Характеристика оборудования электростанций и подстанций в Российской Федерации

Продолжается ввод новых потребителей электрической энергии, это строительство туристической базы «Бирюзовая Катунь», жилых комплексов в Барнауле, Рубцовске, Бийске, Камне-на-Оби, Белокурихе и Заринске.

Качественная эксплуатация существующих объектов энергосистемы, обслуживание действующих электроустановок потребителей электрической энергии потребует определенного количества новых специалистов, инженеров-электриков способных обеспечить выполнение намеченных планов.

1.1 Общая характеристика оборудования электростанций и подстанций

электроэнергия демонтаж алтайский потребитель

На современном этапе, в Российской Федерации электрическая энергия вырабатывается различными типами электрических станций трехфазным переменным током частотой 50 Гц. Применение трехфазного тока обусловлено экономичностью электрических сетей и электроустановок, возможностью применения простого и надежного асинхронного электропривода, который составляет 80% всей нагрузки промышленных предприятий.

Одновременно с трёхфазным переменным током применяется и постоянный ток, в зависимости от обеспечения различного рода электротехнологических процессов (цветная металлургия, химическая промышленность, электрифицированный транспорт, электролизные установки).

Электрические установки (ЭУ) и электрические сети (ЭС) подразделяются по уровню напряжения:

*низкого напряжения, до 1000 В;

*среднего напряжения от 3 до 35 кВ;

*высокого напряжения от110 до 750 кВ;

*Сверхвысокого более 1000 кВ.

Номинальным напряжением электроустановок по производству, распределению и потреблению электрической энергии, называется такое напряжение, при котором они предназначены для нормальной работы. В соответствии с ГОСТ 721-77 и ГОСТ2112-81стандартные номинальные напряжения приведены в таблицах 1.5 и 1.6.

Таблица 1.5 Стандартные номинальные напряжения

Таблица 1.6 Номинальные напряжения

Рабочие напряжения генераторов приняты на 5% выше номинальных напряжений сетей, для компенсации потерь напряжения в этих сетях.

В настоящее время напряжения 3 и 6 кВ не вводится в нормы проектирования электроустановок, но ранее созданные ЭУ этих напряжений продолжают эксплуатироваться.

Для сетей до 1000В применяется четырёх проводная система с заземлённой нейтралью, за исключением внутренних электрических сетей зданий и сооружений. В соответствии с ПУЭ (7е издание 2003 г.) в таких сетях питание однофазных потребителей осуществляется по трёхпроводной системе (фаза, нуль, защитный проводник), а питание трёхфазных потребителей по пятипроводной системе (три фазы, нуль, защитный проводник).

Для ЭУ и ЭС 3-6-10-20-35 кВ применяется трёхпроводная система с изолированной нейтралью.

ЭУ и ЭС напряжением 110 кВ и выше работают с заземлённой нейтралью.

При выборе мощности трансформаторов необходимо руководствоваться шкалой стандартных номинальных мощностей (кВ-А) трансформаторов и автотрансформаторов которые приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 Стандартные номинальные мощности трансформаторов и автотрансформаторов

Как следует из приведенной шкалы, отношение (шаг) рядом стоящих номинальных мощностей принято равным 1,6 для трансформаторов и автотрансформаторов мощностью до 63 000 кВ А и 1,3 для более мощных аппаратов. Типы выпускаемых отечественной промышленностью трансформаторов и автотрансформаторов указаны в справочниках.

2. Схемы электрических соединений ЭУ

Электрическая часть каждой ЭУ характеризуется, прежде всего, схемой электрических соединений, на которой условными обозначениями показаны все элементы ЭУ и соединения между ними посредством токопроводов.

Схемы электрических соединений разделяются на следующие виды:

*главные схемы или схемы первичных цепей;

*схемы вторичных цепей;

*монтажные схемы;

*развёрнутые, на которых показана последовательность монтажных соединений и виден технологический принцип действия ЭУ.

Первичными цепями называются такие устройства, по которым передаётся рабочие токи ЭУ и ЭС. В этих цепях должны быть показаны все коммутационные аппараты, силовые трансформаторы, аппараты ограничения токов короткого замыкания и защиты от перенапряжений, измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Вторичными называются такие цепи, схемы которых показывают работу устройств контроля, релейной защиты, сигнализации, управления основным оборудованием. К ним относятся измерительные приборы, реле, аппараты регулирования и блокировки.

Схемы электрических соединений изображают в однолинейном и трехлинейном исполнении.

В однолинейных схемах показываются соединения для одной фазы, считая, что в остальных двух фазах все соединения аналогичны. Это значительно упрощает схему и её объём.

Трёхлинейные схемы составляют для всех трёх фаз. Разновидностью трехлинейных схем являются монтажные схемы, разрабатываемые на основании трёхлинейных схем для отдельных элементов и узлов. На них показывают расположение аппаратов, приборов и другие устройства с их подсоединениями, указывается сечение проводов и кабелей, их марки, место расположения контактных устройств, условная маркировка узлов и элементов схемы.

Монтажные схемы являются основным документом при монтаже электроустановки и используются также во время эксплуатации при ремонтах электрооборудования, его испытании и т.д.

В главных схемах все коммутационные аппараты показываются в отключенном положении. На оперативных схемах состояние элементов должно строго соответствовать режиму работы станции (подстанции) на данный момент времени.

При изображении схем электрических соединений пользуются условными графическими обозначениями, которые установлены ЕСКД и действующими государственными стандартами (ГОСТ).

3. Энергетические системы

Под энергосистемой понимают совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и тепла при общем управлении этим режимом (ГОСТ 21027-75).

Энергетическую систему, условно можно представить следующей структурной схемой (рисунок 1.1):

Рисунок 1 Структурная схема энергетической системы

В энергетической системе все электрические станции в электрической части работают параллельно, т.е. объединены в общую электрическую систему. Отдельные электрические станции по тепловой части работают раздельно, создавая автономные тепловые сети.

Объединение отдельных электрических станций, в общую энергетическую систему, какого-либо региона даёт значительные технические и экономические преимущества:

*Повышает надежность и экономичность электроснабжения;

*Позволяет производить такое распределение нагрузки между станциями, при котором достигается наиболее экономичная выработка электроэнергии в целом по системе при наилучшем использовании энергетических ресурсов района (топлива, водной энергии);

*Улучшает качество электроэнергии, т.е. обеспечивает постоянство частоты и напряжения, так как колебания нагрузки воспринимаются большим количеством агрегатов;

*При параллельной работе нескольких станций нет необходимости устанавливать резервные агрегаты на каждой станции, а достаточно иметь общую для всей энергосистемы резервную мощность, величина которой составляет обычно порядка 10-12 % мощности агрегатов системы, но не менее мощности самого крупного агрегата, установленного на станциях системы (на случай аварийного отключения или планового ремонта этого агрегата);

*Более полно используются энергетические ресурсы, так как пиковую часть графика нагрузки энергосистемы можно покрывать гидравлическими электростанциями, а базовую часть - тепловыми, на увеличение мощности которых в часы максимума нагрузки приходится затрачивать дополнительное топливо;

*Повышается экономичность выработки электроэнергии, так как в первую очередь можно увеличить мощность более экономичных станций, имеющих меньший расход условного топлива на выработку 1 кВт·ч электроэнергии;

*Позволяет увеличить единичную мощность агрегатов, имеющих лучшие технико-экономические показатели;

*Позволяет сократить численность ремонтного персонала за счет концентрации мощности оборудования, централизации ремонтов, автоматизации производственных процессов.

К недостаткам энергетических систем относят более сложную релейную защиту, автоматику и управление режимами.

Размещено на Allbest.ru