Электроэнергетическая система
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Электроэнергетическая система

1.1 Общие понятия и определения Электроэнергетическая (электрическая) система (ЭЭС) – совокупность электрической части электростанций, электрических сетей (сетей электропередач) и потребителей электроэнергии (электроприёмников), а также устройств управления, регулирования и защиты, объединенных общностью режима и непрерывностью (одновременностью) процессов производства, передачи и потребления электрической энергии.

Блок схема ЭЭС

Электрическая сеть – объединение преобразующих подстанций, распределительных устройств, переключательных пунктов и соединяющих их линий электропередачи, предназначенных для передачи ЭЭ от электростанции к местам потребления и распределения её между потребителями. Электрическая сеть эквивалентна развитой высоковольтной сети электропередач. Отдельная электропередача в узком смысле представляет собой электрическую сеть. Развитая электрическая сеть, как по составу электроустановок, так и по функциональному назначению, образует систему передачи и распределения электроэнергии.


1.3 Графическое обозначение в ЭСС

Более широким, чем электрическая сеть, является понятие «система электроснабжения». Она объединяет все электроустановки, предназначенные для обеспечения потребителей электрической энергией. Из рис. 1.3 ясно, что система электроснабжения эквивалентна электрической части энергетической системы – электроэнергетической системе.

 

 

Рисунок 1.3

 


Электрические станции

2.1 Общие понятия и определения

Электрической станцией называют предприятие, предназначенное для выработки электрической энергии путем преобразования других видов энергии. На электростанциях электрическая энергия вырабатывается генераторами, приводимыми во вращение какими-либо первичными двигателями. В зависимости от вида энергии, преобразуемой в электрическую, электростанции можно разделить на следующие основные категории: тепловые, гидравлические, атомные, станции, использующие энергию ветра, станции, использующие энергию Солнца, и станции, использующие энергию горячих подземных источников — геотермальные станции.

 

А - одноконтурная; б – двухконтурная; 1 - реактор; 2 - турбина; 3- турбогенератор; 4- конденсационная установка; 5- конденсатный насос; б - система регенеративного подогрева питательной воды; 7 - питательный насос; 8 - парогенератор; 9 - циркуляционный насос контура реактора; 10 - циркуляционный насос промежуточного контура

2.5 Принцип работы и особенности ГТУ

Газотурбинные электростанции (ГТУ) Основу современных газотурбинных электростанций составляют газовые турбины мощностью 25-100 МВт. Упрощенная принципиальная схема энергоблока газотурбинной электростанции представлена на рисунке 2.5

Принципиальная технологическая схема электростанции с газовыми турбинами:
КС - камера сгорания; КП — компрессор; ГТ - газовая турбина; С - генератор;
Т - трансформатор; М - пусковой двигатель.

Топливо (газ, дизельное горючее) подается в камеру сгорания, туда же компрессором нагнетается сжатый воздух. Горячие продукты сгорания отдают свою энергию газовой турбине, которая вращает компрессор и синхронный генератор. Запуск установки осуществляется при помощи разгонного двигателя и длится 1—2 мин, в связи с чем газотурбинные установки (ГТУ) отличаются высокой маневренностью и пригодны для покрытия пиков нагрузки в энергосистемах. Основная часть теплоты, получаемая в камере сгорания ГТУ, выбрасывается в атмосферу, поэтому общий КПД таких электростанций составляет 25 –30 %.



Рисунок 2.6 Принципиальная технологическая схема ГЭС.

ГАЭС

Особую роль в современных энергосистемах выполняют гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Эти электростанции имеют как минимум два бассейна - верхний и нижний с определенными перепадами высот между ними. В здании ГАЭС устанавливаются так называемые обратимые гидроагрегаты. В часы минимума нагрузки энергосистемы генераторы ГАЭС переводят в двигательный режим, а турбины - в насосный. Потребляя мощность из сети, такие гидроагрегаты перекачивают воду по трубопроводу из нижнего бассейна в верхний. В период максимальных нагрузок, когда в энергосистеме образуется дефицит генераторной мощности, ГАЭС вырабатывает электроэнергию. Срабатывая воду из верхнего бассейна, турбина вращает генератор, который выдает мощность в сеть. Таким образом, применение ГАЭС помогает выравнивать график нагрузки энергосистемы, что повышает экономичность работы тепловых и атомных
электростанций.

Рисунок 2.6.1 Схема ГАЭС

Электрические сети. Классификация. Определения.

Электрическая сеть – это совокупность различного напряжения линий и подстанций, задачей которых является передача и распределение электроэнергии. Электрические сети делят по назначению, месту прокладки, величине напряжения, принципу построения, роду тока и некоторым другим признакам.

Опорный.

Для работы в помещениях — с гладкой поверхностью и ребристые.

Для работы на открытом воздухе — штыревые, стержневые.

Проходной.

Для работы в помещениях — с токоведущими шинами (токопроводами), без токоведущих шин.

Для работы на открытом воздухе — с нормальной и усиленной изоляцией.

Высоковольтные вводы для работы на открытом воздухе — в герметичном и негерметичном исполнении.

Линейный для работы на открытом воздухе — штыревой, тарельчатый, стержневой, орешковый, анкерный.

Защитный — полый изолятор, предназначенный для использования в качестве изолирующей защитной оболочки электротехнического оборудования.

Такелажный изолятор для установки между работающими на растяжение тросами оттяжек антенных мачт, подвесками контактной сети, проводами антенн.

Полимерный изолятор — это устройство, предназначенное для изоляции и крепления проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) и распределительных устройств электростанций и подстанций, а также токоведущих частей в электрических аппаратах, выполненные с применением композитных материалов.

 

Полимерные (композитные) изоляторы состоят из стержня, определяющего механическую и электрическую прочность изолятора, на который опрессовываются металлические оконцеватели, обеспечивающие соединение изолятора с проводами и элементами опор ВЛ при помощи линейной арматуры.

Рисунок 3.4 Схема силового кабеля: 1 - токопроводящие жилы; 2 - изоляция жилы относительно других жил; 3 - бумажный наполнитель; 4 - изоляция жил относительно оболочки; 5 - защитная оболочка; 6 - защитный покров оболочки; 7 - стальная броня; 8 - наружный защитный покров

Основные способы прокладки кабельных наиболее широкое распространение получили следующие способы прокладки:

Ø Прокладка кабелей до 10 кВ в траншеях

Область применения. Прокладку кабелей в траншеях целесообразно применять на не асфальтированных территориях, в местах с малой вероятностью повреждения. Достоинства и недостатки. Траншейная прокладка кабелей в земле имеет ряд преимуществ: меньшие капитальные затраты по сравнению с другими способами прокладки кабелей; хорошие условия охлаждения, позволяющие более рационально использовать сечение кабелей

Ø Прокладка кабелей в блоках

Для более надежного (по сравнению с прокладкой в траншее) предохранения от механических повреждений кабели прокладывают в кабельных блоках. Кабельным блоком называется кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами. Обычно кабельный блок состоит из нескольких асбестоцементных труб, внутренний диаметр которых в 1,5 раза больше диаметра кабеля. Прокладку кабелей в блоках рекомендуют в местах пересечения трассы с железными и автомобильными дорогами, при прокладке в агрессивных по отношению к оболочке кабелей грунтах, при необходимости защиты кабелей от блуждающих токов.

Ø Прокладка кабелей в каналах

Кабельным каналом называется закрытое и заглубленное (частично или полностью) в грунт, пол, перекрытие и т. п. непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии. Такой способ прокладки применяют как вне зданий, так и внутри производственных помещений. Прокладка кабелей в каналах позволяет обеспечить осмотры и ремонты кабельных линий в процессе эксплуатации, а также прокладывать новый или заменять действующий кабель без производства земляных работ. Кроме того, при прокладке кабелей в каналах обеспечивается надежная защита от механических повреждений. Кабельные каналы выполняют из унифицированных железобетонных конструкций, а также из кирпича.

Ø Прокладка кабелей в туннелях и коллекторах.

 Кабельным туннелем называется закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонты и осмотры кабельных линий

Ø Прокладка кабелей в галереях и эстакадах

Кабельной эстакадой называется надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной. Кабельной галереей называется надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение. Данный способ прокладки рекомендуется на предприятиях, насыщенных различными подземными коммуникациями, территориях с грунтовыми условиями, неблагоприятно действующими на кабели, а также в районах вечной мерзлоты при количестве силовых кабелей, идущих в одном направлении, более 20.

Предохранители

Предохранители – это электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от токовых перегрузок и токов. Основными элементами

предохранителя являются плавкая вставка, включаемая последовательно с защищаемой цепью, и дугогасительное устройство.

К предохранителям предъявляются следующие требования:

1) Времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта.

2) Время срабатывания предохранителя при КЗ должно быть минимально возможным, особенно при защите полупроводниковых приборов. Предохранители должны рабо­тать с токоограничением.

3) При КЗ в защищаемой цепи предохранители должны обеспечивать селективность защиты.

4) Характеристики предохранителя должны быть ста­бильными, а технологический разброс их параметров не должен нарушать надежность защиты.

5) В связи с возросшей мощностью установок предохра­нители должны иметь высокую отключающую способность.

6) Конструкция предохранителя должна обеспечивать возможность быстрой и удобной замены плавкой вставки при ее перегорании.

Основной характеристикой предохранителя является времятоковая характеристика, представляющая собой зависимость времени плавления вставки от протекающего тока. Основным параметром предохранителя при КЗ является предельный ток отключения. Это ток, который он может отключить при возвращающемся напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению.

Электроэнергетическая система

1.1 Общие понятия и определения Электроэнергетическая (электрическая) система (ЭЭС) – совокупность электрической части электростанций, электрических сетей (сетей электропередач) и потребителей электроэнергии (электроприёмников), а также устройств управления, регулирования и защиты, объединенных общностью режима и непрерывностью (одновременностью) процессов производства, передачи и потребления электрической энергии.

Блок схема ЭЭС

Электрическая сеть – объединение преобразующих подстанций, распределительных устройств, переключательных пунктов и соединяющих их линий электропередачи, предназначенных для передачи ЭЭ от электростанции к местам потребления и распределения её между потребителями. Электрическая сеть эквивалентна развитой высоковольтной сети электропередач. Отдельная электропередача в узком смысле представляет собой электрическую сеть. Развитая электрическая сеть, как по составу электроустановок, так и по функциональному назначению, образует систему передачи и распределения электроэнергии.


1.3 Графическое обозначение в ЭСС

Более широким, чем электрическая сеть, является понятие «система электроснабжения». Она объединяет все электроустановки, предназначенные для обеспечения потребителей электрической энергией. Из рис. 1.3 ясно, что система электроснабжения эквивалентна электрической части энергетической системы – электроэнергетической системе.

 

 

Рисунок 1.3

 


Электрические станции

2.1 Общие понятия и определения

Электрической станцией называют предприятие, предназначенное для выработки электрической энергии путем преобразования других видов энергии. На электростанциях электрическая энергия вырабатывается генераторами, приводимыми во вращение какими-либо первичными двигателями. В зависимости от вида энергии, преобразуемой в электрическую, электростанции можно разделить на следующие основные категории: тепловые, гидравлические, атомные, станции, использующие энергию ветра, станции, использующие энергию Солнца, и станции, использующие энергию горячих подземных источников — геотермальные станции.

 

Дата: 2019-03-05, просмотров: 241.