1 Введение

Электроэнергетика - ведущая область энергетики, обеспечивающая электрификацию народного хозяйства страны. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Важным направлением в развитии электроэнергетики является строительство гидроэлектростанций.

Тепло­электроцентрали (ТЭЦ) предназначены для цен­трализованного снабжения промышлен­ных предприятий и городов теплом и электроэнергией.

Радиус действия мощных городских ТЭЦ — снабжения горячей водой для отопления — не превышает 10 км. Заго­родные ТЭЦ передают горячую воду при более высокой начальной температуре на расстояния до 30 км. Пар для произ­водственных процессов при давлении 0.8—1,6 МПа может быть передан не далее чем на 2 — 3 км. При средней плотности тепловой нагрузки мощность ТЭЦ обычно не превышает 300— 500 МВт. Лишь в самых больших го­родах (Москве, Ленинграде) с большой плотностью нагрузки целесообразны ТЭЦ мощностью до 1000-1500 МВт. Установленную мощность ТЭЦ и типы турбоагрегатов выбирают в соответствии с потребностями в тепле и пара­метрами пара, используемого в произ­водственных процессах и для отопления.

Режим ТЭЦ — суточный и сезон­ный — определяется в основном потреб­лением тепла. Станция работает наибо­лее экономично, если ее электрическая мощность соответствует отпуску тепла. При этом в конденсаторы поступает ми­нимальное количество пара. В периоды максимального спроса на тепло, напри­мер, зимой, при расчетной температуре воздуха в часы работы промпредприятий нагрузка генераторов ТЭЦ близка к но­минальной. В периоды, когда потребление тепла относительно мало, например, ле­том, а также зимой при температуре воз­духа выше расчетной и в ночные часы электрическая мощность ТЭЦ, соответст­вующая потреблению тепла, уменьшает­ся. Если энергосистема нуждается в элект­рической мощности, ТЭЦ должна перейти в смешанный режим, при котором увели­чивается поступление пара в части низ­кого давления турбин и в конденсаторы. Экономичность электростанции при этом снижается.

Максимальная выработка электро­энергии теплофикационными станциями «на тепловом потреблении» возможна только при совместной работе с мощ­ными КЭС и ГЭС, принимающими на себя значительную часть нагрузки в часы снижения потребления тепла.

Проектирование электростанций и подстанций в условиях Севера

Специальные требования к системам электроснабжения и электрооборудованию предъявляют электроустановки, расположенные в районах Крайнего Севера. Климат Мурманской области чрезвычайно своеобразен. Тяжелые климатические условий Севера предъявляют повышенные требования к качеству электрических проектов и надежности оборудования. Качество электроэнергии в удаленных регионах всегда оставляло желать лучшего. Этим критерием так же обуславливаются дополнительные сложности.

Электростанция в условиях Крайнего Севера должна обеспечивать:

• надежное электроснабжение (живучесть) в экстремальных условиях - полярной ночи;

• высокую степень автоматизации;

• простоту обслуживания и удобства, обеспечивающие проведение ремонта.

Кроме того, электрическая станция и подстанция должна обеспечивать: возможность расширения в случаях роста электропотребления работу, как на дизельном, так и местном топливе (природном газе), отвечать требованиям гибкости режимов работы и обеспечивать возможность, при необходимости, передачи мощности на ближайший объект по межсистемным связям.

Конструкция фундамента должна учитывать специфику работы электрических станций и подстанций, и почвенные условия вечной мерзлоты. На них необходимо предусматривать возможность выработки тепловой энергии, что повысит надежность теплоснабжения и общий КПД электростанции.

Основным условием работы электрических станций и подстанций в условиях Севера является отсутствие перерывов в электроснабжении в течение года (последующие годы рассматриваются как повторяющиеся циклы). Основная задача оптимизации параметров электростанции - это выбор такой комплектации электроагрегатов, которая обеспечит минимальные перерывы и ущерб от перерывов в электроснабжении промышленного объекта и максимальную живучесть технологического процесса в экстремальных ситуациях.

В районах Крайнего Севера и вечной мерзлоты к выполнению и размещению подстанций предъявляются дополнительные требования, обусловленные низкой темпера­турой, гололедом, снежными заносами, сильными ветрами и вечномерзлыми грунта­ми. Электрооборудование таких подстанций выбирается холодоустойчивого исполнения для работы при температуре до

-60°С. Подстанции устанавливают в местах с наи­меньшими снежными заносами с учетом преобладающего направления ветров. Вы­бираются простейшие схемы коммутации; отделители и короткозамыкатели не приме­няют. Присоединение трансформаторов к питающим линиям глухое. Постоянная на­грузка трансформаторов не менее 50% их мощности во избежание загустевания мас­ла и нарушения его циркуляции. В ЗРУ предусматривается отопление.