
- •«Самарский государственный технический университет»
- •Лекция №1
- •Тема 1.1. Основные типы электростанций.
- •Основные типы электростанций. Краткая характеристика режимов работы
- •Режимы работы электрических станций в энергосистеме.
- •Резервы мощности в энергосистеме
- •Лекция №2
- •Тема 1.2. Принципы построения схем электрических соединений электрических станций и подстанций. Основное электрооборудование станций и подстанций
- •Схемы соединений электрических станций и подстанций
- •Основные требования к главным схемам станций и подстанций.
- •Классификация подстанций
- •Лекция №3
- •Тема 1.2. Принципы построения схем электрических соединений электрических станций и подстанций (продолжение). Схемы со сборными шинами.
- •Схемы без сборных шин
- •Лекция №4
- •Тема 2.1. Расчет симметричных токов короткого замыкания
- •Механизм возникновения и протекания тока к.З. В системе неограниченно большой мощности.
- •Лекция №5
- •Тема 2.2. Расчет несимметричных ткз.
- •Лекция № 6
- •Тема 2.3. Методы ограничения токов короткого замыкания.
- •Лекция № 7
- •Тема 2.3. Методы ограничения токов короткого замыкания (продолжение).
- •Лекция №8
- •Тема 3.1. Краткая характеристика аппаратов ру и подстанций и методика их выбора
- •Лекция № 9
- •Тема 3.2. Трансформаторы и автотрансформаторы.
- •Измерительные трансформаторы напряжения
- •Лекция №10
- •Тема 3.3. Собственные нужды электростанций и подстанций.
- •Лекция №11.
- •Тема 3.4. Системы управления и измерения. Источники оперативного тока на электростанциях и подстанциях.
- •Лекция №12
- •Тема 4.1. Конструктивное устройство ру и подстанций.
- •Лекция №13
- •Тема 4.2. Вопросы эксплуатации. Оперативные переключения в распределительных устройствах.
- •Лекция №14
- •Тема 5.1. Распределение нагрузок между генераторами электростанций.
- •Лекция №15
- •Тема 5.2. Вопросы устойчивости работы энергосистем.
- •Лекция №16
- •Тема 6.1. Режимы работы нейтрали в сетях напряжением 110 кВ и выше.
- •Лекция №17
- •Тема 6.2. Электрические сети напряжением 110 кВ и выше. Схемы замещения лэп и трансформаторов.
- •Лекция №18
- •Тема 6.3. Методика расчета питающих (разомкнутых) сетей.
- •Лекция №19
- •Тема 6.4. Методика электрического расчета замкнутых цепей.
- •Перенос нагрузок в другие узлы сети
- •Расчет сложнозамкнутых сетей
- •Матричный способ расчета
- •Лекция №20
- •Тема 6.5. Потери мощности и электроэнергии в электрических сетях, пути их снижения.
- •Лекция №21
- •Тема 7.1. Заземляющие устройства в электрических сетях. Методика их расчета.
- •Лекция №22
- •Тема 7.2. Молниезащита.
- •Лекция №23
- •Тема 7.3. Защита от перенапряжений.
- •Основные положения по выбору параметров опн
- •Лекция №24 Заключение.
Основные типы электростанций. Краткая характеристика режимов работы
Типы электрических станций:
1. Тепловые (ТЭС)
а) КЭС (конденсационные), ГРЭС (Туст =4500-5000 час/год и Туст =2000-3000 час/год).
б) Теплофикационные (ТЭЦ) (Туст=4500-5000 час/год)
в) Парогазовые (ПГЭС)
г) Газотурбинные (ГТУЭС)
2. ГЭС, ГАЭС (гидроаккумулирующие) (Туст=5000-6500 час/год и Туст=1000-1500 час/год)
3. АЭС (Туст=6000-6500 час/год)
а) АЭС с реакторами на тепловых нейтронах: ВВЭР; РБМК; (водо - водяной энергетический реактор,
реактор большой многоканальный кипящий бескорпусной).
б) АЭС с реакторами на быстрых нейтронах БН.
4. Геотермальные электростанции (ГТЭС).
5. Дизельные (ДЭС).
6. Приливные (ПЭС).
7. Ветровые (ВЭС).
8. Солнечные (СЭС).
Режимы работы электрических станций в энергосистеме.
Определяющее влияние на режимы работы электростанции оказывает непостоянство нагрузки энергосистемы; нагрузка непрерывно изменяется на протяжении суток, недели, года. Изобразим суточный график нагрузки энергосистемы для зимнего периода времени.
Этот график имеет 2 максимума:
- дневной (в диапазоне 9-11ч местного времени);
- вечерний ( в диапазоне 17-19 ч местного времени).
Эти максимумы показывают пиковые нагрузки.
Весь график по вертикали подразделяется на 3 части:
1. Базисная зона, для которой 0 ≤ Рнг ≤ Рmin.
2. Полупиковая зона: Рmin ≤ Рнг ≤ Рср.
3. Пиковая зона: Рср ≤ Рнг ≤ Рmaх.
Суточная неравномерность графика нагрузки объясняется неодинаковым потреблением электроэнергии различными группами потребителей в промышленности ит.д.
Режим работы электростанций в энергосистеме назначается диспетчерским управлением системы с учетом типов электростанций и их особенностей, с тем чтобы получить наибольший экономический эффект по системе в целом.
Режимы работы ГЭС и ГАЭС
Режим работы ГЭС в значительной степени зависит от водохранилища. Если водохранилища нет, то такая ГЭС работает в базисной зоне со временем использования установки мощности Туст=5000-6500 час/год.
Число часов в году – 8760, а вырабатываемая мощность зависит от водотока.
Если ГЭС имеет платину и водохранилище, то часть агрегатов такой ГЭС работает в базисной зоне (режиме). Эти агрегаты обеспечивают некоторый минимальный пропуск воды, необходимый по условиям судоходства и санитарным нормам.
Однако основная часть гидроагрегатов работает в переменной части графика нагрузки энергосистемы – пиковой и полупиковой, это объясняется высокими маневренными свойствами гидроагрегатов, которые запускаются всего за 3-5 минут, допускают частые включения и отключения. Во время паводка мощность ГЭС в базисной части графика, с тем, чтобы после заполнения водохранилища не сбрасывать бесполезно избыток воды.
ГАЭС предназначены для выравнивания суточного графика нагрузки энергосистемы в часы провалов нагрузки, они работают в насосном режиме, перекачивая воду из нижнего бассейна в верхний запасая таким образом гидроэнергию.
В часы максимальной нагрузки они работают в турбинном режиме принимая на себя пиковую часть нагрузки энергосистемы Туст=1000-1500 час/год.
Режим работы АЭС
Атомные электростанции работают в базисном режиме, поскольку регулирование их мощности затруднительно и экономично. Это объясняется высокими требованиями их надежности, низкими маневренными свойствами оборудования и низкой величиной топливной составляющей затрат на эксплуатацию АЭС. Туст=6000-6500 час/год.
Режимы работы ТЭЦ
Максимальная экономичность ТЭЦ достигается в том случае, если они работают по тепловому графику, когда пропуск пара в конденсаторы турбин минимальный, поэтому основным режимом работы ТЭЦ является базисный режим с числом часов использования основного оборудования Туст=4500-5000 час/год.
В летнее время ТЭЦ частично работают в конденсационном режиме. Если возникает необходимость снижения электрической нагрузки ТЭЦ в ночное время, то их агрегаты можно разгрузить на 15-30% в зависимости от типа паровых турбин. При необходимости большей разгрузки недостающее тепло может быть получено с помощью редукционно – охладительной установки (РОУ).
Режимы работы КЭС (ГРЭС)
Конденсационные электрические станции в зависимости от применяемого оборудования могут работать в базисном и полупиковом режиме.
Время использования Туст=4500-5000 час/год. В полупиковом Туст =2000-3000 час/год.
В базисном режиме работают наиболее крупные и экономичные станции с мощными, но низко-маневренными блоками имеющие высокие параметры пара (давление 24 МПа, t=540 град.С). Экономичность блоков определяется минимальным расходом топлива. Для газо-мазутных станций он составляет 315-320 г/кВт.ч, для угольных станций этот расход больше. В ночное время нагрузка блоков может быть снижена до некоторого технологического минимума. Он составляет для блоков на твердом топливе 60-75% номинальной мощности блоков, на газо-мазутном топливе – 50%.
К блокам ЛЭС работающим в полупиковом режиме предъявляются ограничения по мощности и параметрам пара. Эти блоки должны быстро набирать нагрузку в часы максимума, однако это вызывает быстрое изменение температуры в стенках котлов, труб и т.д. и вызывает появление температурных напряжений.
Для предотвращения температурных напряжений в этих стенках и предотвращения их разрыва стенки не должны быть толстыми, поэтому параметры пара для полупиковых блоков имеют следующее значение (давление 13 МПа, t=560 град.С).