1 Приведите классификацию электростанций, охарактеризуйте принцип работы тэц, кэс, аэс, гидроэлектростанций
Классификация электростанций:
1 Тепловые А) топливо - сжигающие (КЭС, ТЭЦ, атомные), Б) магнитно - гидравлические (ветровые и прочие)
2 Гидравлические А) приливные, Б)речные, В)гидроаккумулирующие
Электрические станции предназначаются для производства электрической и тепловой энергии. Электроэнергия на электростанциях вырабатывается генераторами. Первичные двигатели и генераторы – основное энергосиловое оборудование электростанций.
КЭС – конденсационная электростанция
В КЭС весь пар за исключением небольших отборов для подогрева воды, используются для вращения турбины, выработки электрической энергии.
Особенности КЭС: удаленность от потребителей электрической энергии, блочный принцип построения приводит к увеличению надежности работы и облегчении эксплуатации, снижение объема строительных и монтажных работ.
КЭС работает на твердом, жидком топливе и газе. Основной пароводяной контур осуществляет следующие процессы: горение топлива сопровождается выделением тепла, которое нагревает воду в турбинах котла. Вода превращается в пар, его подают в турбину, где совершает механическую работу, вращает вал турбины. Отсюда следует -вращается ротор генератора. Отработанный пар поступает в конденсатор, где превращается в воду, которая откачивается насосом в деаэратор. В деаэраторе происходит удаление растворенных газов и прежде всего кислорода. Система циркуляционного водоснабжения обеспечивает охлаждения пара в конденсаторе водой, для компенсации потерь пара подается подпиточная вода. На КЭС имеют место значительные потери энергии, КПД=42%. Электрическая часть КЭС представляет совокупность основного электрооборудования и электрооборудования собственных нужд. Для обеспечения электроэнергии собственных нужд на станции выполняются отпайки от генераторов каждого блока. Для питания мощных электродвигателей используют генераторное напряжение, для питания двигателей меньшей мощности система напряжения 380/ 220В.
ТЭЦ- теплоэлектроцентраль
У ТЭЦ КПДдо 75%, это объясняется тем, что часть отработавшего пара используется для нужд промышленного производства( отопления, водоснабжения). Основное отличие от КЭС состоит в специфике пароводяного контура, обеспечивающего промежуточные отборы пара турбины, а также в способе выдачи энергии. Связь ТЭЦ с другими станциями выполняется на повышенном напряжении, при ремонте или аварийном отключении одного генератора недостающая мощность может быть передана из энергосистемы через эти же трансформаторы. Для увеличения надежности работы предусматривается секционирование сборных шин, при аварии одной из секций вторая секция остается в работе. Турбины ТЭЦ позволяют регулировать количество отбираемого пара. Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передает свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты. На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара, в этом случае ТЭЦ становится обычным КЭС. Это дает возможность работать ТЭЦ по двум графикам нагрузки: тепловому и электрическому. При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразно.
АЭС- атомная электростанция
АЭС предназначенные для выработки электрической энергии. При этом на многих АЭС есть теплофикационные установки, предназначенные для подогрева сетевой воды, используя тепловые потери станции.
Источник энергии – ядерное топливо. Ядерная реакция происходит в специальных устройствах – ядерных реакторах, состоящих из активной зоны, отражателя, системы охлаждения, регулирования и контроля, корпуса и защиты.
Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец и др. Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора.
В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара, вместо использования водохранилища, вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной станции.
Гидроэлектростанции
ГЭС – электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.
ГЭС разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности: мощные – вырабатывают от 25МВ и выше; средние – до 25МВт; малые – до 5МВт.
Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов.
2 Охарактеризуйте требования по надежности обеспечения потребителей электриче-ской энергией. Опишите каждую из трех категорий потребителей, особую группу, приве-дите примеры схем электроснабжения потребителей всех категорий.
1. Электроприемники 1 категории— электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Перерыв в электроснабжении таких ЭП допускается на время автоматического ввода резервного питания (АВР), питание должно осуществляться от двух независимых взаиморезервируемых источников питания .
Пример: устройства автоматической обработки информации, устройства автоматического управления технологическим процессом, сооружения с массовым скоплением людей( театры, стадионы), электрифицированный транспорт, больницы и т.д.
СХЕМА
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для электроснабжения этой группы ЭП предусматривается дополнительное питание от третьего независимого источника питания.
СХЕМА
2. Электроприемники 2 категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. ЭП этой категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых , взаиморезервируемых источников, перерыв в электроснабжении допускается на время включения резервного питания дежурным персоналом или оперативной выездной бригадой.
К таким потребителям относятся жилые дома с электроплитами, детские учреждения,
3.Электроприемники 3 категории- все остальные электроприемники, электроснабжение которых может выполняться от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении допускается 1 сутки.
