16)Режимы энергетической системы. Основные понятия и определения.

Режимом энергетической системы принято называть ее состояние, определяемое значениями физических переменных величин, характеризующих процесс преобразования, передачи и распределœения энергии и называемых параметрами режима.

Режимы бывают установившиеся и переходные.

Установившийся режим работы системы характеризуется неизменностью его параметров или очень медленными и нерегулярными его изменениями.

Переходный режим системы характеризуется быстрым изменением во времени его параметров.

По величине параметров режима различают:

1. Нормальный установившийся режим, при котором величины параметров режима близки к значениям, необходимым для нормальной работы потребителœей, или лежат в некоторой заранее заданной зоне этих значений.

2. Нормальный переходный режим, имеющий место при обычных для эксплуатации изменениях схемы системы. Этот режим характерен относительно быстрым и резким изменением параметров режима для некоторых ветвей (звеньев) системы, параметры узловых точек системы при этом мало изменяются.

3. Аварийный переходный режим, при котором вследствие аварийных изменений в схеме соединœений системы величины всœех параметров режима, в т.ч. и параметров узловых точек, резко отклоняются от установленных значений.

4. Послеаварийный установившийся режим, наступающий после аварийного отключения элемента или ряда элементов, параметры режима узловых точек в данном режиме бывают близки к параметрам нормального режима. В этом случае можно считать исход аварии благополучным. В случае если же параметры резко расходятся с параметрами нормального режима, то исход аварии следует считать неблагополучным.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, можно сказать, что режим системы известен, в случае если известны все параметры режима для отдельных узловых точек и ветвей системы.

Примеры параметров, характеризующих режим отдельных элементов системы – ветвей и узловых точек:

1. Часовой расход топлива и часовой паросъем котла характеризуют режим работы котла (ветви).

2. Давление и температура пара на выходе котла характеризуют режим работы магистрали паропроводов (узловой точки); часовой расход пара и мощность турбины – режим работы турбины (ветви).

3 СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

17) Требования к режимам энергетической системы.

Современная система ЭСН промышленного предприятия должна удовлетворять основным требованиям:

— экономичности;

— надежности;

— безопасности;

— удобства эксплуатации;

— обеспечения надлежащего качества электроэнергии (уровней напряжения, стабильности частоты и т.п.);

— необходимой гибкости, обеспечивающей возможность расширения при развитии предприятия.

Важные дополнительные требования к системам ЭСН предъявляют:

— электроприемники с резкопеременной циклически повторяющейся ударной нагрузкой;

— электроприемники непрерывного производства, требующие бесперебойности питания при всех режимах системы ЭСН.

Специальные требования к системам ЭСН и электрооборудованию предъявляют электроустановки, расположенные в зонах с загрязненной средой и в районах Крайнего Севера.

При реконструкции и проектировании системы ЭСН учитывают многочисленные факторы, к числу которых относятся:

— потребляемая мощность;

— категория надежности питания отдельных электроприемников;

— графики нагрузок крупных потребителей;

— характер нагрузок;

— размещение электрических нагрузок на генеральном плане предприятия;

— число и мощность подстанций и других пунктов потребления электроэнергии;

— напряжение потребителей;

— число, расположение, мощность, напряжение и другие параметры источников питания (ИП);

— требования энергетической системы;

— учет совместного питания с другими потребителями;

— требования аварийного и послеаварийного режимов;

— степень загрязненности среды;

— требования ограничения токов КЗ;

— условия выполнения простой и надежной РЗ, автоматики и телемеханики и др.

Определяющими факторами, тесно связанными между собой, являются: характеристика ИП, а также мощность и категорийность потребителей электроэнергии. При построении рациональной системы ЭСН учитывают общую энергетику рассматриваемого района, перспективный план его электрификации.

При этом главные понижающие подстанции (ГПП) на крупных предприятиях могут в некоторых случаях выполнять функции районных подстанций Целесообразно с точки зрения экономии строить единую энергетическую сеть района, включая тяговые сети.

При реконструкции действующих и проектировании новых систем ЭСН различных промышленных предприятий района стремятся к максимальной унификации схемных и конструкторских решений электрической части, электрооборудования и канализации электроэнергии. Подсобные устройства, такие как трансформаторно-масляное хозяйство, электроремонтное хозяйство, диспетчерская связь и другие, а также крупное резервное электрооборудование, выполняют общими для всех предприятий.

Как показал опыт эксплуатации [8], при реконструкции действующих и проектировании новых систем ЭСН целесообразно проводить принцип «децентрализации» трансформирования и коммутации электроэнергии, благодаря чему:

— источники высшего напряжения максимально приближаются к электроустановкам потребителей;

— сводятся к минимуму сетевые звенья и ступени промежуточной трансформации и коммутации;

— уменьшаются потери электроэнергии;

— повышается в целом надежность ЭСН.

Согласно правилам устройства электроустановок все электроприемники подразделяют на три категории с выделением в

I категории особой группы электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

К электроприемникам I категории относятся те, перерыв ЭСН которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение особо важных элементов коммунального хозяйства.

К электроприемникам II категории относятся те, перерыв ЭСН которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности городских и сельских жителей.

К электроприемникам III категории относятся все остальные, не попадающие под определение I и II категорий.

Для электроприемников I категории перерыв ЭСН может быть допущен лишь на время АВР, т.е. на доли секунды. Для особых непрерывных производств предусматривается технологическое резервирование или специальные устройства безаварийного останова технологического процесса, действующие при нарушении ЭСН.

Для электроприемников II категории допустимы перерывы ЭСН на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады (десятки минут, единицы часов).

Для электроприемников III категории допустимы перерывы до 1 суток. Частота перерывов в явном виде ни для одной категории приемников не нормируется. Реальные узлы нагрузки систем ЭСН содержат от единиц до десятков тысяч электроприемников, поэтому имеет место множество решений по обеспечению норм правил устройства электроустановок.