Оглавление
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАЧ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ И АВТОМАТИЗАЦИИ ЭНЕРГОУЧЕТА 4
1.1. НАЗНАЧЕНИЕ И ЗАДАЧИ ТОПЛИВНО- ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА 4
Эффективность АСКУЭ во многом зависит от правильного выбора аппаратуры среднего уровня. При этом считается, что мощный универсальный программируемый контроллер или промышленный миникомпьютер по своим функциональным возможностям обычно более адаптирован к изменяющимся условиям и структуре АСКУЭ, чем специализированные УСПД. Последние, как правило, предназначены для учета конкретных видов энергии и энергоносителей. Вместе с тем наблюдается тенденция сближения характеристик программируемых контроллеров и УСПД по универсальности, вычислительным и коммуникативным возможностям. Выбор ПЛК определяется потребностями в объеме и характере выполняемых функций. 182
Тонкий (thin) коаксиальный кабель (рис. 6.11, б-г) – гибкий кабель диаметром около 0,5 см (0.25 дюймов). Он прост в применении и годится практически для любого типа сети. Тонкий коаксиальный кабель способен передавать сигнал на расстояние до 185 м без заметного искажения, вызванного затуханием. Тонкий коаксиальный кабель относится к группе, которая называется семейством RG-58, его волновое сопротивление (impedance) равно 50 Ом. Для подключения тонкого коаксиального кабеля используют BNC-коннекторы (British Naval Connector, BNC). 208
343
37. Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии. http://www.ntcecm.ru/pages/prog4.htm. 420
64. Von Collani. Determination of the Economic Design of Control Charts Simplified/ Optimization of Quality Control, ed. K.S. Al-Sultan and M.A. Rahim. Kluver Academic Publishers. Boston, 1997. 421
73. Анисимов Д.Л. Введение в общую теорию учета энергоносителей. http://www.teplopunkt.ru/articles/0062_adl_thr.html. 422
157. Системы учёта тепла и воды немецкого производства. 427
http://www.ista-rus.ru/. 427
158. Лачков В.И., Недзвецкий В.К. Корректоры газа от компании «Теплоком». http://www.teplopunkt.ru/articles/0022_lvi_gaz.html. 427
159. Производители приборов учета энергоресурсов. 427
http://www.teplopunkt.ru/firms/index_r01.html. 427
Простейший трансформатор (рис. П.2.1) состоит из магнитопровода 1, первичной 2 и вторичной 3 обмоток. Коэффициентом трансформации называется отношение числа витков первичной обмотки w1 к числу витков вторичной обмотки w2.: 441
1. Общая характеристика задач энергоснабжения и автоматизации энергоучета
1.1. Назначение и задачи топливно- энергетического комплекса
В документе «Единые цели» Международное энергетическое агентство в качестве одного из важнейших принципов развития мировой энергетики выделяет повышение эффективности топливно-энергетического комплекса на всех этапах энергетического цикла – от производства до потребления – за счет внедрения новых и усовершенствования существующих энергетических технологий. Энергетическая политика Российской Федерации определяет условия для конструктивного взаимодействия федеральных и региональных органов исполнительной власти, органов местного самоуправления, предприятий, учреждений, организаций, предпринимателей и некоммерческих организаций в сфере энергетики и исходит из ряда приоритетов, в число которых входит повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, создание необходимых условий для перевода экономики страны на энергосберегающий путь развития [2-4].
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) – комплекс взаимосвязанных систем, состоящих из совокупности предприятий, объектов и установок получения, переработки, преобразования, транспорта, хранения и распределения топливно-энергетических ресурсов [5].
Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) – совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в народном хозяйстве. К невозобновляемым ресурсам, используемым в энергетике, относятся нефть и нефтепродукты (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут); природный газ; уголь; торф; лес; горючие сланцы, ядерное топливо. К возобновляемым ресурсам – энергия рек, морей, океанов, ветра, солнца, земных недр.
Электрическую и тепловую энергии производят на электрических станциях, использующих различные виды природной энергии [6] – топливно-энергетических ресурсов.
До настоящего времени среди топливно-энергетических ресурсов определяющее место занимает тепловая химически связанная энергия органического топлива, которая превращается в тепловую и электрическую энергии на тепловых электрических станциях (ТЭС). Эти станции производят порядка 70% электрической энергии в Российской Федерации.
На тепловых станциях в качестве топлива используются различные виды органических топлив – твердое (уголь, торф, сланцы, дрова); жидкое (нефть, мазуты, бензин, керосин); газообразное (природный, попутный газ).
Большое значение в качестве источников по производству тепловой и электрической энергии имеют атомные электростанции (АЭС). При больших капитальных затратах очень низкая себестоимость производства тепловой и электрической энергий. К сожалению, происшедшие в 70-90-х годах аварии на ряде атомных станции в США, России и других странах способствовали формированию негативного общественного мнения в отношении эксплуатации и строительства АЭС, однако с точки зрения экономики на сегодняшний день они являются наиболее перспективными.
Большое значение в плане производства электрической энергии имеют гидравлические электрические станции, использующие энергию падающей воды для вращения роторов гидротурбин и получения электрической энергии.
В середине прошлого века в бывшем Советском Союзе (в основном на территории Российской Федерации) были построены более 10 гидроэлектростанций (на реках Волга, Ока, Енисей, Лена). Решения о строительстве принимались на союзном уровне без детальных проработок экологических последствий их строительства. В результате миллионы гектаров плодородной земли были затоплены искусственными морями (водохранилищами), пропали многие ценные породы рыб, затопленными оказались сотни городов, поселков, деревень.
Главным же недостатком этого типа станций при всей привлекательности дешевизны использования возобновляемого источника энергии является зависимость количества вырабатываемой электрической энергии от уровня воды в водохранилище.
Этот тип станции вырабатывает столько электрической энергии, сколько позволяет уровень воды в водохранилище, а не сколько требуется потребителям.
Для обеспечения нужд отдельных территориальных районов (небольших городов, поселков и т.д.) в тепловой и электрической энергии могут применяться ветровые электростанции, работающие на энергии ветра, солнечные, потребляющие энергию солнца, приливные, использующие эффект ежесуточного изменения уровня морей и океанов, геотермальные, работающие на энергии подземных термальных вод.
Имеют право на существование и гидроаккумулирующие электростанции, которые в период низких нагрузок (малого потребления электрической энергии) используют электрическую энергию для закачивания воды в искусственные или естественные водохранилища. В период максимального потребления электрической энергии, работая как гидроэлектростанция, она вырабатывает электрическую энергию, уменьшая пики электрических нагрузок.
Производителей топливно-энергетических ресурсов традиционно сводят в следующие группы [5, 7, 8]:
электростанции и теплоэлектростанции, котельные (электроэнергия, тепло и электроэнергия, тепло);
непосредственное потребление ТЭР в промышленности и строительстве (уголь, нефть, газ, сланцы, торф и т.д.) для выработки продукции;
производственные нужды сельского хозяйства;
коммунально-бытовые нужды (отопление, освещение и топливоснабжение жилых и общественных зданий, общегородские нужды);
транспорт (грузовые и пассажирские перевозки автомобильным, железнодорожным и авиационным транспортом, трубопроводный транспорт газа и нефти);
сырьевые и нетопливные нужды (использование ТЭР в качестве сырья для производства аммиака, полиэтилена, метанола и т.д.).
Структурная схема движения энергии и энергоресурсов от производителей к потребителям показана на рис. 1.1.
Р и с. 1.1. Обобщенная схема движения ТЭР в энергетике
В схеме учитываются поставки топливных ресурсов, непосредственное использование ТЭР для производства энергии, виды энергообеспечения, балансовая принадлежность энергетического оборудования, степень централизации энергообеспечения.
Управление расходом и потреблением ТЭР на основе информационной, технической и прогнозно-аналитической поддержки процессов выработки и реализации управленческих решений возлагается на Систему управления топливно-энергетическим комплексом групп потребителей и отдельных объектов. Глобальной целью управления ТЭК является устойчивое и надежное обеспечение потребностей объектов в ТЭР, электрической и тепловой энергии на основе повышения эффективности использования всех видов ресурсов, учета, контроля и управления энергопотреблением и энергосбережением. В число приоритетных направлений развития ТЭК входит разработка и внедрение новых энергосберегающих схем, технологий, эффективного энергетического оборудования. Знание особенностей структуры энергообеспечения создает возможности для формирования оптимальных алгоритмов управления энергоснабжением, энергопотреблением, энергосбережением и энергетической безопасностью [5, 8].