5-тарау. ЭЛЕКТР ЭНЕРГЕТИКАСЫ

1 Электр энергетикасы жайлы түсінік

2 Электр энергетикасының дамуы

3 Электр жүйелерін біріктірудің тиімділігі

4 Электр энергетика жүйесінің негізгі қондырғылары

5 ТМД Бірыңғай электр энергетика жүйесінің (БЭЖ) бүгіні мен келешегі

6 Электр энергетика жүйесін басқару

5.1. Электр энергетикасы жайлы түсінік

Электр энергиясын өндіретін, түрлендіретін, жеткізетін, тарататын және оны тұтынатын элементтердің өзара байланысқан жүйесі — электр энергетика жүйесі деп аталады.

Электр энергетика жүйесіне механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін генераторлар, кернеу мен ток шамасын өзгертетін трансформаторлар, электрэнергиясын қашықка жеткізетін электржеткізу желілері, жүйенің жұмысына өзгерістер енгізетін көптеген қосымша қондырғылар, сонымен бірге басқару және реттеу құрылғылары жатады.

Жүйе режимі, яғни оның белгілі бір уақыттағы жағдайы оның жұмыс нәтижесін көрсететін өлшемдермен айқындалады, осындай жүйе өлшемдері болып қуат, кернеу, ток, жиілік және т.б. есептелінеді. Жүйе жұмысы тұрақты және өткінші болып екіге бөлінеді. Тұрақты жұмыс өлшемдері белгілі бір уақыт ішінде өз шамаларын сақтайды немесе олар өте аз өзгеріске ұшырайды. Өткінші жұмыс жүйенің бір тұрақты жұмыстан екінші тұрақты жұмысқа өту кезеңін сипаттайды. Бұл уақытта жүйе өлшемдері жай немесе өте тез өзгерулері мүмкін.

Электр энергия жүйесі тұрақты жұмыс жасауы үшін және электр энергиясын тұтынушылар өз жұмыстарын сапалы атқарулары үшін электр энергиясы өлшемдерінің ауытқуы қандай жағдайда болмасын, белгіленген шамалардан артпауы қажет. Тұтынушыларға берілген электр энергиясының сапасы оның кернеуі, жиілігі, симметриялылығы (үш фазалы ток үшін) және синусоидалылығымсн (айнымалы ток сызығының түрі) анықталады.

Электр жүйесі элементтерінің физикалық касиеттері мен олардың бір-бірімен байланысы электр жүйесі өлшемдерімен сипатталады. Оларға элементтердің кедергілері, электрлік және механикалық шамалардың өзгеру жылдамдығы, көрсететін инерция моменті мен уақыт тұрақтылығы жатады.

Электр энергетика жүйесінің элементтері оларда жүретін процестердің тұтастығымеи өзара байланысқан. Мысалы, электр желісінің өзгерісінен туындайтын электрмагниттік процестердің жүруі механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін турбинаның жұмыс режиміне әсерін тигізеді. Бұл процестерге электр қозғалтқыштарының және оларға қосылған өндірістік механизмдердің де жұмыс режимдері әсер етеді, себебі козғалтқыштарда электр энергиясы механикалық энергияға түрленеді. Турбинаның жұмыс режимінің өзгеруі, өз кезегінде бу өткізгіштеріндегі бу өнімдерінің өзгеруін туғызады, ал оның салдарынан бу генераторының жұмысында да өзгеріс болады.

5.2. Электр энергетикасының дамуы

Бұрынғы ҚСРО мен дамыған капиталистік елдерде электр энергетикасының дамуының 1989 жылғы негізгі көрсеткіштері 5.1 кестеде көрсетілген.

Бұрынғы КСРО-да 1980 жылы дүние жүзінде өндірілген электр энергиясының 15,7%-і, 1985 жылы 15,8%-і, ал 1988 жылы 16,1 %-і өндірілді.

Бұрынғы одақтағы республикаларда өндірілген электр энергиясының (млрд. кВт*сағ.) мөлшері 5.2 кестеде көрсетілген.

Соңғы кезеңде бұрынғы одақта етек алған жалпы өндірістің дамуының шектелуі электрлендіру саласында да байқалады. Қеңес Одағы 60 жылдары электрлендіру

саласынан дүние жүзіндегі алдыңғы орындарынан айрыла бастады. Ұзақ жылдар бойы электр энергиясын тұтыну шамасы өспеді. Электр станцияларының куатының өсімі ширек ғасыр бойы 8—11 млн. кВт шамасында болды. Электр станциялары отынының тапшылығына

5.1 к е с т е

б айланысты халық шаруашылығын электрмен сенімді жабдықтауға нұқсан келді. Қөптеген тұтынушыларға берілетін энергия шамасы шектеліп, тұтынушылардың электр энергиясынсыз қалып отыруы да кездесетін құбылыстардың біріне айналды. Міне, осының бәрі электр энергиясы сенімді энергия көзі деген тұжырымға сенбеушілік туғызды. Техникалық прогрестегі тоқыраушылық құбылыстар көптеген халық шаруашылығы салаларында энергияны үнемді пайдаланатын электр технологиясы мен қондырғыларын жасап және оларды өндіріске енгізуде артта қалушылыққа душар етті.

Мұның бәрі өндірістегі еңбекті электрмен жабдықтауды жетілдірмей, Кеңес Одағының осы көрсеткіш бойынша көптеген елдерден артта қалуына әкеліп соқты. Электрлендіру процесінің арта түскендігін анық байқататын электр отын коэффициенті, яғни тұтынылған электр энергиясының пайдаланылған барлық энергия қорына қатынасының да өсуі тоқтап қалды. 1965 жылы бұл коэффициент 562 кВт*сағ/т.ш.о. болса, 1970 жылы 659 кВт*сағ/т.ш.о-ға артты, яғни 17%-ке өсті. Ал бұл коэффицненттің одан әрі өзгеруі 5.3 кестеде көрсетілген.

Халық шаруашылығы құрылымын қайта құру, ғылыми-техникалық прогрестің дамуын жетілдіру, қор үнемдеу саясатына көшу, адам факторының әсерін күшейту сияқты әлеуметтік-экономикалық дамудың негізгі мәселелерінің шешімі электр энергиясы мен электр технологиясын қолдануды арттыруға тікелей тәуелді екені барша әлемге айқын болып отыр.

Электр энергиясы халық шаруашылығы салаларында кең қолданылу негізінде, өндіріс салаларының өнімділігін үстемелеп арттыруға болады. Мысалы, Г.М.Кржижановский атындағы энергетикалық ғылыми-зерттеу институтының ғалымдары электрлендіру негізінде, XX ғасырдың аяғына дейін өндіріс пен ауыл шаруашылығында

5.3 к е с т е

ауыр қол жұмысымен шұғылданатын 5 млн. адамды босатуға болатынын дәлелдеп отыр. Электрлендірудің тек материалдарды унемдеу бағытында атқарар жұмыстары негізінде ғана үстіміздегі ғасырдың соңында жыл сайын 40 млн. т-дан аса қара метал үнемдеуге болатыны да дәлелденген.