ЭЛЕКТРЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ЖҮЙЕНІҢ ЖҰМЫСЫ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ..


ЭЛЕКТРЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ЖҮЙЕНІҢ ЖҰМЫСЫ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТТЕР
4. ЭЛЕКТР СТАНЦИЯЛАРЫ ЖӘНЕ ҚС
4.1 Станциялардың және ҚС электрқондырғылары туралы жалпы мәліметтер
Электрстанциялар деп электрэнергияны өндіруге арналған кәсіпорындар немесе қондырғылар аталады.
Энергияны түрлендірудің негізгі технологиялық процесінің ерекшеліктері және пайдаланатын энергетикалық ресурстың түрі бойынша электрстанцияларды жылу (ЖЭС), атом (АЭС), су станцияларына (ГЭС), суды аккумуляциялайтын (ГАЭС), газтурбиналы (ГТУ) және басқаларға бөледі.
Маңызды рольді электр ҚС атқарады — электрэнергияны түрлендіру және таратуға арналған электрқондырғылары.
ТМД елдерінде, басқа шетелдердегідей, электрэнергияны өндіру және тарату үшін жиілігі 50 Гц үшфазалық айнымалы ток қабылданған (АҚШ және бірқатар елдерде 60 Гц жиілігі қабылданған). Үшфазалық токты пайдалану бірфазалық айнымалы токтың қондырғыларымен салыстырғанда үшфазалық токтың тораптары мен қондырғыларының үлкен үнемділігімен және электржетегі ретінде ең сенімді, қарапайым және арзан асинхронды электрқозғалтқыштарын кеңінен пайдалану мүмкіндігімен түсіндіріледі.
Үшфазалық токпен қатар өндірістің кейбір салаларында тұрақты ток қолданылады, оны айнымалы токты түзетіп алады (химиялық өндірістегі және түрлі – түсті металлургиядағы электролиз, электрлендірілген көлік және басқалары). Қазіргі уақытта тұрақты ток 800 кВ дейінгі кернеуде, ал кейін 1500 кВ дейін үлкен қашықтықтарға электрэнергияны жеткізу үшін қолданылады.
Электрқондырғылары параметрлерінің бірі номиналды кернеу болады. Генераторлардың, трансформаторлардың, тораптардың және электрэнергия қабылдағыштарының (электрқозғалтқыштардың, шамдардың және басқалардың) номиналды кернеуі деп олардың қалыпты жұмысқа арналған кернеуін айтады.
Электрқондырғылардың құрылыс ережелері- Правила устройства электроустановок (ПУЭ) барлық электрқондырғыларды екі категорияға бөледі: кернеуі 1 кВ дейінгі электрқондырғылар және 1 кВ жоғары электрқондырғылар. Бұл бөлу аппараттардың типтері мен қиыстырмаларының айырмашылығымен, және қауіпсіздік шарттарының, әртүрлі кернеулердің электрқондырғыларын салғанда және эксплуатациялағанда қойылатын талаптардың айырмашылығымен туындаған.
ТМД елдерінде қабылданған стандарттық фазааралық кернеулер 4.1 кестесінде келтірілген.

Генераторлар, синхронды өтемдеушілер, күштік трансформаторлардың екіншіреттік орамдары үшін номиналды кернеулер тиісті тораптардың номиналды кернеулерінен 5 —10 % жоғары қабылданған.
Генератор — трансформатор блогы сұлбасымен қосылатын үлкен қуатты генераторлар және синхронды өтемдеушілер үшін номиналды кернеулер 13,8; 15,75; (18); 20; 24 кВ қатарынан анықталады.
При проектировании, сооружении и эксплуатации электроустановок используют схемы-чертежи, на которых в условных обозначениях показывают элементы установки в той последовательности и взаимосвязи, которая существует на практике или которая будет осуществлена при ее сооружении.Наиболее употребительные условные и позиционные обозначения, применяемые для выполнения схем электроустановок, показаны в табл. П1.1 и относятся в основном к оборудованию силовых или, как их еще называют, первичных цепей.
1.1 сур. қуатты энергия жүйесі бөлігінің қағидалы электр сұлбасы салынған. Оның негізін құрайтын ірі электрстанциялар (КЭС, ТЭЦ, ГЭС). Жүйеаралық байланыстар 500 кВ кернеуде жасалған, энергия жүйесіндегі электрэнергияның таралуы 35 - 220 кВ кернеуінде жүргізіледі. Жергілікті таратушы тораптар 6—10 кВ кернеуінде жасалған.
Сұлбада көрші энергия жүйесімен оның шиналары арқылы байланыс жасалатын А ҚС және аудандық ҚС бір қатары көрсетілген, олардан тұтынушылардың электр жүктемелерінің кейбір аудандары қорек алады. Автотрансформаторлары бар А және Б жүйелік ҚС энергия жүйесінің қуатты коммутациялық түйіндері болады. Бұл нышан бойынша оларды да түйінді ҚС жатқызады. Б ҚС екі GC синхронды өтемдеуші орнатылған .
4.1 суреті – Энергия жүйесінің қағидалы сұлбасы
Электрстанцияларды қатарлас жұмысқа біріктірудің және энергия жүйелерін жасаудың үлкен халықшаруашылық мәні бар және бір қатар техникалық және экономикалық құндылықтар береді:
- энергетиканың даму қарқынын көбейтеді және бұл дамуды қазіргі жағдайлар үшін тиімді жүргізеді, яғни үлкен қуатты блок агрегаттары бар ірі ЖЭС және АЭС енгізу есебінен;
- тұтынушылардың электрмен жабдықтау сенімділігін көтереді;
- энергия ресурстарын жақсы пайдаланып, электрстанциялар арасында жүктемені оңтайлы тарату есебінен жалпы энергия жүйесінде өндірістің үнемділігі мен электрэнергия таралуының өсуін қамтамасыз етеді (отынның, су энергиясының және т.б.);
электрэнергияның сапасын жақсартады, яғни ГОСТ нормалаған шектерде кернеу мен жиілікті ұстауды қамтамасыз етеді, өйткені жүктеменің тербелістері көп агрегаттардың санымен қабылданады;
- энергия жүйесі агрегаттарының жалпы қуатының 12 - 20% құру керек энергия жүйесі бойынша қуаттың қосынды резервін төмендетуге мүмкіндік береді.
Біріктірілген энергия жүйесінің құрамында бірнеше энергия жүйесі қатар жұмыс істегенде аталған құндылықтар одан үлкен дәрежеде білінеді.
Ресейде энергия жүйелерін құру қағидалары ГОЭЛРО жоспарынан басталған. Особенно быстрыми темпами создание и развитие энергосистем происходило после окончания Великой Отечественной войны. В конце 50-х и в 60-е годы крупные объединенные энергосистемы (ОЭС) Центра, Юга, Урала и Средней Волги были связаны линиями электропередачи переменного тока 220 — 500 кВ и опытно-промышленной передачей постоянного тока 800 кВ. Было завершено создание Единой энергосистемы европейской части СССР, которая охватила также объединенные энергосистемы Северо-Запада, Северного Кавказа и Закавказья.Важнейшим направлением развития энергетики страны является формирование Единой энергосистемы (ЕЭС) СССР, в которую наряду с упомянутыми выше энергообъединениями с 1972 г. входит также ОЭС Казахстана, а с 1978 г. - ОЭС Сибири. ЕЭС СССР является одним из крупнейших энергообъединений мира.
В восточных районах страны созданы ОЭС Средней Азии и Востока.
Параллельно с ЕЭС СНГ работают энергосистемы стран Европы. Через Выборгскую вставку постоянного тока параллельно, но несинхронно с ЕЭС СНГ работает энергосистема Финляндии и энергообъединение Северных стран Европы. От сетей ЕЭС СНГ осуществляется поставка электроэнергии также в Норвегию, Турцию и ряд других стран.
Жүйеаралық және жүйенің ішкі байланыстарын күшейту үшін 750 кВ дейінгі электрберіліс желілері пайдаланылады. Начаты работы по созданию электропередачи переменного тока напряжением 1150 кВ и постоянного тока напряжением 1500 кВ.
Объединение энергосистем восточных и западных районов страны даст значительный экономический эффект за счет возможности использования общей установленной мощности электростанций для обеспечения смещенных по времени максимумов нагрузки.
Для оперативного руководства работой энергосистем создана единая система диспетчерского управления, основными задачами которой являются:
оперативное планирование и регулирование режима работы энергосистем в целях полного удовлетворения потребности народного хозяйства в электрической энергии и тепле;
обеспечение бесперебойного питания потребителей и надежной работы энергосистем; предупреждение и ликвидация аварийных режимов;
обеспечение необходимого качества энергии и тепла (напряжение, частота, параметры пара и воды в теплосети);
обеспечение максимальной экономичности работы энергосистемы в целом и рационального расходования энергоресурсов.
Диспетчерские пункты оборудуются новейшими средствами управления: диспетчерскими щитами, устройствами телеуправления, телесигнализации, телеизмерений, средствами связи, вычислительной техники, автоматики и т. п.
Электрэнергетика

Шаруашылықтарға электрэнергия мен жылуды негізінен беретін – энергетикалық жүйе.
Электр және жылу энергиясын өндіру, тарату және тұтыну 2.9, а сур. сұлбамен көрсетілген. Электр станциясы- электр энергиясын өндіруге арналған электрқондырғы, ал жылу энергия орталығы – электр және жылу энергиясын. Электр немесе жылу энергиясына түрлендіретін энергияның біріншіреттік көзінің түрі бойынша электр станциялары жылу (ЖЭС), атом (АЭС) және су (СЭС) станцияларына бөлінеді. ЖЭС – те энергияның біріншіреттік көзі – органикалық отын (көмір, газ, мұнай), АЭС – те –уран концентраты, СЭС - те – су (су ресурстары). ЖЭС – тер тек электрэнергияны өндіретін конденсациялық жылу станцияларына (конденсациялық электр станциялары – КЭС немесе мемлекеттік аудандық электр станциялары–ГРЭС), және электрэнергия мен жылуды өндіретін жылу энергия орталықтарына бөлінеді.

2.9 суреті – Электр және жылу энергияларын өндіру, тарату және тұтынудың сұлбалары
ЖЭС, АЭС және СЭС басқа электр станцияларының басқа да түрлері бар (суды аккумуляция жасайтын, дизель, күн, геотермалды, теңіз суының көтерілуін пайдаланатын станциялары және жел электростанциялары). Бірақ олардың қуаты мәнді емес.
Электр станцияның электр бөлігі әртүрлі негізгі және көмекші жабдықтардан тұрады. Электрэнергияны өндіру және таратуға арналған негізгі жабдыққа жатады: электрэнергияны өндіретін (ЖЭС – те турбогенераторлар) синхронды генераторлар; генераторлардан электрэнергияны қабылдап, тұтынушыларға тарататын құранды шиналар; қалыпты және апатты жағдайларда тізбектерді қосып – ажыратуға арналған коммутациялық аппараттар (ажыратқыштар) және электрқондырғылардың тогы алынған бөліктерінен кернеуді алып, тізбекте көрінетін үзік жасауға арналған айырғыштар, (айырғыштар әдетте қондырғының жұмыс тогын үзуге арналмаған); өзіндік мұқтаждың электрқабылдағыштары (сораптар, желдеткіштер, апаттық электр жарықтандыруы және т.б.). Көмекші жабдық өлшеу, сигнализация, қорғау және автоматика және т.б. функцияларын орындауға арналған.
Энергетикалық жүйе (энергия жүйесі) (2.9, а сур.) өзара жалғанған электр және жылу энергиясын өндіру, тарату және тұтынудың үздіксіз үрдісіндегі жалпы режимімен байланысты электр станцияларынан, электр тораптарынан және электрэнергия тұтынушыларынан тұрады.
Электрэнергетикалық (электрлік) жүйе (2.9, б сур.) – өзара жалғанған электр және жылу энергиясын өндіру, тарату және тұтынудың жалпы режимімен және үздіксіз үрдісімен байланысты электр станциялары, электр тораптары және электрэнергия тұтынушыларының электр бөліктерінің жиынтығы. Электр жүйесі – бұл жылу тораптары және жылу тұтынушыларынан бөлек энергия жүйесінің бөлігі. Электр торабы – қосалқы станциялардан, таратушы құрылғылардан, ауа және кабель желілерінен тұратын электрэнергияны таратуға арналған электрқондырғылардың жиынтығы. Электр торабы бойынша электрстанциялардан тұтынушыларға электрэнергияны таратады.
Электрберіліс желісі (ауа немесе кабель) –электрэнергияны беруге арналған электр қондырғы.
Қазіргі уақытта жиілігі 50 Гц үшфазалық токтың 6...1150 кВ және 0,66; 0,38 (0,22) кВ стандартты номиналды (фазааралық) кернеулері қолданылып жүр.
Электрэнергия электрстанциялардан электрберіліс желілері бойынша 110–1150 кВ, яғни генераторлардың кернеулерінен мәнді асып кететін, кернеулерімен жеткізіледі. Электр қосалқы станциялары (ҚС) электрэнергияның бір кернеуін екіншісіне түрлендіру үшін қолданылады.
Электр қосалқы станциясы – бұл электр энергиясын түрлендіріп – таратуға арналған электрқондырғысы. ҚС трансформаторлардан, құранды шиналардан және коммутациялық аппараттардан, сонымен қоса көмекші жабдықтардан: релелік қорғаныс және автоматиканың құрылғыларынан, өлшеуіш аспаптардан тұрады. ҚС генераторлар мен тұтынушыларды, сонымен қатар электр жүйесінің бөліктерін байланыстырады (2.9, б сур. П1 және П2 жоғарылатқыш және төмендеткіш ҚС).
Қоректендіруші тораптар жүйе құрайтын ҚС және кейде электрстанциялардың 110 – 220 кВ шиналарынан электрэнергияны таратушы тораптардың қорек орталарына (ЦП) – аудандық ҚС жеткізуге арналған. Қоректендіруші тораптар әдетте тұйықталған. Бұрын бұл тораптардың кернеуі 110–220 кВ болған. Жүктемелердің тығыздығы, электрстанциялардың қуаты және электр тораптарының ұзындығы өскен сайын қоректендіруші тораптардың кернеуі көбейіп келеді. Соңғы кезде қоректендіруші тораптардың кернеуі 330–500 кВ.
Аудандық ҚС жоғары кернеуі әдетте 110–220 кВ және төменгі кернеуі 6–35 кВ. Бұл ҚС төменгі кернеу шиналарында кернеуді жүктеме барда реттеуге мүмкіндік беретін трансформаторларды орнатады (РПН). Бұл таратушы тораптың ОП (ЦП) шиналары.
Энергия жүйесі - бұл электр станциялар, электр және жылу тораптары, сонымен қатар, өндіріс режимдерінің ортақтығы, электр энергиясы мен жылуды тарату және тұтынуды байланыстыратын электрэнергия және жылу тұтынушылары қондырғаларының топтамасы.
Өзі электр станцияларынан, электр тораптарынан және электр энергия тұтынушыларының қондырғыларынан тұратын энергия жүйесінің бөлігін электр жүйесі дейді.

Электр жүйесінде уақыттың әр кезінде:
1) өндірген қуаттар мен тұтынылатын қуаттардың теңдігі сақталады;
2) тораптардағы жиілік бірдей;
3) модуль және фаза бойынша жүйенің әр түйінінде кернеу әртүрлі.
Электр жүйелері келесі негізгі талаптарға сай болу керек:
1.Электр станциялардың жұмыс қуаты электрэнергия тұтынушыларының сұранысына сай болу керек.
2.Электрмен жабдықтаудың сенімділігі тұтынушылардың экономикалық тұрғыда дұрыс талаптарына сай болу керек.
3. Электрэнергия сапасы белгіленген нормаларға сәйкес болу керек.
4.Тұтынушыларға жеткізілген электрэнергияның өзіндік құны барынша төмен болу керек.
Электрэнергетикалық саладағы негізгі стратегиялық бағыттар:
-Қазақстанның біртұтас энергетикалық жүйесін (БЭЖ) қалыптастыру;
- ашық бәсекелестік нарығының үлгілерін әзірлеу;
-қолданыстағы энергия көздерін қайта құру және жаңалау арқылы бар мүмкіндігінше пайдалану;
-дәстүрлі емес энергетиканы дамыту есебінен электрэнергия өндіру құрылымын жақсарту;
-органикалық отын шығынын айтарлықтай қысқартуға және парниктік-газ шығарылымдарын азайтуға мүмкіндік беретін тиімді энергия сақтағыш технологиялар ретінде, электр энергиясы мен жылуды түйдекдеп өндірумен, қолданыстағы жылумен жабдықтау жүйелерін қайта құру және жаңалау;
- Қазақстан территориясы энергетикалық қатынасы бойынша үш жаңа аймаққа бөлінеді:
- Солтүстік және Орталық аймақ - энергия шаруашылығы ортақ торапқа біріктірілген және Ресеймен байланысы бар. Мұнда Ақмола, Шығыс Қазақстан, Қарағанды, Қостанай және Павлодар облыстары енеді;
- Оңтүстік аймақ - Алматы, Жамбыл, Қызылорда, Оңтүстік Қазақстан облыстары жалпы электр торабымен біріккен және Қырғыстан, Өзбекстанмен дамыған байланысы бар. 1998 ж. Оңтүстік аймақ Солтүстік аймақпен қатарлас жұмысқа қосылды.
- Батыс аймақ - Ақтөбе, Атырау, Батыс Қазақстан, Маңғыстау облыстары жалпы электр торабымен біріккен.
Көмір кендері негізінен Солтүстік және Орталық Қазақстанға шоғырланды, электрэнергияның негізгі көздері де осында орналастырылды. Бұл аймақтар электр энергиясымен өзін - өзі қамтамасыз етті, ішкі және сыртқы электр энергиясы нарығына ұсынатын мол әлеуеті бар.
Оңтүстік Қазақстан аймағының жеткілікті жергілікті энергетикалық ресурсы жоқ және оның электр энергиясы тасымалды көмір мен газ импортына негізделген. Электрэнергия қажеттілігінің бір бөлігі Орта Азия Республикаларының импорты есебінен өтеледі.
Батыс Қазақстан аймағы өзінің жеке көмірсутекті отын қоры бола отырып, электрэнергия қажеттілігінің бір бөлігін Ресейдің импорты есебінен жабады.
Қазіргі уақытта Қазақстан электрстанцияларының қуаты жағынан өз қажеттілігімізді толық қамтамасыз ететіндей әлеуеті бар, бірақ нарыққа байланысты электрэнергияны импорттауға мәжбүр болып отыр.
Электр станцияларының типтері %
Органикалық отынды пайдаланатын бу турбиналы 15384,8 84,54
Ядролық отынды пайдаланатын бу турбиналы 250 1,37
Газ турбиналы 314 1,73
Гидравликалық 2230,3 12,25
Дизельдік 20,26 0,11
ҚР электр тораптары 110-220-500-1150 кВ кернеулер жүйесі базасында КСРО ЕЭС-ның негізгі ұстанымдары негізінде қалыптасқан болатын.
ЭЖ-1150 кВ -1422,9 км ҚС 1150 кВ-3/7005 дана/МВА
ЭЖ-500 кВ-5470,3 км ҚС 500 кВ-15/10482 дана/МВА
ЭЖ-220 кВ-20269,1 км ҚС 220 кВ-93/15740,03 дана/МВА
ЭЖ-110 кВ-37931,9 км ҚС 110 кВ-173/18412,763/ МВА
ЭЖ-35 кВ-59317,6 км ҚС 35 кВ-2085/9863,689/ МВА
ЭЖ-6-10 кВ-20827,1 км ТП 6-35/0,38 кВ-90916/16949,26/ МВА
ЭЖ-0,4 кВ-122019,6 км Энергетикалық кәсіпорындарда біріншіреттік энергия екіншіреттік (екіншіреттік энергия арқаулары) электр энергия немесе отын (бензин, мазут, метанол, сутегі, табиғи газды алмастырушы, синтетикалық мотор отыны және т.б.) түрінде түрленеді.
Сосын біріншіреттік және екіншіреттік энергия соңғы энергияның 4 түріне түрленеді.
Төрт соңғы энергияның түрі бар:
1.Соңғы электр энергиясы-бұл энергияның басқа түрлерімен ауыстыруға мүмкін емес өндіріліп және тұтынушыға жеткізілген Электрэнергияның бөлігі болып табылады (жарықтандыру, байланыс жүйесі, компьютерлер үшін).
2.Соңғы жылу энергиясы-бұл өндіріліп жылыту жүйелерімен тұтынушыға жеткізілетін немесе өндірістік үрдістерде тұтынатын жыл.
3.Соңғы механикалық энергиясы-көлік және экономиканың басқа салаларында қолданылатын қозғалтқыштардың кинетикалық энергиясына тең.
4.Соңғы химиялық энергия – химиялық өнеркәсіпте шикізат ретінде қолданылатын мұнай, мұнай өнімдерінің, табиғи газ бен көмірдің жылу эквивалентіне тең.
Қазақстанның энергетикалық стратегиясы:
1.Отын-энергетикалық ресурстарын тиімді пайдалану.
2.Энергияны үнемдеу.
3.Энергияны үнемдейтін технологиялар,жабдық және материалдар.
4.Энергетикалық қауіпсіздік-энергия арқауларының жеткіліктілігін және оларды үзімсіз жеткізу,олардың оңтайлы ассортименті, елдің барлық ретондарындағы олардың тиімді сапасы мен экономикалық тиімділігі.

Приложенные файлы

  • docx 8832578
    Размер файла: 213 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий