
- •Место электроэнергетической системы
- •1.2. Общая характеристика электрических сетей
- •1.3. Классификация электрических сетей
- •2.1. Схемы замещения линий электропередачи
- •2.2. Режимные характеристики линии
- •2.3. Схемы замещения трансформаторов
- •2.4. Нагрузки электрических сетей
- •Наибольшей нагрузки
- •С учётом определённой мощности найдём потоки и потери мощности в линии 12, а именно и
- •Пример расчета рабочих режимов линий питающей сети
- •Расчетные данные вл-110 кВ со сталеалюминиевыми проводами (на 100 км)
- •Мощность в конце линии 34
- •Мощность в начале линии 34
- •Номер узла …………………………………3 5 6 7. Нагрузка, кВт………………………………25 25 15 15.
- •3.5. Выбор сечений токоведущих жил проводов и кабелей
- •Пусковой ток на головном участке магистрали определится по выражению
- •Характеристики электродвигателей
- •Р ис. 4.7. Схема замещения линии с четырьмя узлами
- •Поэтому формулу (4.11) для однородной сети можно записать в виде
- •С учётом потерь мощности
- •Активной и реактивной мощностей
- •Г) отключение линии 12; д) линия с ответвлением.
- •5.1. Влияние потоков реактивной мощности на электрические сети
- •Р ис.5.1.Кривые мгновенных значений тока, напряжения и мощности
- •5.2. Источники реактивной мощности в электрической сети
- •Р ис.5.2. Схема замещения (а) и векторная диаграмма (б) синхронного компенсатора
- •5.3. Особенности эксплуатации синхронного компенсатора
- •Выбор мощности компенсирующих устройств
- •Допустимые значения пкэ нормируются следующим образом:
- •1) Системообразующие;
- •2) Питающие;
- •3) Распределительные.
- •7.4. Методы расчета потерь электроэнергии
- •7.5. Особенности расчёта потерь электроэнергии в местных распределительных сетях
Место электроэнергетической системы
В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ
Предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭК) России осуществляют добычу, транспортировку, переработку и потребление первичных энергетических ресурсов, и выработку тепловой и электрической энергии. Масштабы ТЭК во многом определяют уровень развития экономики страны, структуру промышленного производства и его энерговооружённость.
ТЭК бывшего СССР являлся одним из крупнейших в мире. В нём добывалось около 20% всех мировых топливно-энергетических ресурсов. На развитие ТЭК выделялось примерно 40 % всех капиталовложений, направляемых в промышленность.
По технологическому признаку ТЭК разделяется на следующие пять систем:
углеснабжающая;
нефтеснабжающая;
газоснабжающая;
ядерно-энергетическая;
электро- и теплоснабжающая.
Все эти системы связаны между собой как экономически, так и физико-технически, т.е. имеют железнодорожные и электросетевые связи.
По территориальному признаку ТЭК делится на три иерархических уровня – государственный, региональный и районный.
Угле-, нефте- и газоснабжающие системы ТЭК обеспечивают народное хозяйство так называемыми невосполнимыми источниками энергии из невозобновляемых природных ресурсов. Особенностью названных систем в России является удалённость разведанных первичных источников энергии от мест потребления этой энергии. Если энергоносители добываются в основном в Сибири, то значительная доля промышленности и населения страны сосредоточены в её европейской части.
Ядерно-энергетическая система состоит из предприятий по добыче и переработке ядерного топлива, установок по его использованию в народном хозяйстве (в частности, ядерные энергетические реакторы), заводов по восстановлению отработавшего горючего и уничтожению отходов.
Электро- и теплоснабжающая система включает в себя все установки, обеспечивающие потребителей электрической и тепловой энергией. Основная часть этой системы, осуществляющая централизованное электро- и теплоснабжение, называется энергетической системой или энергосистемой.
Итак, энергосистема – это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединённых между собой и характеризуемых общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом /5/.
Итак, элементами энергосистемы являются установленные на электростанциях турбины (паровые или гидравлические), котлы, генераторы, бойлеры, а также линии передачи электрической и тепловой энергии, трансформаторы, выпрямительные установки, электродвигатели, электротехнологические установки, осветительные и нагревательные приборы и т.п. Совокупность электрического оборудования энергосистемы представляет её электрическую часть. Электрооборудование энергосистемы и приёмники электроэнергии образуют электроэнергетическую систему.
Иерархическая структура энергетической системы России выглядит так:
верхний уровень – Единая энергосистема (ЕЭС);
средний уровень – объединённые энергосистемы (ОЭС);
нижний уровень – районные энергосистемы (РЭС).
В соответствии с этой структурой организована и система оперативно – диспетчерского управления.
На уровне ЕЭС – Центральное диспетчерское управление (ЦДУ); каждая из ОЭС имеет своё Объединённое диспетчерское управление (ОДУ); РЭС управляется персоналом Центрального диспетчерского пункта (ЦДП) данной районной системы.
В состав ЕЭС входят шесть ОЭС, из которых лишь ОЭС Востока до последнего времени работала автономно. С учётом территории, охватываемой каждой из ОЭС, можно представить, что каждое ОДУ командует энергосистемой крупного европейского государства. Сложность задач, решаемых персоналом ОДУ, непрерывно изменяющаяся ситуация в ОЭС предполагает высочайший уровень требований к квалификации этого персонала.
Естественно, что в настоящее время управление энергосистемами немыслимо без соответствующей компьютеризации, но человека заменить в деле принятия решений, в особенности, в экстремальных ситуациях, вызываемых авариями, компьютерное оснащение не может.
ЕЭС России охватывает площадь около 8 млн. кв. км, на которой проживают примерно 130 млн. человек. ЕЭС связана по электрическим линиям с энергосистемами стран СНГ, европейских стран, а также с Монголией.
В 1995 г. электростанциями России было выработано 845 млрд. кВтчас электроэнергии, а так называемая установленная мощность всех электростанций, равная суммарной номинальной мощности генераторов, достигла 215 млн. кВт. Несложные расчёты показывают, что в среднем загрузка электростанций не превышает 45%. Тем не менее, питание электроприёмников идёт по ограниченным режимам, причиною чему является общеизвестный кризис неплатежей.
Основная часть электроэнергии (68 %) производится в России на тепловых электростанциях; на ГЭС – 21%; на АЭС – 11 %.
ЕЭС характеризуется следующими особенностями:
взаимодействие в едином производственном процессе большого числа энергетических объектов, расположенных на громадной территории;
строгое совпадение производства и потребления электроэнергии в каждый момент времени в виду отсутствия крупномасштабных накопителей этой энергии;
резкая неравномерность в потреблении токоприёмниками электроэнергии в течение суток, посезонно, а также перемещение по территории страны (и ЕЭС) пиков потребления электроэнергии.
Всё перечисленное определяет специфичность функционирования электроэнергетической системы, которая сводится к обеспечению полезного отпуска электроэнергии при удовлетворении критериям экономической эффективности и надёжности электроснабжения с выполнением требований, предъявляемых к качеству электроэнергии.
Электрические сети, являясь передающей частью системы, должны иметь достаточную для устойчивой работы системы пропускную способность. В особенности это требование актуально для системообразующих сетей с номинальными напряжениями 500; 750; 1150 кВ.