Что такое электроэнергетическая система
электроэнергетическая система
Смотреть что такое «электроэнергетическая система» в других словарях:
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА — объединение электростанций, связанных линий электропередачи и совместно питающих потребителей электроэнергии. См. также Единая электроэнергетическая система … Большой Энциклопедический словарь
Электроэнергетическая система — объединение электростанций, связанных линиями электропередачи (ЛЭП) и совместно питающих потребителей электроэнергии. Совокупность нескольких электроэнергетических систем, объединенных линиями электропередач высокого напряжения и обеспечивающих… … Финансовый словарь
Электроэнергетическая система — Электроэнергетическая система это находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приёмников электрической энергии, объединённое общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нём… … Википедия
электроэнергетическая система — Находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приемников электрической энергии, объединенное общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нем физических процессов [ГОСТ 21027 75]… … Справочник технического переводчика
электроэнергетическая система — сущ., кол во синонимов: 1 • энергосистема (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
электроэнергетическая система — Объединение электростанций, связанных линиями электропередач и совместно питающих потребителей электроэнергии. Syn.: энергосистема … Словарь по географии
электроэнергетическая система — объединение электростанций, связанных ЛЭП и совместно питающих потребителей электроэнергии. См. также Единая электроэнергетическая система. * * * ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, объединение электростанций, связанных… … Энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА — со вокупность взаимосвязанных электрических станций, электрических сетей и тепловых сетей, а также потребителей электрич. и тепловой энергии, объединённых единством процесса произ ва. передачи и потребления энергии. Характерными показателями Э. с … Большой энциклопедический политехнический словарь
Электроэнергетическая система — 15. Электроэнергетическая система По ГОСТ 21027 Источник: ГОСТ 19431 84: Энергетика и электрификация. Термины и определения оригинал докум … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Электроэнергетическая система — 1.2.4. Электроэнергетическая система электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии. Источник:… … Официальная терминология
Электроэнергетическая система — – находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приемников электрической энергии, объединенное общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нем физических процессов. ГОСТ 21027 75. См.… … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
со вокупность взаимосвязанных электрических станций, электрических сетей и тепловых сетей, а также потребителей электрич. и тепловой энергии, объединённых единством процесса произ-ва. передачи и потребления энергии. Характерными показателями Э. с.являются: установленная, располагаемая, рабочая, резервная и тепловая мощности. Энергоснабжение от Э. с. имеет существ. преимущества по сравнению с питанием потребителей от изолир. электростанции: улучшается надёжность энергоснабжения, лучше используются энергетич. ресурсы (тепловая, атомная и гидроэнергия), снижается себестоимость электроэнергии за счёт наиболее экономичного распределения нагрузки между электростанциями, появляется возможность применения оборудования большей единичной мощности, уменьшается резервная мощность. Э. с. управляется обычно из единого центра. См. Единая электроэнергетическая система. Объединённая электроэнергетическая система. Районная электроэнергетическая система и ссылки в ст. Электроэнергетической системы мощность.
Смотреть что такое «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА» в других словарях:
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА — объединение электростанций, связанных линий электропередачи и совместно питающих потребителей электроэнергии. См. также Единая электроэнергетическая система … Большой Энциклопедический словарь
Электроэнергетическая система — объединение электростанций, связанных линиями электропередачи (ЛЭП) и совместно питающих потребителей электроэнергии. Совокупность нескольких электроэнергетических систем, объединенных линиями электропередач высокого напряжения и обеспечивающих… … Финансовый словарь
Электроэнергетическая система — Электроэнергетическая система это находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приёмников электрической энергии, объединённое общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нём… … Википедия
электроэнергетическая система — Находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приемников электрической энергии, объединенное общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нем физических процессов [ГОСТ 21027 75]… … Справочник технического переводчика
электроэнергетическая система — сущ., кол во синонимов: 1 • энергосистема (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
электроэнергетическая система — Объединение электростанций, связанных линиями электропередач и совместно питающих потребителей электроэнергии. Syn.: энергосистема … Словарь по географии
электроэнергетическая система — объединение электростанций, связанных ЛЭП и совместно питающих потребителей электроэнергии. См. также Единая электроэнергетическая система. * * * ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, объединение электростанций, связанных… … Энциклопедический словарь
Электроэнергетическая система — 15. Электроэнергетическая система По ГОСТ 21027 Источник: ГОСТ 19431 84: Энергетика и электрификация. Термины и определения оригинал докум … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Электроэнергетическая система — 1.2.4. Электроэнергетическая система электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии. Источник:… … Официальная терминология
Электроэнергетическая система — – находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приемников электрической энергии, объединенное общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нем физических процессов. ГОСТ 21027 75. См.… … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
Общие сведения об электроэнергетических системах. Основные определения.
Литература
А) Использованная при подготовке текста группового занятия
1. В.И. Королев «Расчет мощностей электропривода БКСМ методом тяговых усилий» [Текст]: учебно- методическое пособие М-во образования и науки РФ, СПбГТУРП. – СПб: СПбГТУРП 2010;
2. Синюкова Т. В. «Электроснабжение» Липецк: Липецкий государственный технический университет, ЭБС АСВ 2013;
3. Ушаков В. Я. «Современные проблемы электроэнергетики» Томск: Томский политехнический университет 2014;
б) Рекомендуемая обучающимся для самостоятельной работы по теме группового занятия
1. Синюкова Т. В. «Электроснабжение» Липецк: Липецкий государственный технический университет, ЭБС АСВ 2013;
Санкт-Петербург 2020 г.
Текст лекции:
Общие сведения об электроэнергетических системах. Основные определения.
Общие сведения об электроэнергетике и электроснабжение потребителей электрической энергии. Основные определения.
В России действуют около 600 электростанций общей мощностью 218145,8 МВт.
По типу используемой энергии их можно разделить на три группы: Тепловые – 68,4%; Гидравлические – 20,3%; Атомные – около 11.1%; Альтернативные виды электроэнергии. Чтобы выявить преимущества того или иного вида энергии рассматриваются четыре основных параметра: Эффективность использования; Применение природных ресурсов; Влияние на окружающую среду; Потенциальная опасность.
Теплоэлектростанции ТЭС работают на преобразовании тепловой энергии топлива таких как, нефть, уголь, природный газ, в механическую, а затем в электрическую энергию. К недостаткам теплоэлектростанций относится использование не возобновляемых ресурсов. Недостатком будет и влияние на окружающую среду так, как в химический состав топлива входит углерод, пагубно действующий на атмосферу, создавая так называемый «парниковый эффект». Также отрицательным будет и выброс в гидросферу теплоты с водой. Теплоэлектростанции являются взрывопожарными и химически опасными объектами.
Гидроэлектростанции Преобразования энергии происходит за счет использования потока воды. ГЭС обладают значительным КПД до высокого 95%. Основным преимуществом этого вида энергии является, экологически чистая кинетическая энергия воды. Недостатком такого вида энергии является изменение водных биоценозов, и подтопление населенных пунктов вблизи ГЭС. Удерживаемые плотиной массы воды таят в себе огромную разрушительную силу.
Электрическая часть энергосистемы – совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы. Электроэнергетическая система – электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии (ЭЭ), объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.
Электроэнергетическая система (ЭЭС) – это совокупность устройств для выработки, передачи, распределения и потребления электроэнергии (рис. 2).
Понятие об электроэнергетической системе.
Рис. 2 Структурная схема ЭЭС
Энергетическая система (энергосистема) – это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных меду собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.
Структурная схема технологических процессов в ЭЭС и СЭС представлена на рис. 3
Рис. 3 Схема технологического процесса выработки, передачи, распределения и потребления электроэнергии: ТЭС – тепловая электростанция; ГЭС – гидравлическая электростанция; АЭС – атомная электростанция; СЭС – система электроснабжения; РГ – установка распределенной генерации; VPP – виртуальная электростанция.
В отличие от других отраслей промышленного производства электроэнергетика обладает следующими особенностями:
— производство, транспорт, распределение и потребление электроэнергии происходит практически единовременно, поэтому ЭЭС и СЭС, отдельные звенья, которые могут быть удалены друг от друга на сотни километров, объединены в единый сложный механизм;
— ЭЭС и СЭС характеризуются быстротой протекания переходных процессов: волновые процессы совершаются в тысячные доли секунды, электромагнитные процессы – в десятые доли секунд;
— электроэнергетика обеспечивает ЭЭ все отрасли промышленности, транспорт, связь, отличающиеся технологиями производства, способами преобразования ЭЭ, многообразием электроприемников;
— имеет место значительная временная неравномерность производства и потребления энергии.
Быстрота протекания процессов в ЭЭС и СЭС требует обязательного применения автоматических устройств: аппаратов релейной защиты, автоматических регуляторов, устройств автоматического управления. Правильный выбор и настройку этих устройств, возможно, выполнить только при учете работы всей системы как единого целого.
ЭЭС и СЭС (СЭП) включают элементы, которые можно подразделить на три вида:
— силовые элементы — генераторные агрегаты, осуществляющие преобразование первичных ТЭР в электроэнергию; трансформаторы и выпрямительные установки, посредством которых производится изменение параметров тока и напряжения; линии электропередач (ЛЭП), выполняющие передачу электроэнергии; коммутирующая аппаратура, с помощью которой производится включение или отключение отдельных элементов ЭЭС (СЭС, СЭП);
— измерительные устройства, к которым можно отнести трансформаторы тока и напряжения, на основе которых осуществляется подключение электроизмерительных приборов, а также средств контроля и управления к высоковольтным и многоамперным цепям;
— средства контроля и управления, к которым относятся устройства релейной защиты, а также автоматические регуляторы, системы телемеханики и связи.
Электроснабжение – обеспечение потребителей электрической энергией. Система электроснабжения – совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Централизованное электроснабжение – электроснабжение потребителей ЭЭ от энергосистемы.
Электроустановка – совокупность аппаратов, машин, оборудования и сооружений, предназначенных для производства, преобразования, передачи, распределения или потребления ЭЭ. Электроустановки (ЭУ) разделяют по величине напряжения до 1000 В (низковольтные ЭУ) и выше 1000 В (высоковольтные ЭУ).
Электростанция – электроустановка, служащая для производства (генерации) электрической энергии в результате преобразования энергии, заключённой в природных энергоносителях (уголь, газ, вода и др.) при помощи турбо- и гидрогенераторов.
Электрическая сеть – совокупность электроустановок для передачи и распределения ЭЭ, состоящая из подстанций и распределительных устройств (РУ), соединенных линиями электропередачи (ЛЭП), и работающая на определенной территории.
Электрическая сеть предприятия объединяет понизительные и преобразовательные подстанции, распределительные пункты (РП), электроприемники (ЭП) и ЛЭП на территории предприятия.
Подстанция – электроустановка, предназначенная для приёма, преобразования (трансформации) и распределения электроэнергии, состоящая из трансформаторов (автотрансформаторов) и других преобразователей ЭЭ, распределительных и вспомогательных устройств. В зависимости от назначения подстанции выполняются трансформаторными или преобразовательными – выпрямительными, двигатель-генераторными и др. Подстанция может быть повышающей, если преобразование величины напряжения переменного тока осуществляется с низшего напряжения на высшее (подстанции электростанций), и понижающей – в случае трансформации высшего напряжения на низшее (подстанции предприятий, городов и др.).
Центр, источник электропитания – источник ЭЭ, на сборных шинах (зажимах) которого осуществляется автоматическое регулирование режима напряжения. Наряду с электростанциями это шины подстанции с трансформаторами, оснащёнными регуляторами напряжения под нагрузкой (РПН), регулируемыми источниками реактивной мощности, линейными регуляторами и др.
Узловая распределительная подстанция – центральная подстанция предприятия на напряжение 35-220 кВ, получающая энергию от энергосистемы и распределяющая ее на том же напряжении по главным понизительным подстанциям или подстанциям глубокого ввода на территории предприятия.
Главная понизительная подстанция – трансформаторная подстанция, получающая питание непосредственно от энергосистемы на напряжениях 35 кВ и выше, и распределяющая энергию на более низком напряжении по всему предприятию или отдельному его району.
Глубокий ввод – система электроснабжения с приближением высшего напряжения (35-220 кВ) к электроустановкам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов.
Подстанции глубокого ввода размещаются на территории предприятия рядом с наиболее крупными объектами потребления ЭЭ и получают питание от энергосистемы, узловой распределительной подстанции, ГПП или ТЭЦ предприятия, и выполняются по упрощенным схемам первичной коммутации.
Распределительный пункт – распределительное устройство, предназначенное для приема и распределения ЭЭ на напряжение 6-20 кВ. РП может совмещаться с трансформаторной или преобразовательной подстанцией, обслуживающей примыкающих к нему потребителей. Цеховая трансформаторная подстанция (ТП) – подстанция, преобразующая ЭЭ на пониженное напряжение (до 1000 В) и непосредственно питающая ЭП одного или нескольких прилегающих цехов, либо части большого цеха. В ряде случаев от этих же подстанций питаются близкорасположенные потребители высшего напряжения. Пристроенная подстанция – подстанция, непосредственно примыкающая к основному зданию.
Встроенная подстанция – закрытая подстанция, вписанная в контур основного задания.
Внутрицеховая подстанция – подстанция, расположенная внутри производственного здания, открыто или в отдельном закрытом помещении.
Отдельностоящая подстанция – подстанция, расположенная отдельно от основных зданий.
Столбовая(мачтовая) трансформаторная подстанция – открытая ТП, все оборудование которой установлено на конструкциях или опорах воздушных линий (ВЛ) на высоте, не требующей ее ограждения.
Распределительное устройство (РУ) – электроустановка, входящая в состав любой подстанции; предназначена для приёма и распределения электроэнергии на одном напряжении (до 1000 В и более). РУ содержат коммутационные аппараты, устройства управления, защиты, измерения и вспомогательные сооружения.
Наряду с подстанциями электрическая энергия может распределяться на распределительных пунктах – устройствах, предназначенных для приёма и распределения ЭЭ на одном напряжении (без трансформации) и не входящих в состав подстанции.
Линия электропередачи (ЛЭП) – электроустановка, предназначенная для передачи электрической энергии на расстояние с возможным промежуточным отбором. Линии выполняют воздушными, кабельными, а также в виде токопроводов на промышленных предприятиях и электростанциях и внутренних проводок в зданиях и сооружениях.
Приемник электроэнергии (ЭП) – устройство, аппарат, агрегат, механизм, в котором происходит преобразование ЭЭ в другой вид энергии для ее использования (электродвигатели, электропечи, установки электроосвещения, электростатического и электромагнитного поля и др.). Потребитель электроэнергии – электроприемник или их группа, объединенные технологическим процессом и размещающиеся на определенной территории.
Нормальный режим потребителя ЭЭ – режим, при котором обеспечиваются заданные значения параметров его работы. Послеаварийный режим – режим, в котором находится потребитель электроэнергии в результате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормального режима после локализации отказа. Независимый источник питания – ИП, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания. К числу независимых ИП относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих условий:
1. каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого ИП;
2. секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.
Токопровод – устройство для подачи и распределения электроэнергии, состоящее из неизолированных и изолированных проводников и относящихся к ним изоляторов, защитных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих и опорных конструкций.
Шинопровод — это комплектное устройство, прошедшее типовые испытания, в виде системы проводников, размещенных внутри лотка, трубы или иной подобной оболочки, которое состоит из разделенных промежутками шин, которые в свою очередь опираются на изоляционный материал.
Кабельная линия (КЛ)– линия для передачи ЭЭ, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными муфтами (заделками) и крепежными деталями.
Кабельное сооружение – сооружение, предназначенное для размещения кабельных линий: кабельные тоннели, каналы, короба, блоки, шахты, этажи, двойные полы, эстакады, галереи, камеры и т.д.
Воздушные линии – устройства для передачи ЭЭ по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленных с помощью изоляторов, и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.п.).
Электропроводка – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями.
Распределительное устройство низкого напряжения (РУНН) – совокупность конструкций, аппаратов и приборов, предназначенных для приема и распределения ЭЭ напряжением до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока.
Вводное устройство – совокупность конструкций, аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе питающей линии в здание или его обособленную часть. Вводное устройство, включающее в себя так же аппараты и приборы отходящих линий, называется вводным распределительным устройством.
Главный распределительный щит – распределительный щит, через который снабжается электроэнергией все здание или его обособленная часть.
Шкаф распределительный (ШР) – устройство напряжением до 1000 В, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных ЭП или их группы (электродвигателей, групповых щитков).
Групповой щиток – устройство, в котором устанавливаем аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только коммутационные аппараты) для отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников.
Энергетика, электрические системы — основные понятия
Энергетическое топливо
Основная статья: Топливо
Газовый факел в Таиланде.
Так как большинство из традиционных электростанций и источников теплоснабжения выделяют энергию из невозобновляемых ресурсов, вопросы добычи, переработки и доставки топлива чрезвычайно важны в энергетике. В традиционной энергетике используются два принципиально отличных друг от друга видов топлива.
Органическое топливо
В зависимости от агрегатного состояния органическое топливо делится на газообразное, жидкое и твёрдое, каждое из них в свою очередь делится на естественное и искусственное. Доля такового топлива в мировом энергобалансе составляла в 2000 году около 65 %, из которых 39 % приходились на уголь, 16 % на природный газ, 9 % на жидкое топливо(2000 г.). В 2010 году по данным BP доля ископаемого органического топлива 87 %, в том числе: нефть 33,6 %, уголь 29,6 % газ 23,8 %.Tо же по данным «Renewable21» 80,6 %, не считая традиционной биомассы 8,5 %.
Газообразное
Естественным топливом является природный газ, искусственным:
Жидкое
Естественным топливом является нефть, искусственным называют продукты его перегонки:
Твёрдое
Естественным топливом являются:
Искусственным твёрдым топливом являются:
Ядерное топливо
Основная статья: Ядерное топливо
Для использования на АЭС требуется обогащение урана, поэтому его после добычи отправляют на обогатительный завод, после переработки на котором 90 % побочного обеднённого урана направляется на хранение, а 10 % обогащается до нескольких процентов (3—5 % для энергетических реакторов). Обогащённый диоксид урана направляется на специальный завод, где из него изготавливают цилиндрические таблетки, которые помещают в герметичные циркониевые трубки длиной почти 4 м, ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы). По нескольку сотен ТВЭЛов для удобства использования объединяют в ТВС, тепловыделяющие сборки.
Энергетическая система страны
Развитие энергосистемы — это одна из важнейших задач любого государства. Если говорить о масштабах целой страны, то магистральные сети должны опутывать всю территорию страны. Данные сети характеризуются тем, что провода способны выдерживать потоки электрической энергии с напряжением 220, 330 и 750 кВ
Тут важно отметить, что мощность, имеющаяся в таких линиях, огромна. Этот показатель может достигать от нескольких сотен мВт до нескольких десятков гВт
Такая нагрузка энергосистемы является огромной, а потому следующий этап работы — это понижение напряжения и мощности для подачи электричества на районные и узловые подстанции. Вольтаж для таких объектов должен быть 110 кВ, а мощность — не превышать нескольких десятков мВт.
электрическая энергия
Безопасность
Инструкция в энергосистеме по ее безопасности — это то, что должен знать каждый сотрудник любой электростанции.
Для начала стоит понять, что считается аварийной ситуацией. Под такое описание подходят случаи, когда происходят изменения в стабильной работе оборудования, влекущие за собой угрозу аварии. Признаки этого происшествия определяются для каждой отрасли согласно ее нормативно-техническим документам.
Если же аварийная ситуация все же возникла, то эксплуатационный персонал обязан принять меры по локализации и дальнейшей ликвидации создавшегося положения
При этом важно выполнить две следующие задачи: обеспечить безопасность людей и, по возможности, сохранить все оборудование в целостности и сохранности
Как предотвратить разрушение
Для того чтобы избежать катастрофических последствий, которые произойдут, если система рухнет, была изобретена программа автоматической частотной нагрузки, которая используется на подстанциях. Работает она полностью автономно. Ее включение происходит в тот момент, когда в линии возникает нехватка мощности. Также для этих целей используется еще одна структура, которая называется автоматической ликвидацией асинхронного режима.
Если говорить о работе АЧР, то тут все довольно просто. Принцип работы этой программы довольно прост и заключается в том, что она автоматически отключает часть нагрузки на энергосистему. То есть отключает от нее часть потребителей, чем снижает потребляемую мощность, а значит, восстанавливает баланс в общей системе.
АЛАР же — это более сложная система, задача которой заключает в том, чтобы находить места асинхронных режимов работы электрической сети и ликвидировать их. Если в общей энергосистеме страны возникает дефицит мощности, то АЧР и АЛАР на подстанциях включаются в работу одновременно.
Примечания
↑ (PDF) (недоступная ссылка). 30. IEA (2017). Дата обращения 20 февраля 2018.
(англ.) (недоступная ссылка). ISBN 978 0 94612 130 4 11. WORLD ENERGY COUNCIL, Bloomberg (2013). Дата обращения 29 июля 2015.
(англ.) 5. Мировой энергетический совет (2013). Дата обращения 20 октября 2019.
. Дата обращения 4 декабря 2014.
Лица, учреждения и организации, которые связаны с развитием энергетики и ее функционированием
Президент принимает решения, подписывает законы, регулирует международные отношения, выступает с инициативами в принятии планов развитии энергетики в отдельных регионах.
Верховный Совет принимает законы и программы развития электроэнергетики, выделяет бюджет.
Кабинет министров (Министерство энергетики и топлива) определяет пути развития электроэнергетики, изыскивает средства на ее развитие, составляет программы развития энергетики, руководит проектными организациями, которые занимаются проектированием энергообъектов, также ему подчиняется энергорынок.
Территориальные исполнительные органы (Горсовет) проявляют инициативу в строительстве электрических станций, в развитии электрических сетей и т.д.
На территории Украины действуют следующие организации электроэнергетики:
Структура и основные требования к системам электроснабжения
Основной задачей создания системы электроснабжения (СЭС) является обеспечение их высокой надежности и экономичности, поддержание высокого качества электроэнергии. СЭС включает большое количество объектов, имеет большую протяженность и рассредоточенность; ее проектированием занято много организаций. СЭС состоит из генерирующих установок, питающих и распределительных сетей, трансформаторных и преобразовательных станций и подстанций, связанных кабельными и воздушными линиями, токопроводами высокого и низкого напряжения.
Безопасность для жизни и здоровья людей при эксплуатации СЭС и надежность работы ЭО обеспечиваются правильным выбором технических решений на всех этапах выработки, распределения и передачи электроэнергии, правильным выбором способов ее канализации, выполнением требований техники безопасности и соответствием условиям окружающей среды. СЭС должна быть удобна и безопасна в обслуживании, должна обеспечивать качество энергии и бесперебойность электроснабжения в номинальном и послеаварийном режимах. В то же время СЭС должна быть экономичной, иметь минимальные потери и обоснованный расход дефицитных материалов и оборудования. Экономичность и надежность СЭС достигается путем создания связей и взаимного резервирования сетей различных регионов, сетей промышленных предприятий (ПП) с СЭС коммунальных и сельских потребителей и т.д.
СЭС условно можно разделить на три блока:
На электростанциях вырабатываемая энергия разделяется на два потока: электрическая и тепловая энергия, рис.1.1. От генераторов электростанций, через повышающие блочные трансформаторы, рис. 1.2, электроэнергия поступает на станционные открытые распределительные устройства (ОРУ).
Рисунок 1 – Схема системы электроснабжения
Второй блок включает линии электропередач (воздушные и кабельные), опоры воздушных линий электропередач (ВЛЭП) и кабельное хозяйство, главные (ГПП) и промежуточные понизительные станции (подстанции), распределительные устройства (РУ), системы грозозащиты и компенсации реактивной мощности.
Третий блок объединяет все электроприемники (ЭП), системы управления, защиты, диагностики и приборы измерения физических величин. При создании СЭС для ЭП с резко-переменной и с циклически повторяющейся ударной нагрузкой, при наличии ЭП, требующих бесперебойного питания, устанавливаются дополнительные требования, оговариваемые в технических условиях (ТУ). Также при определении нагрузки конкретного участка, при выборе структуры, мощности и пропускной способности СЭС следует учитывать не только собственных потребителей электроэнергии, но и наличие рядом расположенных потребителей, для которых нужно обеспечить резервирование электроснабжения.
Рисунок 2 – Силовой трехфазный блочный трансформатор с масляным охлаждением
Надежность электроснабжения промышленных предприятий, их цехов и отдельных установок в значительной степени зависит от наличия и надежности систем резервного питания и защиты. Обеспечение резервного электропитания сопряжено с материальными затратами и не может быть обеспечено для всех установок и оборудования. Поэтому необходимо точно знать, у каких ЭП технологические процессы не допускают перерыва в электроснабжении, а для каких такие перерывы возможны без существенного ущерба производству. Для этого устанавливают категории надежности электроснабжения для всех ЭП.
При проектировании следует учитывать особенности размещения технологического оборудования, уметь разделять оборудование на установленное и неустановленное. Установленное оборудование обычно неподвижно, но в некоторых случаях может перемещаться по площади предприятия или цеха, или заменяться другим, более производительным. К установленному оборудованию относятся металлорежущие станки, оборудование легкой и пищевой промышленности, где технологические процессы часто меняются из-за специфического характера производства, и т.д. К неустановленному оборудованию относятся передвижные установки, например, мостовые краны, подъемно-транспортные сооружения, питающиеся от стационарной контактной сети.
Особенно высокие требования к надежному и экономичному электроснабжению предъявляют крупные энергоемкие предприятия черной и цветной металлургии, нефте- и газодобывающие предприятия, химические и другие производства, которые характеризуются большими значениями суммарных установленных мощностей ЭП.
Энергетика
Энергетика — область общественного производства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии. Энергетика каждого государства функционирует в рамках созданных соответствующих энергосистем.
Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:
Энергетика как наука, в соответствии с номенклатурой специальностей научных работников, утверждённой Министерством образования и науки Российской Федерации, включает следующие научные специальности:
Параметры энергетической системы и электрических станций
Одна из основных характеристик, которая является определяющей в работе электрической станции и характеризует общую работу всей системы, — это мощность.
Установленная мощность электростанции. Под этим определением понимают сумму номинальных показателей всех установленных элементов на одном объекте. Если объяснять подробнее, то совокупность определяется по техническому паспорту каждого первичного двигателя, который может быть паровой, газовой, гидравлической турбиной или другим видом двигателя. Данные первичные агрегаты используются для привода электрических генераторов. Стоит отметить, что в данную характеристику также нужно включать те устройства, которые считаются резервными, и те, что находятся в данный момент времени на ремонте.
Теплоснабжение
Основная статья: Теплоснабжение
Жизнь современного человека связана с широким использованием не только электрической, но и тепловой энергии. Для того, чтобы человек чувствовал себя комфортно дома, на работе, в любом общественном месте, все помещения должны отапливаться и снабжаться горячей водой для бытовых целей. Так как это напрямую связано со здоровьем человека, в развитых государствах пригодные температурные условия в различного рода помещениях регламентируются санитарными правилами и стандартами. Такие условия могут быть реализованы в большинстве стран мира только при постоянном подводе к объекту отопления (теплоприёмнику) определённого количества тепла, которое зависит от температуры наружного воздуха, для чего чаще всего используется горячая вода с конечной температурой у потребителей около 80—90 °C. Также для различных технологических процессов промышленных предприятий может требоваться так называемый производственный пар с давлением 1—3 МПа. В общем случае снабжение любого объекта теплом обеспечивается системой, состоящей из:
Централизованное теплоснабжение
Характерной чертой централизованного теплоснабжения является наличие разветвлённой тепловой сети, от которой питаются многочисленные потребители (заводы, здания, жилые помещения и пр.). Для централизованного теплоснабжения используются два вида источников:
Децентрализованное теплоснабжение
Систему теплоснабжения называют децентрализованной, если источник теплоты и теплоприёмник практически совмещены, то есть тепловая сеть или очень маленькая, или отсутствует. Такое теплоснабжение может быть индивидуальным, когда в каждом помещении используются отдельные отопительные приборы, например электрические, или местным, например обогрев здания с помощью собственной малой котельной. Обычно теплопроизводительность таких котельных не превышает 1 Гкал/ч (1,163 МВт). Мощность тепловых источников индивидуального теплоснабжения обычно совсем невелика и определяется потребностями их владельцев. Виды децентрализованного отопления:
Тепловые сети
Основная статья: Тепловая сеть
Тепловая сеть — это сложное инженерно-строительное сооружение, служащее для транспорта тепла с помощью теплоносителя, воды или пара, от источника, ТЭЦ или котельной, к тепловым потребителям.
От коллекторов прямой сетевой воды с помощью магистральных теплопроводов горячая вода подаётся в населённые пункты. Магистральные теплопроводы имеют ответвления, к которым присоединяется разводка к тепловым пунктам, в которых находится теплообменное оборудование с регуляторами, обеспечивающими снабжение потребителей тепла и горячей воды. Тепловые магистрали соседних ТЭЦ и котельных для повышения надёжности теплоснабжения соединяют перемычками с запорной арматурой, которые позволяют обеспечить бесперебойное теплоснабжение даже при авариях и ремонтах отдельных участков тепловых сетей и источников теплоснабжения. Таким образом, тепловая сеть любого города является сложнейшим комплексом теплопроводов, источников тепла и его потребителей.
Энергетические системы
Канада. Массивы опор линий электропередачи уходят за горизонт.
Энергетическая система (энергосистема) — в общем смысле совокупность энергетических ресурсов всех видов, а также методов и средств для их получения, преобразования, распределения и использования, которые обеспечивают снабжение потребителей всеми видами энергии. В энергосистему входят системы электроэнергетическая, нефте- и газоснабжения, угольной промышленности, ядерной энергетики и другие. Обычно все эти системы объединяются в масштабах страны в единую энергетическую систему, в масштабах нескольких районов — в объединённые энергосистемы. Объединение отдельных энергоснабжающих систем в единую систему также называют межотраслевым топливно-энергетическим комплексом, оно обусловлено прежде всего взаимозаменяемостью различных видов энергии и энергоресурсов.
Часто под энергосистемой в более узком смысле понимают совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, которые соединёны между собой и связаны общими режимами непрерывных производственных процессов преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии, что позволяет осуществлять централизованное управление такой системой. В современном мире снабжение потребителей электроэнергией производится от электростанций, которые могут находиться вблизи потребителей или могут быть удалены от них на значительные расстояния. В обоих случаях передача электроэнергии осуществляется по
линиям электропередачи. Однако в случае удалённости потребителей от электростанции передачу приходится осуществлять на повышенном напряжении, а между ними сооружать повышающие и понижающие подстанции. Через эти подстанции с помощью электрических линий электростанции связывают друг с другом для параллельной работы на общую нагрузку, также через тепловые пункты с помощью теплопроводов, только на гораздо меньших расстояниях связывают между собой ТЭЦ и котельные. Совокупность всех этих элементов называют энергосистемой, при таком объединении возникают существенные технико—экономические преимущества:
Такие огромные преимущества в использовании энергосистем привели к тому, что уже к 1974 году лишь менее 3 % всего количества электроэнергии мира было выработано отдельно работавшими электростанциями. С тех пор мощность энергетических систем непрерывно возрастала, а из более мелких создавались мощные объединённые системы.