I. Общие сведения об электрических станциях, подстанциях и электроэнергетических системах
I.1. Компоненты электроэнергетической системы. Их назначение
Энергосистема – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей и потребителей электрической и тепловой энергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления электрической и тепловой энергии.
Электроэнергетическая система – часть энергосистемы за исключением тепловых сетей и потребителей тепла.
Компоненты ЭЭС:
а) электростанции – установки, производящие электро- и тепловую энергию;
б) подстанции (п/ст) – электроустановки, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения (частоты) в электроэнергию другого напряжения (частоты) и распределения её между ЛЭП и потребителями;
в) ЛЭП – система проводов или кабелей, предназначенных для передачи электроэнергии от источника к потребителю;
г) потребители электроэнергии.
Совокупность ЛЭП и подстанций образуют электрическую сеть.
I.1.1. Электрические станции
В настоящее время в выработке электроэнергии участвуют электрические станции следующих типов: 1) теплоэлектростании с паротурбинными (ТЭС с ПТУ), парогазовыми (ТЭС с ПГУ) и газотурбинными (ТЭС с ГТУ) установками; 2) атомные электростанции (АЭС); 3) гидроэлектостанции (ГЭС) и гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС); 4) электростанции, использующие нетрадиционные источники электроэнергии (солнечные (СЭС), ветровые (ВЭС), геотермальные (ГеоТЭС), приливные (ПЭС); 5) дизельные электростанции (ДЭС).
I.1.2. Подстанции
Различают следующие виды:
а) по количеству распределительных устройств (РУ) (см.рис. I.1):
1 – с двумя РУ;
2 – с тремя РУ;
W W W 1941 СССР 2 W W W
РУВН РУВН РУСН
T
T T T
РУНН РУНН
W W 1883 1920 W
W
а) б)
Рис. I.1. Подстанции с двумя (а) и тремя (б) РУ: РУВН, РУСН, РУНН – РУ высшего, среднего и низшего напряжения; W – ЛЭП, Т – силовые трансформаторы.
б) по назначению:
1 – потребительские, для электроснабжения потребителей, территориально примыкающих к подстанции (фабрика, завод);
2 – сетевые, для электроснабжения небольших районов;
3 – системные, для отбора мощности и осуществления управления перетоками мощности в энергосистеме. Они связывают соседние энергосистемы друг с другом.
в) по способу присоединения к сети РУВН (см. рис. I.2):
РУВН РУВН РУВН
РУВН
а) б) в) г)
Рис. I.2. Типы подстанций по способу присоединения к сети РУВН: узловые (а); проходные (б); ответвительные (в); тупиковые (г).
г) по способу обслуживания:
1 – подстанции, обслуживаемые оперативными выездными бригадами (ОВБ);
2 – подстанции, обслуживаемые дежурными на щите управления.
I.1.3. Потребители электроэнергии
а) Основные группы потребителей:
1 – промышленные предприятия;
2 –строительство;
3 – электрифицированный транспорт;
4 – сельское хозяйство;
5 – бытовые потребители и сфера обслуживания населенных пунктов;
6 – собственные нужды электростанций.
б) по надежности электроснабжения выделяют следующие группы потребителей:
1 – Электроприёмники I категории – это электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушения функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. На ТЭС к ним относятся циркуляционные (ЦЭН), конденсатные (КЭС) и ряд других электронасосов.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников I категории, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования (главные циркуляционные насосы на АЭС).
2 – Электроприёмники II категории – это электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей (трамвай, троллейбус)
3 – Электроприёмники III категории – это все остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категории.
Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимнорезервирующих источников питания (ИП) и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из ИП может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимнорезервирующего источника.
Электроприемники II категории рекомендуется запитывать от двух взаимнорезервирующих ИП. Для них допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного ИП действиями оперативного персонала или ОВБ.
При возможности замены поврежденного трансформатора (кабеля, воздушной ЛЭП) за время не более суток допускается (но не рекомендуется) питание этих электроприёмников от одного источника питания.
Для электроприёмников III категории электроснабжение рекомендуется выполнять от одного ИП при условии, что перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта или замены повреждённого элемента системы электроснабжения, не превышают суток.