Файл: конспект.pdf

ные сети напряжением 110 – 220 и даже 330 кВ постепенно приобретают характер распределительных сетей.

Местные и распределительные сети могут различаться по характеру подключаемых к ним потребителей. При этом сети, осуществляющие электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельскохозяйственных районов, соответственно именуются промышленными, городскими и сельскими.

Сельские сети характеризуются большой протяженностью, они охватывают территории со сравнительно невысокой плотностью нагрузки с небольшим годовым числом часов использования ее максимума.

Чисто промышленные сети имеют малую протяженность, снабжают территории с большой плотностью нагрузки с высокой степенью заполнения графика нагрузки.

Городские сети занимают промежуточное положение между промышленными и сельскими сетями. Сочетание коммунально-бытовых и промышленных потребителей в городе обуславливает значительную неравномерность графиков нагрузок городской сети, которая в ряде случаев вызывает необходимость привлечения дополнительных маневренных мощностей, позволяющих своевременно и быстро реагировать на резкие спады и подъемы нагрузки.

Помимо классификации сетей по уровню напряжения сети также классифицируются и по другим признакам. Например, по роду тока, конфигурации, по отношению к помещению и по конструктивному исполнению. По роду тока различают сети переменного и постоянного тока. В России сети трехфазного переменного тока напряжением 110 кВ и выше выполняются с глухим заземлением нейтралей, а сети более низких напряжений – с изолированными или заземленными через дугогасящий реактор нейтралями.

Сточки зрения конфигурации различают разомкнутые и замкнутые сети.

Кразомкнутым относятся сети, образованные радиальными или радиальномагистральными линиями электропередачи и осуществляющие электроснабжение потребителей от одного источника питания. К числу замкнутых относятся сети, обеспечивающие питание потребителей не менее чем с двух сторон. Наиболее простой формой замкнутой сети является кольцевая сеть. Питающие сети, как правило, являются сложно-замкнутыми.

По отношению к помещению различают внутренние и наружные сети, а по конструктивному исполнению на внутренние проводки (сети напряжением до 1 кВ), кабельные (напряжением до 500 кВ) и воздушные (напряжением до 1150 кВ). Сети внутри промышленных предприятий могут прокладываться закрытыми комплектными токопроводами. Кабельные сети являются основами городских и промышленных распределительных сетей, а воздушные используются для сооружения районных и системообразующих сетей, а также для электроснабжения сельских потребителей.

1.3.Место АЭС в энергосистеме и перспективы их развития

ВЕдиной энергетической системе России в последнее время работают десять АЭС: Ленинградская, Кольская, Калининская, Смоленская, Курская, Нововоронежская, Ростовская, Балаковская, Белоярская и Билибинская. На них установлено семнадцать реакторов с водой под давлением, пятнадцать канальных кипящих реакторов и один реактор на быстрых нейтронах.

Доля выработки электроэнергии на АЭС от общей выработки в Россий-

ской Федерации составляла: 2009 г. – 163,3 млрд. кВт ч; 2010 г. – 170,1 млрд. кВт ч; 2011 г, – 172,7 млрд. кВт ч (16,6%). В перспективе планируется довести долю выработки электроэнергии на АЭС в 2016 г. до 18% , а в 2020 г. до 20% от всей производимой электроэнергии в России.

В 2014 г. намечено строительство четвертого блока на Белоярской АЭС, первого блока на Нововоронежской АЭС-2 и третьего блока на Ростовской АЭС; в 2015 г. – второго блока на Нововоронежской АЭС-2 и первого блока на Ленинградской АЭС-2; в последующие годы – двух блоков на Балтийской АЭС и четвертого блока на Ростовской АЭС (всего 19 энергоблоков).

Общая численность персонала в концерне Росэнергоатоме составляла 33 тысячи человек, численность персонала до 2020 г. планируется увеличить белее, чем на 20 тысяч человек.

2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ АЭС

На рис.2.1. представлены фрагменты главных электрических схем АЭС

а – с укрупненными блоками 2 500 МВт (реактор РБМК-1000); б – с блоком 1000 МВТ (реактор ВВР-1000)

Основным электротехническим оборудованием АЭС являются синхронные генераторы и трансформаторы.

Первые предназначены для преобразования механической энергии паровой турбины в электрическую энергию, а вторые для преобразования электрической энергии одного уровня напряжения на другой уровень. Так блочные трансформаторы преобразуют электрическую энергию генераторного напряжения (15,75, 20 и 24 кВ) на напряжение электроэнергетической системы уровня 220, 330, 500 и 750 кВ. Трансформаторы собственных нужд АЭС преобразуют электрическую энергию генераторного напряжения на уровень напряжения 6 и 10 кВ, а также на уровень 380 и 220 В, используемые для питания потребителей собственных нужд станции.

Электрические машины, трансформаторы, токопроводы и линии электропередачи электрических сетей нуждаются в управлении и защите от повреждений и анормальных режимов. Для этого необходимы коммутационные аппараты, измерительные трансформаторы, токоограничивающие реакторы, ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН), разрядники и другое электротехническое оборудование силовых (первичных) цепей.

Аппараты управления, контроля измерений, релейной защиты и автоматики образуют вторичные цепи электрической части АЭС. Все вышеперечисленные элементы первичных и вторичных цепей вместе со вспомогательными устройствами и строительной частью образуют распределительные устройства (РУ) станции.

Каждое присоединение (цепь) РУ коммутируется одним или двумя выключателями. Выключатель является важнейшим коммутационным аппаратом, предназначенным для включения, отключения, повторного включения электрических присоединений в нормальном режиме, в режиме короткого замыкания.

Для обеспечения условий проведения ремонтных работ на отдельных частях электроустановки или на электрооборудовании и отделения (изолирования) последних от смежных частей электроустановки, находящейся под напряжением, применятся разъединители. Они способны размыкать электрическую цепь при отсутствии тока в ней или весьма малом (специально нормируемом) токе. Разъединитель в отключенном положении образует видимый разрыв цепи. Для безопасной работы недостаточно изолировать рабочее место от смежных находящихся под напряжением частей электроустановки, необходимо также заземлить ту часть электроустановки, где производятся ремонтные работы. Для этого у разъединителей предусматривается установка заземляющих ножей.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для преобразования тока и напряжения до значений, удобных для производства измерений. Кроме того, с помощью них осуществляется разделение первичных (силовых) и вторичных цепей; обеспечение условий безопасного обслуживания и производства работ во вторичных цепях. Информация, полученная от измерительных трансформаторов, используется в средствах релейной защиты и автоматики.

Токопроводы представляют собой относительно короткие электрические линии с жесткими проводниками, укрепленными на специальных опорах. На

АЭС используются токопроводы в виде труб, закрытых кожухами-экранами, так называемые экранированные токопроводы – ТЭК. Они обеспечивают соединение электрических машин, трансформаторов и электрических аппаратов в пределах станции и ее распределительных устройств.

Разрядники и ограничители перенапряжений нелинейные предназначены для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений.