Лекция №1

Тема 1.1. Основные типы электростанций.

Особенностями топливно-энергетического комплекса являются:

• непрерывность, а подчас и неразрывность во времени процессов производства и потребления некоторых видов энергии;

• сильные внутренние экономические и физико-технические связи, основанные в первую очередь на широкой взаимозаменяемости продукции подсистем, а также на том, что продукция одних подсистем является в ряде случаев исходным сырьем для других.

Энергосистема — совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Электрической частью энергосистемы считается совокупность электрооборудования ее станций и сетей.

Электроэнергетическая система (ЭЭС) — это 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.

Элементами данной энергосистемы являются:

• тепловое (котлы К, Турбины Т, бойлеры и т.д.) и электротехническое ( генераторы Г, их системы возбуждения, трансформатор Тр, коммутационная аппаратура и т. д.) оборудование электростанций;

• линии передачи электрической энергии ЛЭП;

• трансформаторные подстанции ПС;

• тепловая автоматика ТА и тепловые зашиты ТЗ;

• автоматические регуляторы АР, устройства релейной защиты РЗ и противоаварийной автоматики ПА, средства диспетчерского и технологического управления СДТУ;

• устройства продольной и поперечной компенсации КУ параметров ЛЭП (установки продольной компенсации и шунтирующие реакторы);

• источники реактивной мощности ИРМ (синхронные компенсаторы, конденсаторные батареи, статические тиристорные компенсаторы).

Электроустановка означает любую совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования и трансформации, передачи, распределения ЭЭ и ее превращения в другой вид энергии.

Электрическая сеть содержит в своем составе установки, которые служат для передачи и распределения ЭЭ на определенной территории, и представляет собой совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их ЛЭП.

Более широким является понятие «система электроснабжения» (СЭС). Она объединяет в себе все электроустановки, предназначенные для обеспечения потребителей электрической энергии.

Потребитель электроэнергии – это совокупность технических объектов, использующих ЭЭ и размещенных на определенной территории.

Электроприемник – это аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования ЭЭ в другой вид энергии.

В ЕЭС России работают

• около 600 тепловых электростанций (ТЭС), разделяющихся на конденсационные (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ);

• более 100 гидравлических (ГЭС);

• 9 атомных (АЭС) электростанций.

На ТЭС эксплуатируются энергоблоки единичной мощностью 500, 800 и 1200 МВт

На АЭС работают реакторы максимальной электрической мощностью 1 ГВт.

Установленная мощность отдельных электростанций достигает 4,0 ГВт на АЭС, 4,8 ГВт на ТЭС и 6.4 ГВт на ГЭС.

В сетях высокого напряжения ЕЭС России исторически сложились две системы номинальных напряжений:

• 150—330—750 кВ в западных и частично в центральных районах,

• 110—220—500—1150 кВ в центральных и восточных районах.

Всего эксплуатируется более 2,5 млн. км линий электропередачи всех классов напряжений, в том числе более 36 тыс. км системообразующих ЛЭП напряжением 500 и 750 кВ.

Эксплуатацией электропередач напряжением 330, 500, 750 и 1150 кВ, образующих основную сеть ЕЭС России, занимаются территориальные подразделения межсистемных электрических сетей (МЭС).

Структура генерирующих мощностей, т.е. доли тепловых, гидравлических и атомных электростанций практически постоянны и составляют соответственно около 68; 21,5 и 10,5 %

Единая электроэнергетическая система имеет следующие характерные особенности:

• жесткое взаимодействие в едином производственном процессе большого количества энергетических объектов, размещенных на громадной территории, в непрерывном процессе производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии;

• строгое соответствие генерации и потребления в каждый момент времени;

• резкая неравномерность производственного процесса, обусловленная суточными, сезонными и территориальными изменениями потребления электрической и тепловой энергии.

Для обеспечения устойчивой работы и живучести ЕЭС России в указанных условиях требуется:

• наличие необходимых резервов мощности и энергоресурсов;

• наличие в структуре генерирующих мощностей необходимой доли маневренных источников для работы в переменной части графика нагрузки;

• достаточная пропускная способность основной электрической сети 220—1150 кВ переменного тока;

• развитие средств диспетчерского и автоматического управления режимам ЕЭС России.