Файл: ЭЛЕКТРЭНЕРГИЯНЫ ӨНДІРУ, ЖЕТКІЗУ ЖӘНЕ ТАРАТУ. 2 БӨЛІМ.docx

Добавлен: 02.02.2019

Просмотров: 1785

Скачиваний: 19

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

           а) получение данных о состоянии управляемой системы, т.е. информация о ее режиме;

  б) передача этой информации в управляющую систему;

          в) переработка информации управляющей системой с целью выдачи управляющего сигнала (команды управления);

          г) передача команды управления  исполнительному органу и выполнение ее, после чего обратная передача информации о выполнении команды в управляющую систему.

 

    7 лекция. Электрэнергияны жеткізудің жаңа тәсілдері

 

           Содержание лекции:  газовые линии электропередачи, криогенные линии.           

          Цель лекции: ознакомление с новыми способами передачи электроэнергии    на   расстояние.

           Возможности дальнейшего повышения предельных мощностей требуют увеличения напряжений и изменения конструкций линий электропередачи. Они связаны с общим техническим прогрессом, в частности, с успехами в полупроводниковой технике, созданием совершенных материалов, разработкой новых видов передачи энергии.

                         В последнее время большое внимание уделяется созданию новых линий с полностью измененной конструкцией, более компактных и в то же время с большой пропускной способностью. Так «закрытые» экспериментальные линии выполняются в виде замкнутых конструкций, заполненных электроизолирующим газом, с расположенными внутри проводами высокого напряжения (примерно 500 кВ).

                       Газовые линии электропередачи имеют очень высокие пропускные способности, значительно превосходящие возможности кабелей: у газовой линии 110 кВ пропускная способность составляет 0,25 ГВт, у линии 220 кВ – 1,2 ГВт, у линии 330 кВ – 3 ГВт, у линии 500 кВ – 6,5 ГВт. В черте крупных городов для реализации исключительно высокой пропускной способности газовых линий электропередачи потребуется сооружение подземных тоннелей с циркуляцией воздуха. Не исключено, что в ряде случаев для прокладки газовых линий можно будет использовать тоннели метро. При осуществлении мощных выводов от электростанций, вероятно, найдут применение и надземные, и тоннельные газовые линии электропередачи с пропускной способностью, соответствующей мощности блока станции.

                       Существует принципиальная возможность беспроводной линии электропередачи, передающей энергию с помощью электромагнитных волн или высокочастотных колебаний, направляемых по волноводу, выполненному в виде полой трубы с металлическими стенками, заполненной воздухом или другим газом. Однако масштабы передаваемых мощностей там совершенно иные, а проблема потерь энергии не стоит так остро, как в традиционных линиях электропередачи. Практическая реализация этих линий в промышленности в настоящее время неприемлема из-за низкой их эффективности.


                       В ближайшее время достаточно перспективными могут быть новые сверхпроводящие линии с охлаждением их проводников азотом. Криогенные линии электропередачи, т.е. охлажденные ниже 80оК, делятся на две группы: гиперпроводящие и сверхпроводящие.

                       Линия должна быть заключена в специальную герметичную оболочку, внутри которой обеспечивается охлаждение токопроводов и поддержание низкой температуры по всей длине линии. Охлаждение линии осуществляется специальными криогенными установками, дискретно расположенными по трассе линии. Так как криогенные жидкости имеют большую теплоемкость и теплопроводность по сравнению с их парами, то поддерживаемая рабочая температура должна быть близка к температуре кипения криогенных жидкостей. На рисунке 7.1 показано типичное выполнение криогенной линии электропередачи.

 

 

              Рисунок 7.1 – Типичное конструктивное выполнение пофазно- экранированной криогенной линии электропередачи переменного тока

 

   Первая оболочка 1 криогенной линии охлаждается гелием, третья 3 – азотом. Для возврата гелия и азота предусмотрены трубы 6 и 7. Между первой и второй 2 оболочками, а также между третьей и внешней 4 оболочкой – вакуум. Токопроводы 5 погружены в гелий и закреплены в первой оболочке специальными распорками из полиэтилена или других специально подобранных синтетических материалов.

   Криогенные линии электропередачи открывают совершенно новые технические возможности. У гиперпроводящих и сверхпроводящих линий электропередачи переменного тока небольшой длины, которые после разрешения огромного круга технических проблем смогут конкурировать с кабельными линиями обычного типа, достижима пропускная способность 5 – 10 ГВт. Сверхпроводящие линии электропередачи постоянного тока с пропускной способностью 100 ГВт также могли бы стать потенциальными конкурентами воздушным линиям постоянного тока, если возникнут экономические предпосылки для сверхдальнего транспорта электроэнергии в больших количествах.

  Пропускные способности и критические длины кабельных, газовых и криогенных линий электропередачи 110 - 500 кВ приведены в таблице 7.1.

 

Т а б л и ц а 7.1 – Пропускные способности и критические длины кабельных, газовых и криогенных линий электропередачи небольшой длины

Тип линии электропередачи

Номи-­

нальное напря­жение, кВ

Пропуск­ная способ­ность, ГВт

Критическая

длина, км

Кабельные    с  естественным охлаждением

 

110

0,1

30 - 40

220

0,2

330

0,3

500

0,5

Кабельные   с искусственным охлаждением

110

0,2

60 - 100

220

0,5

330

0,6—0,7

500

            1—1,3

  Газовые в грунте

110

0,1

200 - 500

220

            0,35—0,5

330

0,7-1,0

500

1,4-2,0

  Газовые в туннеле и надземные

110

0,25

220

1,2

330

3,0

500

6,5

Гиперпроводящие

220

2,0

200 - 500

500

4,0

Сверхпроводящие со сверхпроводниками II рода

220

4

400 - 1000

500

10


 

   

8 лекция. Электрмен жабдықтау жүйелері туралы негізгі мәліметтер

  Содержание лекции: потребители электрической энергии, требования, предъявляемые к системам электроснабжения.

  Цель лекции: характеристика потребителей электроэнергии, изучение требований, предъявляемых к системам электроснабжения.


    1. Негізгі терминдер мен анықтамалар


      Электроснабжением называют обеспечение потребителей электро-энергией, системой электроснабжения – совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электроэнергией. Система электроснабжения может быть определена и как совокупность взаимосвязаных электроустановок, осуществляющих электроснабжение района, города, предприятия (организации).ЭНЕРГИИ

        Потребитель – предприятие, организация, территориально обособленный цех, строительная площадка, квартира, у которых приемники электроэнергии присоединены к электрической сети и используют электрическую энергию.

        Приемник электроэнергии – устройство (аппарат, агрегат, установка, механизм), в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии (или в электрическую, но с другими параметрами) для ее использования.

       Система электроснабжения общего назначения – совокупность электроустановок и электрических устройств энергоснабжающей организации, предназначенных для обеспечения электрической энергией различных потребителей.

 




       8.2   Электрэнергия тұтынушыларының негізгі топтары

 

       В зависимости от выполняемых функций, возможностей обеспечения схемы питания от энергосистемы, величины и режимов потребления электроэнергии и мощности, особенностей правил пользования электроэнергией потребителей электроэнергии принято делить на следующие основные группы:

       - промышленные и приравненные к ним;

       - коммунально-бытовые;

       - электрифицированный транспорт;

       - производственные сельскохозяйственные.

        Промышленные предприятия потребляют от 30 до 70% электроэнергии. Значительный разброс промышленного  потребления определяется индустриальной развитостью и климатическими условиями различных стран; для индустриально развитых стран характерны количественные значения данного энергопотребления 50-70%. В данную группу входят предприятия машиностроения, черной и цветной металлургии, химической промышленности, стройматериалов и многих других производств.

 Суммарные установленные мощности электроприемников и соответствующие им электрические нагрузки промышленных предприятий изменяются весьма в широких пределах, ориентировочно от единиц мегаватт ( металлообработка, мелкое машиностроение и т.п.) до 300-500 МВт и более (крупное машиностроение, черная металлургия, электролиз алюминия и иных цветных металлов). Вместе с тем для основной части предприятий характерны мощности в пределах 30-150 МВт.


 Электроснабжение коммунально- бытовых потребителей. К данной группе относится широкий круг зданий, расположенных в жилых районах городов и населенных пунктов. Это – жилые здания, здания административно-управленческого назначения, учебные и научные заведения, магазины, здания здравоохранения, культурно-массового назначения, общественного питания и т.п. Установленная мощность электроприемников в жилых и общественных зданиях ( в зависимости от типа, количества этажей и жилых секций) составляет от 100-200 кВт до единиц мегаватт.

 Основными типами современных электроприемников зданий данного назначения являются приборы электрического освещения, нагревательные приборы (плиты, отопление, горячая вода), холодильники и морозильники, кондиционеры воздуха и различные приборы электронного типа (аудио-видеотехника, и т.п.). Преобладание ламп накаливания в осветительных установках и электроприемников  нагревательного типа определяют высокие значения коэффициентов мощности на вводах в здания (0,9-0,95) в часы суточных максимумов нагрузок.

 Электроснабжение электрифицированного транспорта. Выпрямительные подстанции электротранспорта на постоянном токе (городской, промышленный, междугородний) и понижающие подстанции междугороднего электротранспорта на переменном токе питаются электроэнергией от электрических сетей электроэнергетических  систем. Соответственно подстанции городского электротранспорта (трамвай, троллейбус, метрополитен) располагаются на территориях городов и являются потребителями электроэнергии городских сетей. Понижающие подстанции междугороднего транспорта, питающиеся непосредственно от электрических сетей энергосистем, как правило, также располагаются на территории или вблизи населенных пунктов. Понижающие подстанции междугороднего электротранспорта питаются по сетям 35-110-220 кВ.

Системы электроснабжения электрического транспорта должны иметь высокую надежность электроснабжения.

Электроснабжение сельского хозяйства. Система электроснабжения сельского хозяйства включает питание электроэнергией всех потребителей, располагающихся на территории сельскохозяйственных районов. Это - электроснабжение всех видов сельскохозяйственных производств, а также комплексов коммунально-бытовых потребителей сельских населенных пунктов. Примерами потребителей электроэнергии в данной области являются животноводческие, птицеводческие, зернообрабатывающие комплексы, зерно- и овощехранилища, парниковые установки, а также жилые здания, медицинские, торговые, культурно-образовательные учреждения и т.п. Электрические нагрузки отдельных потребителей изменяются в весьма широких пределах: от единиц киловатт для малоэтажных зданий до единиц мегаватт для животноводческих и зернообрабатывающих комплексов.


 Питание электроэнергией сельскохозяйственных потребителей осуществляется преимущественно от подстанций 35-110 кВ.

           

         8.3 Электрмен жабдықтау жүйелеріне қойылатын негізгі талаптар

 

         По надежности электроснабжения в соответствии с требованиями ПУЭэлектроприемники разделяют на три категории.

         К I категории относят электроприемники, перерыв в работе которых

может представлять опасность для жизни людей, причинить значительный ущерб народному хозяйству, вызвать повреждение дорогостоящего основно-

го оборудования, массовый брак продукции, нарушение сложного технологического процесса, функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

        Примеры электропотребителей I категории: котлы-утилизаторы, насосы водоснабжения и канализации, газоочистки, приводы вращающихся печей, печи с кипящим слоем, газораспределительные пункты, станы непрерывной прокатки, водоотлив, подъемные машины, вентиляторы главного проветривания, вентиляторы высокого давления и обжиговые, аварийное освещение.

        Из состава I категории выделяют особую группу электроприемников бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства в целях предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. В качестве примеров электроприемников особой группы для черной металлургии можно назвать электродвигатели насосов водоохлаждения доменных печей, газосмесительные станции воздухонагревателей, насосы испарительного охлаждения основных технологических установок.

         Во II категорию входят электроприемники, перерыв электроснабженикоторых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальнодеятельности значительного числа городских и сельских жителей.

        К III категории относят все остальные электроприемники, не подходя-щие под определения I и II категорий. Это главным образом различные вспо-могательные механизмы в основных цехах, цехи несерийного производства.

        Электроприемники  I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Перерыв в их электроснабжении при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания от другого (на время действия АВР).

         Независимым источником питания называется источник, на котором сохраняется регламентированное напряжение при исчезновении его на  другом или других источниках питания. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении двух условий: