Типы электростанций таблица, Виды и типы электростанций - mybiztoday.ru
Периодические колебания уровня воды подъемы и спады в акваториях на Земле, которые обусловлены гравитационным притяжением Луны и Солнца, действующим на вращающуюся Землю. Общая энергетика: Методические указания. С шин РУСН электроэнергия непосредственно и через понижающие трансформаторы передаётся потребителям на электростанции. Тем не менее, разработка и внедрение МГД-генераторов имеет достаточно хорошие перспективы. Из трубопроводов вода поступает к турбинам, а затем возвращается в реку ниже по течению.
КЛЭП напряжением 0,38… кВ применяются для скрытой прокладки в городах, на промышленных объектах, внутри помещений и т. Выбор напряжения ЛЭП. Этот вопрос решается на основании технико-экономических расчетов, основу которых составляет сравнение стоимости ЛЭП разных классов напряжения затраты на сооружение, обслуживание, эксплуатацию, ремонт и стоимости потерь мощности, неизбежных при передаче электроэнергии.
Известно, что эти потери равны. При известной величине полной мощности нагрузки S НГ и выбираемом напряжении ЛЭП UЛ потери мощности в линии обратно пропорциональны квадрату напряжения:.
С учётом этого и производится выбор напряжения ЛЭП при заданных значениях передаваемой мощности и длине линии. Для схемы рис. Выработанная на ТЭС или в котельных тепловая энергия передается потребителям по тепловым сетям, основой которых являются трубопроводы. Классификация теплосетей приведена на рис. Для теплофикации обогрева зданий и помещений преимущественное распространение имеют системы горячего водоснабжения. Вода безопаснее пара в аварийных ситуациях.
Водяные системы позволяют организовать централизованное регулирование отпуска тепла. Системы парового теплоснабжения имеют более высокие параметры теплоносителя, поэтому зачастую они предпочтительней водяных систем для промышленных потребителей. По количеству труб наиболее просты и дёшевы однотрубные системы. Но они пригодны лишь там, где теплоноситель полностью используется потребителем. Наиболее распространены двухтрубные системы с подающим и обратным трубопроводами.
В многотрубных сетях выполняется несколько подающих труб с разными потенциалами теплоносителя и общая обратная труба. Наземная прокладка трубопроводов проще и дешевле, но возможна только при наличии свободной территории.
Обычно по трассе прокладки есть подземные участки, например, в черте города, и наземные, например, на территории ТЭЦ и промышленного потребителя. Радиальные схемы прокладки теплосетей просты и дешевы, но уступают кольцевым по надёжности и маневренности.
Участки прокладки теплосетей разделяют следующим образом: магистральные - от источника тепла, например, от ТЭЦ до ввода в микрорайоны, жилые кварталы или на предприятия; распределительные - от магистральных сетей до отдельных зданий или цехов; ответвительные - от распределительных сетей до узлов присоединения к ним систем теплоиспользования отдельных потребителей.
Примеры прокладки трубопроводов приведены на рис. При прокладке в земле наиболее прост бесканальный способ. В грунте подготавливают траншею 1, на дне которой устраивают бетонную подготовку 2, например, плиту. На песчаную подсыпку 3 опускается стальная труба 4. Для антикоррозийной и тепловой изоляции труба покрывается эпоксидной смолой, стеклотканью, битумом, пропитанной специальным составом лентой, затем минеральным покрытием, мастикой, волокнистыми материалами.
Сверху труба засыпается грунтом 5. Оболочки, выполненные из традиционных материалов изола, бризола, гидроизола, рубероида и др. Теплопотери при увлажнении теплоизоляции значительно возрастают. Поэтому срок их службы невелик: асбестоцемент 4…5 лет; рубероид, изол 2…3 года; стеклорубероид 3…4года.
Применение новых изолирующих материалов позволяет решить эту проблему: например, применение пенополиуретановой теплоизоляции в гидроизолирующей оболочке снижает тепловые потери в несколько раз. Долговечность теплоизоляции увеличивается до 30 лет. Она позволяет улучшить эксплуатационные качества теплосетей за счет вентиляции естественной или искусственной через специальные колодцы на трассе , отвода влаги, установки контролирующих и регистрирующих аппаратов.
В проходных каналах, по габаритам позволяющих находиться в них человеку, обслуживание и ремонт теплосетей производится без раскопки грунта и без обязательного отключения потребителей.
Отсутствие железобетонных блоков, предохраняющих трубопровод при подземной прокладке от воздействия грунтовых вод и химических активных элементов, компенсируется при этом за счет дополнительного уплотненного покрытия труб, проложенных на открытом воздухе. Тепловые сети в целом, особенно магистральные, являются сложным и ответственным сооружением. Кроме непосредственно труб они включают в себя колодцы для приборов, арматуры и обслуживания; сальниковые и П-образные компенсаторы температурной и иной деформации; скользящие опоры; дренажные системы и многое другое.
Приёмник электрической энергии - это аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электроэнергии в другой вид энергии [1]. Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую, электролампа - в световую, электропечь - в тепловую и т. Работа электроприёмников при иных параметрах отрицательно сказывается на их характеристиках. Поэтому электроприёмники предъявляют определенные требования к качеству электрической энергии.
Эти требований отражены в [8] и выполняются, за счет специальных мероприятий. Потребителем электроэнергии называется [1] электроприёмник или группа электроприёмников, объединенных технологическим процессом и размещенных на определенной территории. Потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия, строительные площадки, административные и жилые комплексы и т.
Потребители характеризуются рядом технико-экономических показателей и подробно изучаются в специальных дисциплинах. В соответствии с [1] потребители электроэнергии относятся к разным группам категориям по степени обеспечения надёжности их электроснабжения. К первой группе относятся потребители, перерыв в электроснабжении которых недопустим, так как связан с угрозой человеческим жизням, возможностью крупных аварий, нарушением обороноспособности страны и т.
Электроснабжение таких потребителей производится от двух независимых источников энергии с автоматическим включением резерва. Отметим, что есть особые потребители, например, система защиты и управления на АЭС, которые для повышения надёжности снабжаются третьим автономным источником питания.
Ко второй группе относятся потребители, перерыв в электроснабжении которых приводит к значительному экономическому ущербу. Такие потребители электроэнергии подключаются к двум независимым источникам питания и допускают перерыв в электроснабжении на время переключения с основного источника на резервный. К этой группе относится большинство промышленных объектов. Все остальные потребители относятся к третьей категории, подключаются к одному источнику питания и допускают перерыв в электроснабжении на время ремонта или замены этого источника.
К этой группе относятся, например, многие коммунальные потребители. С учетом указанных требований к надёжности электроснабжения выполняются схемы подключения потребителей к источникам электроэнергии [7]. Пример такой схемы приведен на рис.
По воздушной ЛЭП W1 электроэнергия подается от электростанции или из энергосистемы на главную понизительную подстанцию ГПП предприятия, где трансформатор Т1 понижает напряжение со кВ до 10 кВ. Эти приемники подключается либо к шинам низкого напряжения цеховой TП, например, двигатель М1, либо к магистральному или распределительному шинопроводу W6 нагрузка S 3 , либо проводом или кабелем к распределительному пункту РП нагрузка S 4.
Высоковольтные двигатели М2, например, компрессорных установок, подключаются на соответствующее напряжение через трансформатор Т5. Выбор, расчет, проверка всех элементов системы электроснабжения рассматриваются в специальных дисциплинах.
Определения, аналогичные п. Различие лишь в том, что большинство приемников тепловой энергии не преобразует ее в другие виды, а использует непосредственно. Потребители тепловой энергии разделяются на теплофикационные отопление, горячая вода и технологические установки сушки, охлаждения, выпарки, ректификации и др.
Технологические потребители тепловой энергии изучаются специалистами-теплотехниками и в данном курсе не рассматриваются. Теплофикационные приемники широко известны: отопительные радиаторы, батареи - чугунные и стальные, ребристые трубы, конвекторы. Системы и схемы распределения и подачи тепла многообразны: естественные и искусственные циркуляционные; с зависимым и независимым присоединением; с верхним и нижним водоразбором; однотрубные и двухтрубные и т.
Наиболее распространенные из них приведены на рис.
Система отопления с зависимым присоединением используется в зданиях высотой до 12 этажей. Вода из сети от теплового пункта 1 по подающему трубопроводу Т1 поступает непосредственно потребителю. Тепловой пункт - важное звено в системе централизованного теплоснабжения, связывающее источник тепла ТЭЦ, котельную через тепловую сеть с потребителями и представляющее собой узел присоединения потребителей тепловой энергии к тепловой сети. Основное назначение теплового пункта - подготовка теплоносителя определенной температура и давления, регулирование этих параметров, поддержание постоянного расхода, учет потребления тепловой энергии.
Из трубопровода Т1 теплоноситель поступает в подающую магистраль 2 здания через элеватор 3, который является смесителем поступающей и уходящей воды для обеспечения оптимальной температуры. Из магистрали 2 теплоноситель подается в отопительные приборы 4. Кран 5 служит для удаления "стравливания" воздуха из системы.
Отработавший теплоноситель через обратную магистраль 6 возвращается в обратный теплопровод Т2. Эта схема проста, экономична, но в ней возможно прекращение циркуляции и замерзание воды при аварийном отключении трубопроводов Т1 или Т2. В системе отопления с независимым присоединением сетевой теплоноситель в теплообменнике 7 нагревает вторичный теплоноситель, который насосом 8 подается в отопительные приборы. Система имеет расширительный бак 9 для компенсации температурных изменений объема вторичного теплоносителя.
Гидросистема здания изолирована от теплосетей, это сложнее, дороже, чем при зависимом присоединении, но для зданий выше 12 этажей в настоящее время является лучшим вариантом. Система горячего водоснабжении с независимым присоединением имеет водонагреватель 10, в котором холодная вода водопровода 11 нагревается до необходимой температуры, а затем подается в краны Системы теплофикации не исчерпываются рассмотренными выше схемами.
Существуют системы воздушного отопления, включая тепловые завесы, системы панельно-лучистого отопления и другие. Для стальных радиаторов, рассматриваемых в примере, число секций определяется по 3. Предварительно по исходным данным, вспомогательным таблицам [3,4] и выражениям 3.
Энергетика оказывает влияние на биосферу. Добыча топлива приводит к эрозии почвы, изменяет экологию региона. Транспортировка всех видов топлива способна нанести вред природе.
Об этом свидетельствуют тяжелые аварии на нефте-газопроводах и хранилищах. Угольная и торфяная пыль покрывает широкие придорожные пространства на пути перевозки твердого топлива. Работа ТЭС приводит к загрязнению воздушного и водного бассейна выбросами двуокиси серы, окиси азота и углерода, радиоактивных элементов, золы.
Сброс высокопотенциальной воды, используемой на ТЭС и АЭС для охлаждения конденсата, меняет температурный режим водоемов и биологический баланс в них.
Потенциальной возможностью радиоактивного заражения больших территорий опасны АЭС. Кроме того, не решена полностью проблема захоронения отработавшего на АЭС топлива, сохраняющего высокую радиоактивность.
Вопрос консервации АЭС после окончания срока их работы остается актуальным. Отрицательное влияние на биосферу оказывают ГЭС. Под их строительство отчуждаются большие территории, затопляются луга, леса, плодородные земли. Переселяются массы людей, что изменяет социальную структуру региона. Искусственные водохранилища резко меняют экосистему огромных районов: в медленно текущей воде изменяется растительный и животный мир, вода заиливается, загрязняется, размножаются бактерии и водоросли, болеет и гибнет рыба и животные.
Кроме того, меняется уровень грунтовых вод на прилегающих территориях, происходит их подтопление. Перечень проблем, связанных со строительством ГЭС, можно продолжить.
Передача электроэнергии сопровождается отчуждением территории под строительство ЛЭП, вырубкой просек в лесах. Электромагнитное поле вокруг ЛЭП сверхвысокого напряжения оказывает отрицательное воздействие на живые организмы. Имеет свои отрицательные экологические последствия нерациональное потребление тепловой и электрической энергии. Это лишь краткий перечень негативного влияния нерационального использования энергоресурсов.
Для предотвращения катастрофических для Земли последствий необходимо широко использовать экологически чистые, возобновляемые источники энергии; проводить глубокую утилизацию всех отходов; использовать более чистые с экологической точки зрения виды топлива; осуществлять всемерную экономию ТЭР; комплексно решать технические, научные, экологические проблемы [9].
По мнению многих ведущих учёных, большинства независимых исследовательских институтов и аналитических центров постоянное безальтернативное наращивание потребления ТЭР - тупиковый путь развития энергетики. Возрастающие потребности человеческого общества в различных видах энергоносителей в значительной степени должны удовлетворяться за счёт резкого повышения эффективность использования ТЭР.
Возможности и пути такого решения проблемы рассмотрены на примере электрической энергии. Эффективность использования электрической энергии в России далека от оптимальной. Существуют значительные резервы снижения энергоёмкости, в том числе за счёт разработки и внедрения энергосберегающих мероприятий [9,10,11].
Общая структура типовых энергосберегающих мероприятий при использовании электрической энергии представлена на рис. Технические мероприятия. Эти мепроприятия рис. Наилучшие технико-экономические характеристики любого электрооборудования достигаются при его оптимальной загрузке. Например, у асинхронного двигателя, работающего с различными коэффициентами загрузки по активной мощности - Кз, существенно различаются его основные технические параметры табл. Как известно, снижение коэффициента мощности и КПД приводит к заметному увеличению потерь мощности и энергии, а изменение вращающего момента и числа оборотов ротора относительно номинальных значений приводит к ухудшению качества технологического процесса вплоть до его полного нарушения.
Аналогичный результат достигается при оптимизации коэффициента мощности. Аналогичные результаты свойственны практически всем видам электрооборудования. Поэтому и на стадии проектирования, и на стадии эксплуатации электроустановок следует уделять внимание вопросам их оптимальной загрузки, что достигается, как правило, в режиме, близком к номинальной мощности.
Нормы качества напряжения определяются ГОСТ [8]. Отклонение показателей качества напряжения от нормированных приводит к целему ряду отрицательных последствий и, в том числе, к увеличению потерь электроэнергии. Например, у потребителей с линейной вольт-амперной характеристикой повышение напряжения приводит к увеличению потребляемой мощности и перерасходу электрической энергии.
У асинхронных электродвигателей при снижении напряжения уменьшается КПД, возрастает ток статора и ротора, а при повышении напряжения уменьшается коэффициент мощности.
Всё это приводит к дополнительному расходу электроэнергии. При отклонении напряжения от номинального значения в той или иной степени возрастает потребление электроэнергии в электротермических, технологических и других установках.
К дополнительным потерям и перерасходу электроэнергии приводят несимметрия и несинусоидальность напряжения. В значительной степени качество напряжения может поддерживаться за счёт технических мероприятий, проводимых у потребителя. Широко применяется регулирование величины напряжения на зажимах электроприёмников с помощью изменения коэффициента трансформации питающих трансформаторов. Особенно эффективно автоматическое регулирование - переключение под нагрузкой РПН с одной отпайки обмотки трансформатора на другую.
При наличии в электросетях потребителя источников реактивной мощности, например, батарей конденсаторов, изменение величины Q КУ также обеспечивает регулирование напряжения. Изменяя величину Q КУ можно поддерживать необходимое напряжение у нагрузки U 2. Поскольку режимы по напряжению и реактивной мощности взаимосвязаны, оптимальное решение даёт комплексный подход к их регулированию.
Значительными потерями электроэнергии сопровождается «прямой» пуск асинхронных электродвигателей. Это обусловлено большими пусковыми токами, которые в раз превосходят номинальный ток. Эти решения хорошо известны:. В настоящее время существует большое количество устройств управления пуском и работой приводного электродвигателя.
Они различаются по принципу действия, конструкции, объёму выполняемых функций и имеют различные области применения. Особенно эффективны системы автоматизированного управления электроприводом. Например, тиристорные блоки управления обеспечивают оптитмизацию двух параметров: «мягкий» пуск и энергосбережение рис. Пусковые потери определяются выражением. Кроме того, в режиме энергосбережения такие пускатели и преобразователи обеспечивают уменьшенное потребление электрической энергии за счёт плавного регулирования мощности двигателя в соответствии с изменяющейся нагрузкой, например в насосных и лифтовых установках.
Большинство электроустановок в режиме холостого хода потребляют активную и реактивную электроэнергию, не выполняя полезной работы.
Кроме того дополнительно возникают потери энергии в электрической сети. Это обусловливает необоснованный перерасход электроэнергии. Например, двигатель АИРМ2 мощностью 11,9 кВт, установленный на токарном станке, потребляет в режиме холостого хода активную мощность примерно 0, кВт, что соответствует току 9,7 А. При сопротивлении электрической сети до рассматриваемого двигателя 0,5 Ом потери активной мощности в ней составят 0,14 кВт, а общие потери равны 0, кВт.
Кроме того ток холостого хода этого электродвигателя является дополнительной непродуктивной нагрузкой для силового трансформатора цеховой подстанции, что увеличивает нагрузочные потери этого трансформатора, зависящие от коэффициента загрузки. Потери активной электронергии во всех элементах двигатель, силовой трансформатор, электросеть будут возрастать пропорционально продолжительности режима холостого хода.
Поэтому во многих случаях целесообразно устанавливать ограничители холостого хода электрооборудования. Такие ограничители, различные по принципу действия, элементной базе, функциональным возможностям, обеспечивают отключение электроустановки, работающей в режиме холостого хода, по заданному алгоритму - в наиболее простом случае по истечение установленного времени. Аналогичные меры могут быть эффективными для силовых и сварочных трансформаторов, электротехнологического и другого оборудования.
Эффективность большинства из отмеченных выше мероприятий заметно возрастает при использовании автоматики. Расход электроэнергии снижают автоматические ограничители режима холостого хода, системы автоматизированного электропривода и управления электроосвещением, автоматические регуляторы напряжения и мощности компенсирующих устройств и т.
Например, при подключении электопотребителей через два параллельно работающих трансформатора мощностью S Т НОМ целесообразно отключать один из них, если мощность нагрузки S НГ меньше определённой величины и трансформаторы недостаточно загружены. В работе остаётся один трансформатор, э то позволяет уменьшить потери электрической энергии.
Отключение и включение трансформаторов может производиться автоматически. Схема такой автоматики проста, содержит реле минимального и максимального тока, реле времени и промежуточные реле рис. Через обмотки реле минимального тока КА1 и реле максимального тока КА2 протекает ток, пропорциональный сумме токов трансформаторов Т1 и Т2.
В исходном состоянии контакты КА1 и КА2 разомкнуты. При определённом снижении нагрузки срабатывает КА1, его контакт замыкается, что приводит к срабатыванию промежуточного реле KL1, которое своим контактом KL1.
По истечении заданной выдержки времени замыкается контакт реле КТ, срабатывает реле KL3, которое обеспечивает отключение одного из трансформаторов. При возрастании электрической нагрузки сверх заданного значения срабатывает реле КА2 и через KL2, КТ и KL4 обеспечивает включение трансформатора в параллельную работу. Такая автоматика может работать и при раздельном включении Т1 и Т2 на свои секции шин и наличии секционного выключателя.
При этом необходимо выполнить согласование с устройством автоматического включения резерва [1].
Неравномерное распределение нагрузок по фазам электрической сети приводит к дополнительным потерям электрической энергии. Схема автоматического отключения и включения трансформаторов при параллельной работе. Если выровнять нагрузку по фазам, то есть подключить потребители равномерно в соответствии с их мощностью, то потери составят. Ещё более значительный эффект дают комплексные мероприятия по симметрированию электрических нагрузок. Эти мероприятия рис. Уровень профессиональной подготовленности персонала энергетической службы любого предприятия или учреждения в значительной степени определяет эффективность использования энергоносителей, в частности электрической энергии.
Несомненно, важнейшей организационной задачей руководства является привлечение на работу грамотных, хорошо обученных специалистов. Кроме того, не менее важно прогнозировать потребность в тех или иных специалистах и обеспечивать их планомерную и целенаправленную подготовку и переподготовку.
В настоящее время для этого существуют многочисленные возможности. Практика показывает эффективность организации «ликбезов» по энергосбережению и для сотрудников, не связанных по роду деятельности с энергетикой. Это малозатратное мероприятие очень быстро окупается и даёт результаты на промышленных предприятиях, в учреждениях, на объектах жилищно-коммунального комплекса и т.
Технология любого процесса является одним из определяющих факторов эффективности производства в целом и использования энергоносителей в частности.
Энергосберегающие технологии - мощный фактор экологически приемлемого развития промышленности и общества в целом. Практически во всех сферах человеческой деятельности такие технологии обеспечивают снижение потребления топливных и энергетических ресурсов. Непрерывно происходит создание новых, более совершенных типов оборудования, обладающего, как правило, улучшенными энергетическими характеристиками. Решение о техническом перевооружении предприятия или проведении частичной реконструкции должно быть обоснованным и своевременным.
Очевидно, что установка оборудования с более высоким КПД и меньшим удельным потреблением электроэнергии может быть весьма эффективным решением. Например, замена светильников наружного освещения с ртутными люминесцентными лампами светильниками нового поколения с натриевыми лампами позволяет при неизменной освещённости объектов более чем в два раза уменьшить потребление электроэнергии. На предприятиях со значительной неравномерностью суточных, сменных или технологических графиков электрических нагрузок заметное снижение потерь электрической энергии может быть достигнуто за счёт выравнивания этих графиков.
Очевидно, что потребление электроэнергии в обоих вариантах одинаковое. Однако потери электрической энергии в питающей сети, сопротивление которой равно RW , заметно различаются.
Выравнивание графиков электрической нагрузки производится, прежде всего, организационными мерами. Характерным примером этого является переход на всей территории Российской Федерации с «летнего» времени на «зимнее» и наоборот. Электрическая энергия, как любой вид продукции, должна соответствовать определённым нормам качества [8].
Отклонение показателей качества от нормированных значительно ухудшает условия работы отдельных электроприёмников и в целоми систем электроснабжения. В том числе, это приводит к увеличению потребления электроэенергии. Во многих случаях потребители непосредственно влияют на качество электроэнергии табл. Поэтому комплексные организационно-технические мероприятия по обеспечению качества электрической энергии КЭ , проводимые на предприятии, могут значительно уменьшить потребление энергии.
Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения KU n. Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности К0U. Основными мероприятиями по обеспечению качества электроэнергии являются установка и ввод в эксплуатацию: устройств автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности; симметрирующих устройств; фильтров высших гармоник и фильтр-компенсирующих установок ; систем раздельного электроснабжения основных потребителей и резкопеременной, нелинейной нагрузки.
Установка симметрирующего устройства снижает величину нагрузочных потерь в силовом трансформаторе на величину. При наличии симметрирующего устройства вдвое снижаются потери активной мощности в питающей электросети, поскольку для симметричной нагрузки. Уменьшение потребления электроэнергии асинхронными двигателями после установки симметрирующего устройства и устранения тормозного обратносинхронного хода можно оценить по формуле.
Регулирование напряжения, как отмечено выше, даёт возможность уменьшить потери активной мощности и энергии. Эффект регулирования достигается изменением параметров индуктивного и емкостных элементов симметрирующего устройства:. Таким образом, комплексные мероприятия по обеспечению качества электрической энергии у потребителя обеспечивают значительный технико-экономический эффект. При прогнозируемом росте цен на электроэнергию энергозависимые предприятия должны иметь возможность управления энергопотреблением, с тем, чтобы планомерно снижать удельный вес платы за электроэнергию в себестоимости своей продукции.
Это возможно только при налаженном коммерческом и техническом учете. Действующая на предприятии автоматизированная система контроля и учёта электроэнергии АСКУЭ позволяет решить эту задачу.
АСКУЭ с техническим учетом электроэнергии позволяет получить картину энергопотребления каждого объекта в режиме максимально приближенном к реальному времени и, соответственно, планировать подключение своих объектов с максимальной эффективностью. АСКУЭ позволяет воспользоваться дифференцированными тарифами на оплату электроэнергии, а это, в свою очередь, помогает спланировать производство таким образом, чтобы максимально перевести деятельность энергоемких операций на время действия льготных тарифов.
АСКУЭ, установленная на предприятии, через энергосистему которого подключены субабоненты, даёт инструмент взаимодействия с ними, позволяющий локализовать потери и хищения электроэнергии, а также обеспечить учет передаваемой электроэнергии и услуг на ее передачу.
Наличие АСКУЭ является одним из непременных условий при выходе предприятия на федеральный оптовый рынок электроэнергии, где тарифы значительно ниже тарифов, действующих внутри региональных энергосистем. Однако затраты, как правило, окупаются достаточно быстро.
Выбор оптимального варианта производится после технико-экономического обоснования.
Выбор схем электроснабжения и их основных параметров является комплексной задачей, решаемой на стадии проектирования и корректируемой при эксплуатации системы электроснабжения. Критерием оптимальности является, как правило, минимум приведённых затрат с учётом требований надёжности, оперативности обслуживания и т. Составной частью этой задачи является выбор места установки трансформаторных подстанций ТП и оптимизация режимов передачи и распределения электроэнергии.
Место установки ТП в значительной степени влияет на длину воздушных и кабельных линий электропередачи, состав электрооборудования распределительных электросетей, схему электроснабжения. Это является решающим фактором с точки зрения как капитальных вложений затрат , так и с точки зрения величины потерь мощности и энергии при передаче электроэнергии к потребителям.
Оптимизация процесса распределения электрической энергии является сложной комплексной многокритериальной задачей, которая в конечном итоге сводится к минимизации суммарных эксплуатационных расходов в множестве режимов, соответствующих требованиям необходимого качества и надёжности. Основная часть электроприёмников, потребляющих реактивную мощность, подключена к сетям напряжением до В. Это асинхронные двигатели, трансформаторы различного назначения, сварочное оборудование, газоразрядные лампы электроосвещения и т.
Передача реактивной мощности от энергосистемы в сеть до В приводит к нерациональным затратам на потери активной и реактивной мощности, на увеличение сечений линий электропередачи, на повышение мощности силовых трансформаторов.
Эти затраты можно существенно уменьшить, вырабатывая компенсируя при помощи батарей конденсаторов БК и синхронных двигателей реактивную мощность непосредственно в сети напряжением до В. Задача компенсации реактивной мощности решается, как правило, в комплексе с другими оптимизационными задачами.
Учитываются вопросы обеспечения качества напряжения, поскольку режимы реактивной мощности и напряжения в энергосистеме неразрывно связаны. Например, уже отмечалось, что изменение мощности КУ позволяет регулировать напряжение в электроустановках, а использование симметрирующих устройств, в состав которых входят БК, обеспечивает повышение коэффициента мощности. Повышенное напряжение обеспечивает, как правило, заметные преимущества по сравнению с более низким напряжением, однако требует определённых материальных затрат.
Поэтому данный вопрос должен быть рассмотрен, прежде всего, в организационном плане. Наиболее реальным в настоящее время является переход в системах внутризаводского электроснабжения с напряжения 6 кВ на напряжение 10 кВ. Снижение потерь мощности и электроэнергии достигается благодаря уменьшению силы тока в оборудовании и сетях. Перспективным является переход в цеховых системах электроснабжения на напряжение В взамен В. Однако в настоящее время не проводится широкомасштабных работ в этом направлении по целому ряду причин.
В том числе из-за необходимости значительных инвестиций. Как отмечено выше, энергозависимые предприятия должны иметь возможность управлять энергопотреблением, что может позволить значительно уменьшить расход электроэнергии.
В частности, это показано выше на примере выравнивания графика электрической нагрузки. Успешное решение задачи оптимизации управления электропотреблением как на локальном уровне отдельные объекты , так и на общем уровне системы электроснабжения совокупности объектов, например, муниципальных образований может обеспечить существенное снижение потребления электроэнергии.
Все упомянутые в настоящем разделе мероприятия подробно рассматриваются в специальных дисциплинах. В основе настоящего издания - методические разработки, рекомендованные для студентов специальности «Электроснабжение» Тверского государственного технического университета: Енин А. Общая энергетика: Учебное пособие.
ТГТУ, Тверь, г. Общая энергетика: Методические указания. Тихомиров К. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. Енин А. Общая энергетика: Методические указания к практическим занятиям и лабораторным работам для студентов спец. Волков Э.
Энергетические установки электростанций. Ополева Г. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. ГОСТ «Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Межгосударственный стандарт. В книге: О. Базанова, В.
Измайлов "Энергосбережение", Тверь: "Альфа -Пресс", Данилов и др. Вам нужна дешевая дизельная электростанция? Посмотрите наш каталог ДГУ по специальной цене. Возможно, будет выгоднее купить дизельную электростанцию, чем брать ее в аренду. Общая энергетика: Тепловые, атомные, гидравлические электрические станции, газотурбинные и парогазовые силовые установки, распределение электрических нагрузок 1.
Производство электрической и тепловой энергии 1 Общие положения Энергетика - это совокупность естественных, природных и искусственных, созданных человеком систем, предназначенных для получения, преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов.
Аналогичное определение можно дать системе теплоснабжения. Упрощенная схема электрической системы. Блок-схема производства электрической и тепловой энергии.
Структурная схема ТЭС. Таблица 1. Общая классификация топлива Агрегатное состояние топлива Естественное Искусственное Твердое Древесина, торф, бурый уголь, антрацит, сланцы Древесный уголь, кокс, термоантрацит и др.
Жидкое Нефть Продукты перегонки и переработки нефти: мазут, бензин, керосин, лигроин. Взаимосвязь высшей и низшей теплоты сгорания для рабочей массы топлива определяется уравнением Для сравнения различных видов топлива по величине теплоты сгорания введено понятие "условное топливо" у.
Краткая характеристика отдельных видов топлива приведена в табл. Конструкции паровых котлов. При разомкнутой системе сушки все данные о топливе относят к подсушенному топливу. Предварительно по 1. Принимая по 1. Расход подсушенного топлива по 1. Устройство паровой турбины: а - рабочее колесо турбины; б - схема трехступенчатой активной турбины; в - работа пара в активной ступени турбины; г - работа пара в реактивной ступени турбины.
В соответствии с законом электромагнитной индукции мгновенное значение ЭДС , где w - число витков. ЭДС в обмотках статора наводятся синхронно с изменением магнитного поля по мере вращения ротора.
Устройство синхронного генератора. Если к выводам обмоток статора генератора подключена электрическая нагрузка Z во внешней цепи протекает электрически ток , , , 1. Эти параметры связаны между собой:. Схемы работы АЭС а - одноконтурная; б - двухконтурная; в - трехконтурная Реактор. Конструкция ядерных реакторов: а - реактор ВВЭР; б - реактор РБМК - корпус; 2 - крышка; 3 - нажимное кольцо; 4 - защитный колпак; 5 - активная зона; 6 - стержневой привод; 7 - нижние патрубки; 8 - подвесная корзина; 9 - верхние патрубки; 10 - тепловой экран; 11 - тракт теплоносителя; 12 - замедлитель; 13 - плита нижняя; 14 - плита верхняя; 15 - бак биологической защиты; 16 - трубы технологических каналов; 17 - ТВЭЛ.
Сразу отметим ряд достоинств ГЭС, обеспечивающих высокую эффективность этого типа станций. Существенно и то, что на ГЭС отсутствуют вредные выбросы в атмосферу, воду, почву. Для любого типа ГЭС вырабатываемая одной турбиной мощность равна кВт, 1. Изменение мощности, обусловленное уменьшением расхода воды, находится по 1.
Таким образом, Здесь индекс 1 соответствует исходному режиму, а индекс 2 - новому режиму работы гидротурбины. Компоновка ГЭС а - русловая компоновка; б - приплотинная компоновка ГВБ, ГНБ - горизонты верхнего и нижнего бьефа - решетка; 2 - затвор турбинного водовода; 3 - затвор водосброса; 4 - канал водосброса; 5 - гидротурбина; 6 - направляющий аппарат; 7 - аварийный затвор; 8 - генератор; 9 - кабель генераторного напряжения; 10 - трансформатор; 11 - ЛЭП; 12 - турбинный водовод; 13 - спиральная камера; 14 - отсасывающая труба; 15 - тело плотины; 16 - машинный зал.
Газотурбинные и парогазовые силовые установки Основная область применения газотурбинных ГТУ и простейших парогазовых силовых установок ПГУ - покрытие пиковых и полупиковых нагрузок, но эти установки могут использоваться и в длительном режиме работы.
Схема ГТУ. Схема ПГУ. Суточный график нагрузки. МГД- установка. Схема однобассейновой ПЭС а - вид сверху; б - разрез ВГП - высший горизонт прилива; ВГО - высший горизонт отлива Приливная энергия экологически чиста, возобновляема, неизменна в годовом и многолетнем периодах, однако, значительно меняется в течение лунного месяца и может быть использована только в конкретных географических точках на побережьях морей и океанов при наличии необходимого рельефа.
Передача электрической и тепловой энергии Произведенная на электрических станциях энергия должна быть передана потребителям с минимальными потерями, часто на значительные расстояния.
Советуем: Облака Таблица. Николай Михайлович Пржевальский. Виды болот Таблица. Наиболее мощные электростанции располагаются в местах добычи топлива. ТЭС, использующие калорийное, транспортабельное топливо, ориентированы на потребителей. Принципиальная схема тепловой электростанции представлена на рис. Стоит иметь в виду, что в ее конструкции может быть предусмотрено несколько контуров - теплоноситель от тепловыделяющего реактора может не идти сразу на турбину, а отдать свое тепло в теплообменнике теплоносителю следующего контура, который уже может поступать на турбину, а может дальше передавать свою энергию следующему контуру.
Также в любой электростанции предусмотрена система охлаждения отработавшего теплоносителя, чтобы довести температуру теплоносителя до необходимого для повторного цикла значения. Если поблизости от электростанции есть населенный пункт, то это достигается путем использования тепла отработавшего теплоносителя для нагрева воды для отопления домов или горячего водоснабжения, а если нет, то излишнее тепло отработавшего теплоносителя просто сбрасывается в атмосферу в градирнях.
Конденсатором отработавшего пара на неатомных электростанциях чаще всего служат именно градирни. Основное оборудование ТЭС - котел-парогенератор, турбина, генератор, конденсатор пара, циркуляционный насос.
В котле парогенератора при сжигании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуется в энергию водяного пара. В турбине энергия водяного пара превращается в механическую энергию вращения.
Генератор превращает механическую энергию вращения в электрическую. Схема ТЭЦ отличается тем, что по ней, помимо электрической энергии, вырабатывается и тепловая путем отвода части пара и нагрева с его помощью воды, подаваемой в тепловые магистрали. Есть ТЭС с газотурбинными установками. Рабочее тело и них - газ с воздухом. Газ выделяется при сгорании органического топлива и смешивается с нагретым воздухом.
ТЭС с газотурбинными установками более маневренна, легко пускается, останавливается, регулируется. Но их мощность в раз меньше паровых.
Процесс производства электроэнергии на ТЭС можно разделить на три цикла: химический - процесс горения, в результате которого теплота передается пару; механический - тепловая энергия пара превращается в энергию вращения; электрический - механическая энергия превращается в электрическую.
