5.Електрична частина станцій та підстанцій.

5.1 Технологія виробництва електроенергії на КЕС,ТЕЦ,АЕС,ГЕС,ГАЕС та їх особливості.

Виробництво ЕЕ на електростанції

ЕЕ виробляється на ТЕС, АЕС, ГЕС, ГАЕС (гідроакумулюючі), нетрадиційні джерела енергії (ВЕС, геотермальні, сонячні (геліо ЕС, СЕС), приливні, дизельні).

	Вся ЕЕ	від установленої потужності
ТЕС	45%	65-75%
АЕС	45%	15-16%
ГЕС	8-10%
Нетрадиц.	<1%

Серед нетрадиційних найбільше використовуються ВЕС.

Техніко-економічні характеристики ЕС:

1. питомі капіталовкладення (грн./кВт)

2. собівартість ЕЕ (кВт/год)

3. термін будівництва (кількість років)

4. ККД

За вартістю кВт/год найдорожчі ГЕС.

Собівартість ГЕС найменша.

Будівництво найдовше в ГЕС (до 10 років).

ККД

ТЕС	до 41%
ТЕЦ	70%
АЕС	<41%
ГЕС	чим потужніша станція, тим більше ККД, великих – 95%, малих – 75%.

Роль і місце КЕС в енергосистемі.

ТЕС поділяються на КЕС і ТЕЦ

КЕС призначені виключно для вироблення енергії.

Конденсационная электростанция (КЭС), тепловая паротурбинная электростанция, назначение которой — производство электрической энергии с использованием конденсационных турбин. На КЭС применяется органическое топливо: твердое топливо, преимущественно уголь разных сортов в пылевидном состоянии, газ, мазут и т. п. Тепло, выделяемое при сжигании топлива, передаётся в котельном агрегате (парогенераторе) рабочему телу, обычно — водяному пару. КЭС, работающую на ядерном горючем, называют атомной электростанцией (АЭС) или конденсационной АЭС (АКЭС).

Теплові станції з агрегатами такої великої потужності виконується з блоків. Кожен блок складається з парогенератора, турбіни, електричного генератора і підвищуючого трансформатора, потужність якого відповідає потужності генератора. Трансформація напруги генератора до 110-750 кВ і вище є в розглянутих умовах єдиним прийнятним рішенням. Окремі блоки пов’язані між собою тільки на збірних шинах високого та середнього напруги, звідки потужність станції потрапляє в мережу системи.

Особливості КЕС:

1. будуються поблизу покладів вугілля

2. далеко від населених пунктів

3. необхідна наявність великої кількості води.

Потужність КЕС 200, 300, 500, 800, 1000, 1200 МВт.

КЕС будуються за блочною структурою

Переваги: маневреність, зручність ремонтів, паралельність роботи блоків (асинхронність) для забаезпечення стійкої роботи.

КЕС і ТЕЦ – інерційні, маломаневрені. Інерційні через інерційні процеси (щоб розігрітись требе багато часу через коефіцієнт лінійного розширення)

Роль і місце АЕС в енергосистемі.

Атомная электростанция (АЭС), электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор

Атомні станції

За технологічною схемою атомні станції є тепловими, різниця у парогенераторах.

В теплових спалюється органічне паливо, а на атомних – ядерне паливо.

РБМК-1000 (більше не використовують) – реактор великої потужності канального типу 1000 МВт.

ВВЭР-1000 – водяний електричний реактор 1000 еМВт.

Южно Українська 3* ВВЭР-1000

Запорізька 6* ВВЭР-1000

Рівненська 3* ВВЭР-440

Хмельницька 2* ВВЭР-1000

Особливості АЕС

1. Аес мають велику одиничну потужність блоків (по 1000 МВт) на відміну від ТЕС.

2. агрегати (блоки) АЕС маломаневрені. У франції виробляється 80% ЕЕ на АЕС.

3. необхідність великої кількості холодної води, теплова потужність ВВЭР-1000 1800-2000 МВт

4. місце будівництва АЕС віддалене від споживачів ЕЕ.

5. поточні блочні трансформатори які перетворюють мін на 330 кВ.

6. в порівнянні з ТЕС є екологічно чистими.

Роль і місце ТЕЦ в енергосистемі.

ТЕЦ призначені для виробницва теплової енергії.

ТЕС поділяється на КЕС і ГЕС.

Ососбливості ТЕЦ

1. місце будівництва – близько до споживачів або в населених пунктах (далеко тепло не передається)

2. наявні грядельні

3. потужність 30-250 МВт (ТЕЦ-5 2*250+2*100, ТЕЦ-6 2*250, ДТЕС-3*60 збільшується до 400-600)

4. Електроенергія видається споживачам в основному на генераорній напрузі (відсутній блочний трансформатор)

КЕС і ТЕЦ – інерційні, маломаневрені. Інерційні через інерційні процеси (щоб розігрітись требе багато часу через коефіцієнт лінійного розширення)

Роль і місце ГЕС, ГАЕС в енергосистемі.

Гидроэлектростанция предназначена для преобразования энергии речного потока в электрическую энергию.

Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно бо́льшие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.

Особенности

• Себестоимость электроэнергии на ГЭС существенно ниже, чем на всех иных видах электростанций

• Генераторы ГЭС можно достаточно быстро включать и выключать в зависимости от потребления энергии

• Возобновляемый источник энергии

• Значительно меньшее воздействие на воздушную среду, чем другими видами электростанций

• Строительство ГЭС обычно более капиталоёмкое

• Часто эффективные ГЭС более удалены от потребителей

• Водохранилища часто занимают значительные территории

• Плотины зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам, однако часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы в самом водохранилище и осуществлению рыбоводства.

ГЕС

1. великої потужності >1000 МВт.

2. середньої потужності Дніпрогес І, Дніпрогес 2

3. малої потужності до 20 МВт, є ще мікро.

Види ГЕС

На відміну від ТЕС, АЕС ГЕС є маневреною станцією (швидко набирає і скидає потужність)

ГАЕС призначені для вирівнювання графіка навантажень електроенергетики

ГАЭС использует в своей работе либо комплекс генераторов и насосов, либо обратимые гидроэлектроагрегаты, которые способны работать как в режиме генераторов, так и в режиме насосов. Во время ночного провала энергопотребления ГАЭС получает из энергосети дешёвую электроэнергию и расходует её на перекачку воды в верхний бьеф (насосный режим). Во время утреннего и вечернего пиков энергопотребления ГАЭС сбрасывает воду из верхнего бьефа в нижний, вырабатывает при этом дорогую пиковую электроэнергию, которую отдаёт в энергосеть (генераторный режим).

Поскольку оба режима имеют коэффициент полезного действия, меньший 100 %, то в среднем ГАЭС потребляет электроэнергию, т. е. формально является убыточной. Однако в крупных энергосистемах большую долю могут составлять мощности тепловых и атомных электростанций, которые не могут быстро снижать выработку электроэнергии при ночном снижении энергопотребления или же делают это с большими потерями. Опыт использования ГАЭС в целях регулирования электрических режимов показал, что они являются не только генерирующим источником, но и источником оказания системных услуг, способствующих как оптимизации суточного графика нагрузок, так и повышению надёжности и качества электроснабжения.