Оглавление

1. Общая характеристика ЕЭС России. Структура установленной мощности электростанций. 3

2. Графики электрических нагрузок. Технико-экономические показатели использования установленной мощности электростанций. 7

3. Электрические сети. Классификация. Системы номинальных напряжений. 11

4. Синхронные генераторы. Системы возбуждения синхронных генераторов. 13

5. Силовые трансформаторы. Номинальные параметры. Типы трансформаторов. 28

6. Автотрансформаторы, схема замещения однофазного автотрансформатора, типовая и номинальная мощность. Достоинства и недостатки. Область применения. 33

7. Режимы работы автотрансформаторов. 38

8. Трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения. Область применения. 41

9. Нагрузочная способность силовых трансформаторов. Систематические нагрузки трансформаторов. 43

10. Нагрузочная способность силовых трансформаторов. Аварийные перегрузки трансформаторов. 47

11. Схемы электрических соединений. Виды схем. Требования к схемам электрических соединений. 50

12. Схемы электрических соединений конденсационных электростанций. Выбор трансформаторов. 59

13. Схемы электрических соединений теплоэлектроцентралей. Выбор трансформаторов. 66

14. Особенности схем электрических соединений гидроэлектростанций. Выбор трансформаторов. 71

15. Особенности схем электрических соединений атомных электростанций. Выбор трансформаторов. 72

16. Классификация подстанций. Структурные схемы подстанций. Выбор трансформаторов. 76

17. Схемы распределительных устройств со сборными шинами и одним выключателем на цепь (одна система шин; одна секционированная система шин; две системы шин, одна из которых рабочая, другая – резервная; две системы шин с чередованием цепей). 82

18. Схемы распределительных устройств со сборными шинами и обходной системой шин. 89

19. Схемы распределительных устройств со сборными шинами и увеличенным количеством выключателей на цепь (схема с двумя выключателями, схема «3/2», схема «4/3»). 93

20. Блочные схемы электрических цепей. Типы блоков. Достоинства и недостатки блочных соединений. 99

21. Схемы многоугольников: два варианта мостика, схема квадрата, шестиугольника. Возможные варианты расширения схем (шины-трансформаторы, расширенный квадрат). 103

22. Области применения схем распределительных устройств. 109

1. Общая характеристика еэс России. Структура установленной мощности электростанций.

1.1 Общая характеристика еэс России

В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) дано определение: энергетическая система (энергосистема) – это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединённых между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

Энергосистема России имеет трёхуровневую структуру. Нижний уровень соответствует региональным энергосистемам (РЭС). Региональные энергосистемы, имеющие общий режим работы и общее диспетчерское управление, образуют объединённые энергосистемы (ОЭС). Объединённые энергосистемы, соединённые межсистемными связями, охватывающие значительную часть территории страны, образуют единую энергетическую систему (ЕЭС) России.

П о состоянию на 1 января 2018 года в ЕЭС России входят 73 региональных энергосистемы, которые образуют семь объединённых энергосистем (рис. 1.1).

Сейчас вроде как 71 РЭС.

ОДУ – объединённое диспетчерское управление. Все энергосистемы соединены ЛЭП, все системы работают синхронно и параллельно. Энергосистема востока работает практически изолированно от остальной части ЕЭС. И имеет связь с ЕЭС Сибири только 3мя линиями 220 кВ (по одной линии 220кВ передаётся максимум 135 МВт). Всего установленная мощность всех электростанций в РФ составляет 246 ГВт.

В 2018 г. в ЕЭС России входит 748 электростанций мощностью свыше 5 МВт. Из них более 600 являются тепловыми электростанциями (ТЭС) и разделяются на конденсационные (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), более 100 - гидравлическими (ГЭС), 10 - атомными (АЭС), имеется небольшое количество солнечных (СЭС) и ветровых (ВЭС) электростанций.

Объединение электростанций в энергосистемы и энергосистем с помощью линий электропередачи на параллельную работу даёт ряд технических, экономических и эксплуатационных преимуществ:

1) снижает стоимость 1 кВт установленной мощности электростанций и ускоряет ввод новых мощностей за счёт внедрения в эксплуатацию энергоблоков большой единичной мощности, что улучшает технико-экономические показатели энергетики;

2) повышает надёжность электроснабжения потребителей, так как за счёт наличия связей между электростанциями и энергосистемами создаются возможности осуществлять более надёжные схемы электроснабжения;

3) позволяет улучшить качество электрической энергии, т.е. поддерживать параметры напряжения и частоты в пределах, нормированных ГОСТ 32144, за счёт того, что колебания нагрузки воспринимаются большим числом агрегатов, используется общий резерв активной и реактивной мощности для регулирования частоты и поддержания уровней напряжения в узлах энергосистем;

4) повышает экономичность производства и распределения электроэнергии за счёт наиболее рационального распределения нагрузки между электростанциями и оптимального использования энергоресурсов; например, ГЭС имеют существенно более низкую себестоимость электроэнергии, чем ТЭС, работа ГЭС в составе энергосистемы позволяет полностью использовать водные ресурсы в период многоводья и получать дешёвую электроэнергию, а в маловодные годы компенсировать недовыработку ГЭС за счёт электростанций других типов;

5) позволяет снизить требуемую мощность электростанций за счёт временного сдвига суточных максимумов нагрузки и уменьшить необходимый оперативный суммарный резерв мощности (при достаточной пропускной способности межсистемных связей); запас мощности необходим для резервирования генераторов в случае их повреждения, проведения ремонтов оборудования, обеспечения устойчивости и надёжности работы энергосистемы.