- •1. Общая характеристика еэс России. Структура установленной мощности электростанций.
- •1.1 Общая характеристика еэс России
- •1.2. Структура установленной мощности электростанций
- •2. Графики электрических нагрузок. Технико-экономические показатели использования установленной мощности электростанций.
- •2.1 Графики электрических нагрузок
- •2.2 Технико-экономические показатели использования установленной мощности электростанций
- •3. Электрические сети. Классификация. Системы номинальных напряжений.
- •4. Синхронные генераторы. Системы возбуждения синхронных генераторов.
- •Основные данные генераторов
- •Системы охлаждения генераторов
- •Системы возбуждения генераторов
- •Автоматическое гашение поля генератора
- •5. Силовые трансформаторы. Номинальные параметры. Типы трансформаторов. Силовые трансформаторы
- •6. Автотрансформаторы, схема замещения однофазного автотрансформатора, типовая и номинальная мощность. Достоинства и недостатки. Область применения.
- •7. Режимы работы автотрансформаторов.
- •8. Трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения. Область применения. Трансформаторы с расщеплённой обмоткой низшего напряжения
- •9. Нагрузочная способность силовых трансформаторов. Систематические нагрузки трансформаторов.
- •Систематическая нагрузка.
- •10. Нагрузочная способность силовых трансформаторов. Аварийные перегрузки трансформаторов.
- •Аварийная перегрузка.
- •11. Схемы электрических соединений. Виды схем. Требования к схемам электрических соединений.
- •Основные требования, предъявляемые к схемам электрических соединений
- •12. Схемы электрических соединений конденсационных электростанций. Выбор трансформаторов.
- •Как мы выбираем трансформаторы и автотрансформатор?
- •13. Схемы электрических соединений теплоэлектроцентралей. Выбор трансформаторов.
- •14. Особенности схем электрических соединений гидроэлектростанций. Выбор трансформаторов.
- •15. Особенности схем электрических соединений атомных электростанций. Выбор трансформаторов.
- •16. Классификация подстанций. Структурные схемы подстанций. Выбор трансформаторов.
- •Классификация пс
- •Структурные схемы пс
- •Пример главной схемы электрических соединений пс 330/110/10 кВ
- •18. Схемы распределительных устройств со сборными шинами и обходной системой шин.
- •С хема с одной рабочей и обходной системой сборных шин
- •19. Схемы распределительных устройств со сборными шинами и увеличенным количеством выключателей на цепь (схема с двумя выключателями, схема «3/2», схема «4/3»).
- •20. Блочные схемы электрических цепей. Типы блоков. Достоинства и недостатки блочных соединений.
- •Блочные схемы «генератор – трансформатор»
- •Блочные схемы «генератор-трансформатор-линия»
- •21. Схемы многоугольников: два варианта мостика, схема квадрата, шестиугольника. Возможные варианты расширения схем (шины-трансформаторы, расширенный квадрат). Схемы мостиков
- •Схемы квадрата и многоугольника
- •Возможные варианты расширения схем
- •22. Области применения схем распределительных устройств.
- •Коммутационные аппараты
- •Вакуумные выключатели
- •Элегазовые выключатели
- •Разъединители
- •Распределительные устройства
- •Комплектный токопровод
Основные требования, предъявляемые к схемам электрических соединений
Схемы электрических соединений должны удовлетворять ряду требований, важнейшие из них: надежность электроснабжения потребителей, экономическая целесообразность, удобство эксплуатации, технологическая гибкость, компактность, унифицированность, экологическая чистота.
Надежность – свойство схемы обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей электроэнергией нормированного качества. При анализе надежности схемы оценивают вероятность возникновения той или иной аварии и величину мощности, которая может быть потеряна при аварии. Существуют расчетные методы оценки надежности, которые рассматриваются в отдельных курсах. Надежность схемы должна соответствовать категории потребителей по степени надежности электроснабжения. В соответствии с ПУЭ все электроприемники разделяются на 3 категории. Данная классификация представлена в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Категории надежности электроснабжения потребителей
Классификация |
Последствия перерыва электроснабжения |
Источники питания |
Перерыв питания при нарушении электроснабжения |
1-я категория |
- опасность для жизни людей, - угроза для безопасности государства, - значительный материальный ущерб, - расстройство сложного технологического процесса, -нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения; |
Два независимых взаимно резервирующих источника питания |
допускается на время автоматического восстановления питания |
1-я особая категория |
- бесперебойная работа необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров |
дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника
|
|
2-я категория |
- массовый недоотпуск продукции, - массовый простой рабочих, механизмов и промышленного транспорта, - нарушение нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей |
два независимых взаимно резервирующих источников питания. |
допускается на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. |
3-я категория |
Электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий. |
один источник питания |
время ремонта или замены поврежденного элемента не превышает 1 суток. |
2) Под экономической целесообразностью схемы подразумевается принятие решений с учетом необходимых капитальных вложений на сооружение электростанции (подстанции) и годовых эксплуатационных издержек при обеспечении требуемой степени надежности.
В ходе учебного проектирования рассматривается методика оценки ежегодных минимальных приведенных затрат: З = 𝑝н𝐾 + И + У,
где 𝐾 – капиталовложения на сооружение установки, тыс. руб.,
𝑝н– нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12-0,15 (меньшие цифры для ГЭС, большие для ТЭС),
И – годовые эксплуатационные издержки, тыс. руб./год,
где α – отчисление на обслуживание электрооборудования (8–9%),
β – себестоимость электроэнергии,
Wпот – потери электроэнергии в оборудовании,
У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год.
3) Удобство эксплуатации заключается в наглядности и простоте схемы, снижении вероятности ошибочных действий персонала в процессе эксплуатации, минимизации количества переключений в первичных и вторичных цепях, уменьшении количества аварий из-за ошибок персонала и отказов электрооборудования при оперативных переключениях.
4) Технологическая гибкость – способность схемы адаптироваться к изменяющимся условиям работы при плановых ремонтах, аварийно-восстановительных работах, расширении, реконструкции.
5) Компактность – подразумевает минимизацию площади, занимаемой электрооборудованием (например, при сооружении КРУЭ требуется площадь в 10 и более раз меньше, чем при сооружении ОРУ).
6) Унифицированность – подразумевает использование типовых проектных решений, позволяющих снизить трудовые и финансовые затраты на проектирование, монтажные и пусконаладочные работы, эксплуатацию электростанции или подстанции.
7) Экологическая чистота – означает степень воздействия электростанции или подстанции на окружающую среду (электрические и магнитные поля, шум, выбросы).
Перечисленные требования необходимо учитывать при выборе схем электрических соединений, включая схемы распределительных устройств. На выбор схем РУ также оказывает влияние совокупность следующих факторов:
- тип электростанции, подстанции;
- число и мощность генераторов, трансформаторов;
- уровни напряжения и число линий для питания нагрузки и связи с энергосистемой;
- значения токов короткого замыкания и наличие оборудования требуемых параметров;
- площадь территории для сооружения РУ;
- климатические факторы внешней среды;
- возможная конструкция РУ (КРУ, ОРУ, ЗРУ, КРУЭ).
Различают три основные группы схем электрических соединений:
1) блочные схемы;
2) схемы РУ со сборными шинами: с одним выключателем на присоединение (коммутация присоединения одним выключателем), с увеличенным количеством выключателей на присоединение (коммутация присоединения двумя выключателями);
3) схемы РУ в виде мостиков и многоугольников (кольцевые схемы).