Оглавление
Лекция 1. Сведения о ЕЭС 2
Лекция 2. Синхронные генераторы 12
Лекция 3. Продолжаем генераторы, начинаем силовые трансформаторы 21
Лекция 4. Силовые трансформаторы 32
Лекция 5. Автотрансформаторы + нагрузочная способность 38
Лекция 6. Конец трансформаторов и начало схем соединений 46
Лекция 7. Структурные схемы КЭС 59
Лекция 8. Структурные схемы ТЭЦ 67
Лекция 9. Структурные схемы ГЭС и АЭС 73
Лекция 10. Схемы распределительных устройств со сборными шинам 78
Лекция 11. Блочные схемы электрических цепей 93
Лекция 12. Схемы подстанций 104
Лекция 13. Конструктивное исполнение распределительных устройств 109
Лекция 1. Сведения о еэс
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.
По 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.
На мощных ТЭС и АЭС эксплуатируются энергоблоки единичной мощностью 500, 800, 1000, 1200 МВт. Мощность отдельных атомных электростанций в России достигает 4 ГВт, к ним относятся Балаковская, Курская АЭС. Мощность Ленинградской АЭС с учётом ввода в эксплуатацию энергоблока с реактором ВВЭР-1200 и закрытия энергоблока с реактором РБМК-1000 в 2018 г. составит 4,2 ГВт. Крупнейшая тепловая электростанция, Сургутская ГРЭС-2, имеет установленную мощностью 5,6 ГВт (топливо - газ). Самая крупная гидроэлектростанция, Саяно-Шушенская ГЭС, имеет мощность 6,4 ГВт.
Объединение электростанций в энергосистемы и энергосистем с помощью линий электропередачи на параллельную работу даёт ряд технических, экономических, 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.