Лекция 1 План лекции 1. Введение 2.Современный уровень электроснабжения. Задачи электроснабжения с.х. 3.Основные понятия, схемы, обозначения. - презентация

1 Лекция 1 План лекции 1. Введение 2.Современный уровень электроснабжения. Задачи электроснабжения с.х. 3.Основные понятия, схемы, обозначения

2 4.Требования к электроснабжению. Показатели надёжности, качества электроэнергии 4.Требования к электроснабжению. Показатели надёжности, качества электроэнергии 5.Характеристики уровней напряжения в сетях, режимы и средства регулирования напряжения. 5.Характеристики уровней напряжения в сетях, режимы и средства регулирования напряжения. Количество часов лекционных- 60 часа (30 лекций, экзамен, зачёт, курсовой проект). Количество часов лекционных- 60 часа (30 лекций, экзамен, зачёт, курсовой проект).

3 п.1. Развитие энергетики и электрификации в значительной мере определяет уровень развития всего народного хозяйства в целом. В 1913г. Россия по выработке электроэнергии занимала шестое место в Европе и восьмое в мире. Суммарная мощность всех электростанций составляла 1,14 млн. кВт., а годовая выработка электроэнергии- 2,04 млрд. кВт.ч. В 1924 году производство электроэнергии снизилось в 4 раза и составило 0,52 млрд. кВт.ч. п.1. Развитие энергетики и электрификации в значительной мере определяет уровень развития всего народного хозяйства в целом. В 1913г. Россия по выработке электроэнергии занимала шестое место в Европе и восьмое в мире. Суммарная мощность всех электростанций составляла 1,14 млн. кВт., а годовая выработка электроэнергии- 2,04 млрд. кВт.ч. В 1924 году производство электроэнергии снизилось в 4 раза и составило 0,52 млрд. кВт.ч.

4 План ГОЭЛРО (государственный план электрификации России) был разработан в 1920г. (декабрь) и принят на восьмом Съезде Советов. Он предусматривал построение тридцати новых электростанций общей мощностью 1,75 млн. кВт. и рост производства электроэнергии до 8,8 млрд. кВт. ч. в год. План ГОЭЛРО (государственный план электрификации России) был разработан в 1920г. (декабрь) и принят на восьмом Съезде Советов. Он предусматривал построение тридцати новых электростанций общей мощностью 1,75 млн. кВт. и рост производства электроэнергии до 8,8 млрд. кВт. ч. в год.

5 Уже в 1930году план ГОЭЛРО был выполнен, а к 1935 году значительно перевыполнен (40 электростанций). Мощность (установленная) достигла 6,9 млн. кВт., выработка электроэнергии- 26,8 млрд. кВт ч. СССР занял второе место в Европе и третье в мире. Уже в 1930году план ГОЭЛРО был выполнен, а к 1935 году значительно перевыполнен (40 электростанций). Мощность (установленная) достигла 6,9 млн. кВт., выработка электроэнергии- 26,8 млрд. кВт ч. СССР занял второе место в Европе и третье в мире.

6 Формирование Единой энергетической системы страны (ЕЭС СССР), начавшееся с создания ЕЭС европейской части СССР, было вызвано созданием в пятидесятых годах мощных ГЭС на Волге и линий электропередач сверхвысоких напряжений ( кВ). Ещё в двадцатых годах в связи с внедрением напряжения 110 кВ сформировались энергосистемы основных промышленных районов страны: Москвы, Ленинграда, Донбасса, Урала и т.д. Формирование Единой энергетической системы страны (ЕЭС СССР), начавшееся с создания ЕЭС европейской части СССР, было вызвано созданием в пятидесятых годах мощных ГЭС на Волге и линий электропередач сверхвысоких напряжений ( кВ). Ещё в двадцатых годах в связи с внедрением напряжения 110 кВ сформировались энергосистемы основных промышленных районов страны: Москвы, Ленинграда, Донбасса, Урала и т.д.

7 В 1940 году была сооружена первая межсистемная связь 220 кВ Днепр- Донбасс и было организовано Объединённое диспетчерское управление (ОДУ) Южной энергосистемы. В 1940 году была сооружена первая межсистемная связь 220 кВ Днепр- Донбасс и было организовано Объединённое диспетчерское управление (ОДУ) Южной энергосистемы.

8 В 1938 году началось проектирование передачи постоянным током (1000 МВт на 1000 км- Куйбышевская ГЭС). В 1978 году на параллельную работу с ЕЭС СССР присоединилась ОЭС Сибири. Далее нашли применение напряжения 500 кВ, 750 кВ и 1150 кВ переменного тока и 800, 1500 кВ постоянного тока (Экибасту3- центр) (Экибасту3, КАТЭК). В 1938 году началось проектирование передачи постоянным током (1000 МВт на 1000 км- Куйбышевская ГЭС). В 1978 году на параллельную работу с ЕЭС СССР присоединилась ОЭС Сибири. Далее нашли применение напряжения 500 кВ, 750 кВ и 1150 кВ переменного тока и 800, 1500 кВ постоянного тока (Экибасту3- центр) (Экибасту3, КАТЭК).

9 Задачи электроснабжения- обеспечение требуемого качества электроэнергии, надёжности и экономичности. Задачи электроснабжения- обеспечение требуемого качества электроэнергии, надёжности и экономичности.

10

11 Электростанция производит или генерирует электрическую энергию, а теплофикационные электростанции- электрическую и тепловую энергию. Электростанции делятся на ТЭС (тепловые), атомные (АЭС) и гидравлические (ГЭС). ТЭС делятся на конденсационные и тепловые (КЭС или ГРЭС) и теплофикационные- ТЭЦ. Электростанция производит или генерирует электрическую энергию, а теплофикационные электростанции- электрическую и тепловую энергию. Электростанции делятся на ТЭС (тепловые), атомные (АЭС) и гидравлические (ГЭС). ТЭС делятся на конденсационные и тепловые (КЭС или ГРЭС) и теплофикационные- ТЭЦ.

12 Электроэнергетическая (электрическая) система- это совокупность электрических частей электростанции, электрических сетей и потребителей электроэнергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления электроэнергии. Электроэнергетическая (электрическая) система- это совокупность электрических частей электростанции, электрических сетей и потребителей электроэнергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления электроэнергии.

13 Электрическая сеть- это совокупность электроустановок для распределения электроэнергии, состоящих из подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий электропередач (ЛЭП). Электрическая сеть- это совокупность электроустановок для распределения электроэнергии, состоящих из подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий электропередач (ЛЭП).

14 Линия электропередач (ЛЭП)- электроустановка предназначенная для передачи электроэнергии. Линия электропередач (ЛЭП)- электроустановка предназначенная для передачи электроэнергии. У нас в стране применяются стандартные номинальные (междуфазные напряжения трёхфазного частотой 50 Гц в диапазоне кВ ), а также напряжения 0,66; 0,38 (0,22) кВ. У нас в стране применяются стандартные номинальные (междуфазные напряжения трёхфазного частотой 50 Гц в диапазоне кВ ), а также напряжения 0,66; 0,38 (0,22) кВ.

15 Электрическая подстанция- это электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии. Подстанция состоит из трансформаторов, сборных шин и коммутационных аппаратов, а также вспомогательного электрооборудования: устройств релейной защиты и автоматики, измерительных приборов и сигнализаций. Электрическая подстанция- это электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии. Подстанция состоит из трансформаторов, сборных шин и коммутационных аппаратов, а также вспомогательного электрооборудования: устройств релейной защиты и автоматики, измерительных приборов и сигнализаций.

16 Подстанции бывают понижающие и повышающие. Классификация электрических сетей может осуществляться по роду тока, номинальному напряжению, выполняемым функциям, характеру потребителя, конфигурации схемы сети и т.д. По роду тока- переменные и постоянные; по напряжению- сверхвысокого напряжения Uном 330 кВ, высокого напряжения- 3…220 кВ, низкого напряжения Uном< 1 кВ; по конфигурации- замкнутые и разомкнутые; по выполняемым функциям- системообразующие, питающие и распределительные (систмообразующие кВ, питающие кВ). Подстанции бывают понижающие и повышающие. Классификация электрических сетей может осуществляться по роду тока, номинальному напряжению, выполняемым функциям, характеру потребителя, конфигурации схемы сети и т.д. По роду тока- переменные и постоянные; по напряжению- сверхвысокого напряжения Uном 330 кВ, высокого напряжения- 3…220 кВ, низкого напряжения Uном< 1 кВ; по конфигурации- замкнутые и разомкнутые; по выполняемым функциям- системообразующие, питающие и распределительные (систмообразующие кВ, питающие кВ).

17 Электросистема- сочетание генераторов, повышающих и понижающих подстанций, ЛЭП и приёмников. Электросистема- сочетание генераторов, повышающих и понижающих подстанций, ЛЭП и приёмников. Электросеть- часть электросистемы, состоящая п/ст и ЛЭП разного напряжения, предназначенная для передачи и распределения электроэнергии. Электросеть- часть электросистемы, состоящая п/ст и ЛЭП разного напряжения, предназначенная для передачи и распределения электроэнергии. Подстанция (п/ст)- электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии. Подстанция (п/ст)- электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии.

18 Надёжность (электроснабжения)-это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции. Надёжность электроснабжения характеризует способность электрической системы в любой момент времени обеспечивать электроэнергией присоединённых к ней потребителей (указать неблагоприятные последствия). Надёжность (электроснабжения)-это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции. Надёжность электроснабжения характеризует способность электрической системы в любой момент времени обеспечивать электроэнергией присоединённых к ней потребителей (указать неблагоприятные последствия).

19 Надёжность системы электроснабжения определяется различными факторами: надёжностью отдельных элементов, схемой их соединения, наличием быстродействующих чувствительных селективных защит, качеством эксплуатации, степенью автоматизации и резервирования сети. Надёжность системы электроснабжения определяется различными факторами: надёжностью отдельных элементов, схемой их соединения, наличием быстродействующих чувствительных селективных защит, качеством эксплуатации, степенью автоматизации и резервирования сети.

20 В отношении обеспечения надёжности электроснабжения. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) разделяют электроприёмники на три категории. В отношении обеспечения надёжности электроснабжения. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) разделяют электроприёмники на три категории.

21 К первой категории относят электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых может привести к опасности к опасности для жизни людей, причинить значительный ущерб народному хозяйству, вызвать повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования элементов коммунального хозяйства. К первой категории относят электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых может привести к опасности к опасности для жизни людей, причинить значительный ущерб народному хозяйству, вызвать повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования элементов коммунального хозяйства.

22 Из состава электроприёмников этой категории выделяют особую группу, бесперебойная работа которой необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Из состава электроприёмников этой категории выделяют особую группу, бесперебойная работа которой необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

23 Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаиморезервирующих источников питания. Перерыв в электроснабжении при этом допускается лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроприёмника особой группы должно предусматриваться питание от третьего независимого источника. Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаиморезервирующих источников питания. Перерыв в электроснабжении при этом допускается лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроприёмника особой группы должно предусматриваться питание от третьего независимого источника.

24 Ко второй категории относят электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Ко второй категории относят электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

25 Электроприёмники этой категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников электроэнергии. При нарушении электроснабжения допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой. Электроприёмники этой категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников электроэнергии. При нарушении электроснабжения допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой.

26 Электроприёмники третьей категории- все остальные электроприёмники не подходящие под определение первой и второй категорий. Эти электроприёмники могут питаться от одного источника при условии, что перерывы необходимые для ремонта или замены повреждённых элементов системы электроснабжения не превышают одних суток. Электроприёмники третьей категории- все остальные электроприёмники не подходящие под определение первой и второй категорий. Эти электроприёмники могут питаться от одного источника при условии, что перерывы необходимые для ремонта или замены повреждённых элементов системы электроснабжения не превышают одних суток.

27 Технические средства обеспечения надёжного электроснабжения Технические средства обеспечения надёжного электроснабжения Разделяют на две группы: организационно- технические и технические. Разделяют на две группы: организационно- технические и технические. К первым относятся: К первым относятся: 1.Повышение требований к эксплуатирующему персоналу в том числе к трудовой, производственной дисциплине и квалификации персонала. 1.Повышение требований к эксплуатирующему персоналу в том числе к трудовой, производственной дисциплине и квалификации персонала.

28 2.Рациональная организация текущих ремонтов и профилактических испытаний. Совершенствование планируемых ремонтов и профилактических работ, механизация ремонтных работ, ремонт ЛЭП под напряжением. 2.Рациональная организация текущих ремонтов и профилактических испытаний. Совершенствование планируемых ремонтов и профилактических работ, механизация ремонтных работ, ремонт ЛЭП под напряжением.

29 3.Рационально организованное отыскание и ликвидация повреждений, применение специальных аппаратов, автотрансформатора, диспетчеризация, телемеханизация, радиосвязь, механизмы по восстановлению ЛЭП. 3.Рационально организованное отыскание и ликвидация повреждений, применение специальных аппаратов, автотрансформатора, диспетчеризация, телемеханизация, радиосвязь, механизмы по восстановлению ЛЭП.

30 Ко вторым относятся: Ко вторым относятся: 1.Повышение надёжности отдельных элементов электрической сети (опор, проводов, изоляторов, различного линейного и подстанционного оборудования) 1.Повышение надёжности отдельных элементов электрической сети (опор, проводов, изоляторов, различного линейного и подстанционного оборудования) 2.Сокращение радиуса действия электрических сетей. Повреждение воздушных ЛЭП растёт пропорционально длине. Для ЛЭП 10 кВ радиус 15км и далее до 7 км. 2.Сокращение радиуса действия электрических сетей. Повреждение воздушных ЛЭП растёт пропорционально длине. Для ЛЭП 10 кВ радиус 15км и далее до 7 км.

31 3.Применение подземных кабельных линий. Число аварийных отключений уменьшается в 8…10 раз. Однако время ликвидации аварий увеличивается более чем в три раза. ЛЭП 0,38 будут выполняться изолированными проводами. 3.Применение подземных кабельных линий. Число аварийных отключений уменьшается в 8…10 раз. Однако время ликвидации аварий увеличивается более чем в три раза. ЛЭП 0,38 будут выполняться изолированными проводами. 4.Сетевое и местное резервирование. 4.Сетевое и местное резервирование. 5.Автоматизация сельских электросетей (АПВ; АВР). 5.Автоматизация сельских электросетей (АПВ; АВР).

32 Классификация может быть представлена схемой Классификация может быть представлена схемой

33 Электроэнергетика на Северном Кавказе. Электроэнергетика на Северном Кавказе. Электроэнергетика на Ставрополье является отраслью достаточно важной- только производимой у нас электроэнергии потребляется в регионе, остальная же перебрасывается в другие территории- в основном- республики Северного Кавказа. Электроэнергетика на Ставрополье является отраслью достаточно важной- только производимой у нас электроэнергии потребляется в регионе, остальная же перебрасывается в другие территории- в основном- республики Северного Кавказа.

34 В условиях неплатежей многие потребители не полностью или вовсе не платят за полученную электроэнергию, что негативно на экономике ставропольских производителей электроэнергии. В условиях неплатежей многие потребители не полностью или вовсе не платят за полученную электроэнергию, что негативно на экономике ставропольских производителей электроэнергии.

35 Наш край входит в объединённую энергосистему Северного Кавказа. Она обеспечивает централизованное энергоснабжение потребителей на территории одиннадцати субъектов Российской Федерации. Наш край входит в объединённую энергосистему Северного Кавказа. Она обеспечивает централизованное энергоснабжение потребителей на территории одиннадцати субъектов Российской Федерации.

36 В состав ОЭС Северного Кавказа входит 10 энергосистем: Грозэнерго, Дагэнерго, Ингушэнерго, Каббалкэнерго, Калмэнерго, Карачаевочеркесскэнерго, Кубаньэнерго, Севкавказэнерго, Ставропольэнерго, Ростовэнерго, три электростанции РАО «ЕЭС России» на правах дочерних АО (ДАО «Невинномысская ГРЭС», ДАО «Новочеркасская ГРЭС», ДАО «Ставропольская ГРЭС»). В состав ОЭС Северного Кавказа входит 10 энергосистем: Грозэнерго, Дагэнерго, Ингушэнерго, Каббалкэнерго, Калмэнерго, Карачаевочеркесскэнерго, Кубаньэнерго, Севкавказэнерго, Ставропольэнерго, Ростовэнерго, три электростанции РАО «ЕЭС России» на правах дочерних АО (ДАО «Невинномысская ГРЭС», ДАО «Новочеркасская ГРЭС», ДАО «Ставропольская ГРЭС»).

37 Энергопотребление Северного Кавказа в 2004 году составило 43,7 миллиардов кВт/ч и уменьшилось по сравнению с 1990 годом на 31,5%. Собственное производство электроэнергии на Северном Кавказе в 2004 году составило 38,7 миллиардов кВт ч. Энергопотребление Северного Кавказа в 2004 году составило 43,7 миллиардов кВт/ч и уменьшилось по сравнению с 1990 годом на 31,5%. Собственное производство электроэнергии на Северном Кавказе в 2004 году составило 38,7 миллиардов кВт ч.

38 Ведущее место по энергопотреблению и мощности генерирующих источников занимают Ростовская область, Ставропольский и Краснодарский края. На их долю в 2004 году приходилось 80% установленной мощности, 91% выработки электроэнергии и около 78% потребления. Ведущее место по энергопотреблению и мощности генерирующих источников занимают Ростовская область, Ставропольский и Краснодарский края. На их долю в 2004 году приходилось 80% установленной мощности, 91% выработки электроэнергии и около 78% потребления.

39 Основу электроэнергетики Северного Кавказа составляют тепловые электростанции, на долю которых приходится более 85% вырабатываемой электроэнергии (рисунок 1). Наиболее крупными электростанциями в Северо-Кавказском регионе являются: Ставропольская ГРЭС (2400 МВт), Новочеркасская ГРЭС (2245 МВт), Невинномысская ГРЭС (1340 МВт), Чиркейская ГЭС (1000 МВт), Миатлинская ГЭС (220 МВт), Цимлянская ГЭС (204 МВт). Основу электроэнергетики Северного Кавказа составляют тепловые электростанции, на долю которых приходится более 85% вырабатываемой электроэнергии (рисунок 1). Наиболее крупными электростанциями в Северо-Кавказском регионе являются: Ставропольская ГРЭС (2400 МВт), Новочеркасская ГРЭС (2245 МВт), Невинномысская ГРЭС (1340 МВт), Чиркейская ГЭС (1000 МВт), Миатлинская ГЭС (220 МВт), Цимлянская ГЭС (204 МВт).

40 Развитие электроэнергетики в регионе должно опираться на следующие концептуальные положения: Развитие электроэнергетики в регионе должно опираться на следующие концептуальные положения: - надёжное и безопасное в экологическом и техническом отношениях энергоснабжение потребителей; - надёжное и безопасное в экологическом и техническом отношениях энергоснабжение потребителей; - развитие экономики в широком диапазоне возможных уровней спроса на электроэнергию; - развитие экономики в широком диапазоне возможных уровней спроса на электроэнергию;

41 сохранение интеграции электроэнергетических систем с целью получения наибольшего межсистемного эффекта от функционирования объединения в интересах всех субъектов взаимоотношений в энергетике: электроэнергетических систем, электростанций и органов государственного управления. сохранение интеграции электроэнергетических систем с целью получения наибольшего межсистемного эффекта от функционирования объединения в интересах всех субъектов взаимоотношений в энергетике: электроэнергетических систем, электростанций и органов государственного управления.

42 Электроэнергетическая отрасль в крае представлена акционерными обществами открытого типа, являющимися одновременно дочерними акционерными обществами РАО «ЕЭС России» и субъектами федерального оптового рынка электроэнергии и мощности (ФОРЭМ): АО «Ставропольэнерго», ОАО «Ставропольская ГРЭС» и ОАО «Невинномысская ГРЭС». Электроэнергетическая отрасль в крае представлена акционерными обществами открытого типа, являющимися одновременно дочерними акционерными обществами РАО «ЕЭС России» и субъектами федерального оптового рынка электроэнергии и мощности (ФОРЭМ): АО «Ставропольэнерго», ОАО «Ставропольская ГРЭС» и ОАО «Невинномысская ГРЭС».