Перехідні опори використовують на великих прольотах (при переходах через річку, озеро, міжгір'я тощо). Ці опори можуть бути досить високими і перебувати під неврівноваженим тяжінням, оскільки на самому переході сприймають деяке послаблення проводів.
Лінійні ізолятори повітряних ліній призначені для ізолювання проводів від опор та інших конструкцій кріплення, а також для кріплення проводів та тросів до опор. Кожен ізолятор складається з ізоляційного елемента та металевої арматури для кріплення проводів та тросів до ізоляторів, а ізоляторів до опор. Таким матеріалом в основному є загартоване скло та фарфор. В перспективі для виготовлення ізоляторів передбачається використання склопластиків.
Фарфорові ізолятори характеризуються високою стійкістю до атмосферних впливів, перепадів температур, хімічно активних речовин, механічною та електричною стійкістю. Вони негігроскопічні та добре відчищаються від бруду та пилюки.
Механічна стійкість скляних ізоляторів вища, а розміри та маса менші, ніж у фарфорових. Крім того, термін їх служби значно довший, після електричного пробою скляні ізолятори розсипаються, що значно спрощує контроль за ними. Скляні ізолятори набагато дешевші, ніж фарфорові.
Штирьові ізолятори кріплять на крюках та штирях, їх використовують на напругу до 35 кВ, при чому на напругу 6-10 кВ їх виготовлюють суцільними, а на напругу 20-35 кВ - з кількох збірних частин.
Підвісні ізолятори мають більш високі механічні характеристики ніж штирьові. Вони використовуються на напругу 35 кВ та вище. Підвісні ізолятори складаються з ізолюючого елемента (фарфорова чи скляна тарілка), шапки, виконаної з ковкого чавуну, та стержня. Шапку та стержень скріплюють з ізолюючим елементом. Електричні характеристики ізоляторів безпосередньо залежать від розмірів та форми ізолюючої тарілки. Така форма конструкції підвісних ізоляторів передбачена для збільшення шляху поверхневого електричного розряду.
Щоб забезпечити ізоляцію проводів, підвісні ізолятори збирають у ланки (гірлянди) та підвішують до проводів. Якщо механічні навантаження перевищують міцність стандартних ізоляторів, використовують гірлянди з однієї або кількох ланок. У деяких випадках замість підтримуючих та натяжних гірлянд використовують різні модифікації цих конструктивних рішень, які дозволяють зменшити габарити опор та підсилити ізоляцію лінії.
Лінійна арматура використовується для кріплення ізоляторів до опор, а проводів -- до ізоляторів, її виготовляють здебільшого із сталі. Номенклатура її досить різноманітна.
При перетині з іншими лініями електропередачі відстань між проводами різних ліній повинна становити не менше 1 м -- для ліній низької напруги, 2м -- для ліній напругою 6--10 кВ і 3 м --для ліній напругою 35 кВ. При перетині ліній електропередачі різної напруги відстань між проводами різних ліній вибирають за допустимим значенням для лінії вищої напруги.
При проходженні повітряної лінії по ненаселеній місцевості габарит лінії беруть, як правило, меншим на 1 м; Від габариту лінії в населеній місцевості. Допускається спільне підвішування проводів лінії високої напруги (до 10 кВ) і лінії низької напруги в одних опорах. Відстань між ними повинна бути не менш як 1,5 м. Крім того, на лінії високої напруги треба застосовувати підсилене кріплення проводів.
Кабельною називається лінія для пересилання електроенергії або її окремих імпульсів, яка складається з одного чи декількох кабелів зі з'єднувальними, кінцевими муфтами та скріплювальними деталями.
Силові кабелі служать для пересилання та розподілу електричної енергії в освітлювальних та силових електроустановках. Силові кабелі розрізняють за напругою, перерізом та кількістю жил, а також за марками, що вказують на конструкцію кабеля.
Всі силові кабелі можна розділити на дві групи:
1) кабелі низької напруги на 1, 3, 6, 10, 20 та 35 кВ;
2) кабелі високої напруги на 110, 220 кВ та вище.
Кабелі виконують двожильними лише для кабельних ліній постійного струму.
Кабелі на напругу до 1 кВ виконують чотирижильними. В чотирипровідних мережах з глухоуземленою нейтраллю можливе використання трижильних кабелів із застосуванням алюмінієвої оболонки як нульового проводу.
Кабелі на напругу 6 -10 кВ виконують трижильними. Простір між жилами в залежності від виду ізоляції заповнюють джутами з паперу, гуми або пряжі, просоченої антисептиком, полівінілхлоридом чи поліетиленом.
Для прокладання кабельних ліній напругою 20 - 35 кВ використовують трижильні кабелі з окремими свинцевими або алюмінієвими оболонками чи з екранованими жилами.
Для спорудження кабельних ліній напругою 110 - 500 кВ використовують кабелі, наповнені малов'язкою очищеною оливою під тиском до 1,6 МПа.Окрім вказаних конструкцій, на напругу 110 - 220 кВ виготовляють одножильні кабелі, наповнені оливою в пластмасовій оболонці.
Ізоляційні матеріали в кабелях: гуму, кабельний папір та пластмасу. Гумову ізоляцію виготовлюють з синтетичного або натурального каучуку. Вона гнучка та гігроскопічна . Її недоліки - швидке старіння, відносно велика вартість та порівняно низька допустима температура нагрівання, що знижує допустиме струмове навантаження кабеля.
Паперова ізоляція, яку виготовляють з сульфатної целюлози, просоченої в'язким розчином з мінеральних олив та каніфолі (компаундом), характеризується високими ізоляційними властивостями, теплостійкістю, невеликою вартістю. Тому кабельні лінії з ізоляцією із просоченого кабельного паперу є найбільш поширеними.
У деяких кабелях роблять поясну ізоляцію, яка накладається поверх скручених ізольованих жил. Такий розподіл ізоляції дозволяє зменшити діаметр кабеля, забезпечуючи одночасно необхідну електричну міцність між жилами і між жилами та оболонкою кабеля. Для підвищення електричної міцності ізоляції напругою 6 - 10 кВ поверх неї накладають екран з металевої сітки або напівпровідникового сажевого паперу.
Трансформаторна підстанція - електрична підстанція, що підвищує або знижує напругу змінного струму і розподіляє електричну енергію між споживачами. Складається з силових трансформаторів електричних, розподільних пристроїв, пристроїв автоматичного керування й захисту, допоміжного устаткування. На деяких трансформаторних підстанціях розміщують автотрансформатори. Розрізняють: з розміщенням устаткування на відкритому майданчику і в закритому приміщенні (наприклад в окремому будинку); підвищувальні та знижувальні. На підвищувальних трансформаторних підстанціях (їх розміщують звичайно при електростанціях) вхідна напруга, утворена роботою генераторами електростанції, збільшується до необхідної, для передавання енергії споживачам по лініях електропередачі. Знижувальні Трансформаторні підстанції перетворюють первинну напругу електричної. мережі на в нижчу. Трансформаторні підстанції бувають районні, головні знижувальні і місцеві (цехові).
Силовий трансформатор -- стаціонарний прилад з двома або більше обмотками, який за допомогою електромагнітної індукції перетворює систему змінної напруги та струму в іншу систему змінної напруги та струму, як правило, різних значень при тій же частоті з метою передачі електроенергії без зміни її потужності при передаванні.
Силовий трансформатор використовується для перетворення параметрів електричної енергії в електричних мережах і устаткуванні, що застосовуються для приймання та споживання електричної енергії.
Термін «силовий» вказує на роботу даного виду трансформаторів з великими потужностями. Необхідність застосування силових трансформаторів зумовлена різною величиною робочих напруг ліній електропередач (35…750 кВ), міських електромереж (як правило 6…10 кВ), напруги що подається кінцевим споживачам (0,4 кВ, вони ж 380/220 В) та напруги, необхідної для роботи електромашин і електроприладів (у досить широкому діапазоні від одиниць вольт до сотень кіловольт).
Силові трансформатори поділяються на сухі, найчастіше використовуються в електромережах і в джерелах живлення різних приладів, і масляні, що працюють при напругах від 6кВ і вище. Масляні трансформатори відрізняються від сухих тим, що як ізоляційне та охолоджувальне середовище застосовується спеціальна масляна суміш. Силові масляні трансформатори переважно призначаються для пониження напруги електромереж.
Висновки
Пройшовши практику у проектно-вишукувальному, науково-дослідному, конструкторсько-технологічному Інституті „Укрзахіденергопроект” у відділі „РЕМ 0,4 - 110кВ” можна зробити висновок, що робота у проектній організації потребує високого рівня теоретичних знань не лише у галузі енергетики а також із законодавства, нормативних документів, державних вимог до об'єктів електричних мереж. При проектуванні слід керуватися дійсними нормами технологічного проектування, враховувати перспективність проектів, їх терміни окупності, зовнішні фактори. Проектування повинно виконуватися на основі обґрунтованих схем розвитку енергосистеми на найближчі 15 років. Також слід враховувати і те, що паралельно до поточного проекту у цей же час може розроблятися зовсім інший проект, тому всі рішення мають бути узгоджені із відповідними установами і власниками проектів. Проекти виконуються із використанням стандартних матеріалів для їх будівництва, без технічних рішень, які містять відкриття та винаходи. Проект є інтелектуальною власністю проектної організації.
...Подобные документы
Визначення електричних навантажень. Компенсація реактивної потужності. Вибір числа і потужності трансформаторів, типу підстанцій і їх місцезнаходження. Вибір живильних і розподільчих мереж високої напруги. Розрахунок заземлення і релейного захисту.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.09.2014Вибір пристроїв релейного захисту й лінійної автоматики. Характеристика релейного захисту типу МП Діамант. Розрахунок техніко-економічної ефективності пристроїв релейного захисту. Умови експлуатації й функціональні можливості. Контроль ланцюгів напруги.
магистерская работа [5,1 M], добавлен 08.07.2011Специфіка проектування електричної мережі цеху з виготовлення пiдiймальних пристроїв машинобудівного заводу. Розрахунок електричних навантажень. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів КТП з урахуванням компенсації реактивної потужності.
курсовая работа [778,9 K], добавлен 14.03.2014Оцінка компенсації реактивної потужності за допомогою встановлення батареї статичних конденсаторів. Побудування добових графіків навантаження для зимового і літнього періодів. Розрахунок координат максимального і мінімального режимів для споживчої мережі.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.06.2013Огляд сучасного стану енергетики України. Розробка системи електропостачання підприємства. Розрахунок графіків електричних навантажень цехів. Вибір компенсуючих пристроїв, трансформаторів. Розрахунок струмів короткого замикання. Вибір живлячих мереж.
курсовая работа [470,0 K], добавлен 14.11.2014Енергетична політика України, проблеми енергозбереження. Характеристика електроприймачів: розрахунок навантажень; компенсація реактивної потужності; вибір силових трансформаторів. Розрахунок струмів короткого замикання. Обґрунтування систем захисту.
курсовая работа [785,7 K], добавлен 20.05.2014Опис функціональної схеми релейного захисту підстанції 330/110 кВ "Зоря" Запорізької області. Розробка і технічне обґрунтування вимог для установки пристроїв релейного захисту фірми ABB і General Multilin. Можливості захисної автоматики підстанції.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 08.07.2011Розроблення конфігурацій електричних мереж. Розрахунок струмів та напруг на ділянках без урахування втрат та вибір проводів для схем. Особливість вибору трансформаторів. Визначення потужності та падіння напруги на ділянках мережі для схем А і Б.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 17.12.2021Вибір схеми приєднання силового трансформатора до мережі. Аналіз пошкоджень і ненормальних режимів роботи підстанції. Вибір реле захисту лінії високої напруги. Розрахунок струмів короткого замикання при роботі системи з максимальним навантаженням.
курсовая работа [737,3 K], добавлен 21.01.2013Характеристика цеху, опис технологічного процесу. розподіл електричних навантажень. Розробка принципової схеми живлення, вибір компенсуючих пристроїв. Вибір номінальних струмів. Комутаційна та захисна апаратура. Розрахунок струмів та заземлення.
курсовая работа [504,4 K], добавлен 26.11.2014Дослідження принципів побудови електричних мереж. Визначення координат трансформаторної підстанції. Вибір силового трансформатора. Розрахунок денних та вечірніх активних навантажень споживачів. Вивчення основних вимог та класифікації електричних схем.
курсовая работа [370,6 K], добавлен 07.01.2015Аналіз стану електрифікації та систем автоматизації технологічних процесів виробництва та обробки молока. Якість електроенергії в розподільчій електромережі. Розрахунок електричних навантажень, вибір джерела живлення та розрахунок електричних мереж.
дипломная работа [7,0 M], добавлен 19.02.2012Розрахунок електричних навантажень населеного пункту. Компенсація реактивної потужності. Визначення координат трансформаторної підстанції та аварійних режимів роботи мережі. Вибір апаратури захисту від короткого замикання, перевантаження та перенапруги.
курсовая работа [361,3 K], добавлен 07.01.2015Призначення релейного захисту та вимоги до пристроїв автоматики в електричних системах: селективність, швидкість дії, чутливість та надійність. Основні види пошкоджень і ненормальних режимів, що виникають в електричних установках. Види релейної техніки.
реферат [660,3 K], добавлен 08.01.2011Розрахунок напруги i струмів електричних кіл в режимi синусоїдального струму на частотах. Векторні діаграми струмів в гілках ЕК. Розрахунок вхідного опору кола. Обчислення падіння напруги на елементі. Комплексна та активна потужність електричного кола.
контрольная работа [341,3 K], добавлен 06.11.2016Аналіз трансформаторної підстанції і її мереж на РТП 35/10 "Ломоватка", існуючих електричних навантажень. Електричні навантаження споживачів, приєднаних до існуючих мереж 10 кВ. Розрахунок необхідної потужності та вибір трансформаторів на підстанції.
курсовая работа [348,1 K], добавлен 20.03.2012Аналіз сучасного стану проблеми захисту повітряних ліній електропередавання від ожеледі. Математична модель прогнозування навантаження від ожеледі на базі нейронних мереж. Способи та технічні засоби захисту повітряних ліній від паморозевих відкладень.
магистерская работа [2,3 M], добавлен 27.05.2014Розрахунок силових навантажень. Вибір напруги зовнішнього електропостачання і напруги внутрішньозаводського розподілу електроенергії. Визначення доцільності компенсації реактивної потужності. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів.
курсовая работа [876,8 K], добавлен 19.12.2014Вибір оптимальної схеми цехової силової мережі, розрахунок електричних навантажень, вибір кількості та потужності трансформаторів цехової підстанції. Вибір перерізу провідників напругою понад і до 1 кВ, розрахунок струмів короткого замикання і заземлення.
курсовая работа [844,7 K], добавлен 12.03.2015Роль підстанції в заводській системі електропостачання. Зв'язок підстанції з енергосистемою. Характеристика споживачів підстанції. Розрахунок електричних навантажень. Вибір числа і потужності силових трансформаторів. Компенсація реактивної потужності.
дипломная работа [420,9 K], добавлен 13.11.2011