Что входит в электроэнергетические системы

1. Электроэнергетическая система, электрическая сеть, их назначение.

Совокупность электростанций, линий электропередач, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии называется энергетической системой(энергосистемой).

Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, повысительных и понизительных подстанций, линии энергетической сети и приемников электроэнергии, называется электроэнергетической системы (ЭЭС).

Электроэнергетическая система

Электрическими сетями называются части электроэнергетической системы, состоящие из подстанций и линий электропередачи постоянного и переменного тока различных напряжений. Электрическая сеть служит для передачи и распределения электрической энергии от места ее производства к местам потребления.

Важными характерными свойствами ЭЭС являются:одновременность процессов производства, распределения и потребления электрической энергии (выработка электрической энергии жестко определяется ее потреблением и наоборот).

Преобразование и передача энергии происходит с потерями энергии во всех элементах ЭЭС.

Необходимо своевременно развивать ЭЭС, ее рост должен опережать рост потребления энергии.

2.Классификация электрических сетей.

Классификация электрических сетей может осуществляться:

 По номинальному напряжению

 Конфигурации схемы сети

 По выполняемым функциям

 По характеру потребителя

 По конструктивному выполнению

По роду тока различают сети переменного и постоянного тока:

ЛЭП постоянного тока применяются для дальнего транспорта электрической энергии и связи электрических сетей с разными номинальными частотами или с различными подходами к регулированию при одной номинальной частоте (вставки линии постоянного тока или нулевой длины). В России ЛЭП постоянного тока почти не используется (Волгоград-Донбасс на 800 кВ, 376 км).

Для связи с другими странами применяют вставки из линий постоянного тока. За рубежом в разных странах существует несколько десятков ЛЭП постоянного тока, среди которых самой мощной является Итайпу-Сан Паулу (Бразилия) с номинальным напряжением 1200 кВ, длиной 783 км и пропускной способностью 6,3 млн кВт.

ЛЭП переменного трехфазного тока используется повсеместно. В России такая линия впервые была построена в 1922 г. (110кВ). Рост номинального напряжения ЛЭП напряжением переменного тока шел примерно с интервалом 15 лет. Первые экспериментальные участки ЛЭП-1150 кВ были построены в 1985 г.

Каждая сеть характеризуется номинальным напряжением. Различают номинальные напряжения ЛЭП, генераторов, трансформаторов и электроприемников.

Номинальное напряжение генераторов по условию компенсации потерь напряжения в сети принимают на 5% выше номинального сетевого напряжения. Номинальные напряжения обмоток трансформатора принимают равными номинальному напряжению сети или на 5% выше в зависимости от вида трансформатора и напряжения сети.

По величине номинального напряжения сети подразделяются:

1. на сети низкого напряжения (НН) – до 1000 кВ;
2. среднего напряжения (СН) – 3…35 кВ;
3. высокого напряжения (ВН) – 110…220 кВ;
4. сверхвысокого напряжения (СВН) – 330-750 кВ;
5. ультравысокого напряжения (УВН) – свыше 1000 кВ.

По конфигурации электрические сети различают:

2. Разомкнутые резервированные;

Разомкнутыми называют такие сети, которые питаются от одного пункта и передают электрическую энергию к потребителю только в одного направлении. Разомкнутые сети бывают магистральными, радиальными и радиально-магистральными (разветвленными). В разомкнутых резервированных сетях при нарушении питания по одной из ЛЭП вручную или автоматически включается резервная перемычка, по которой восстанавливается электроснабжение отключенных потребителей. Замкнутыми называют сети, питающие потребителей по меньшей мере с двух сторон.

Виды схем: а- магистраль; б- линия с равномерно распределенной нагрузкой; в- радиальная схема; г- радиально-магистральная схема.

Магистралью называется линия с промежуточными отборами мощности вдоль линии. В предельном случае с увеличением числа нагрузок получается линия с равномерно распределенной нагрузкой, т.е. плотность нагрузки на единицу длины одинакова для любого участка. Радиальные линии исходят из одной точки сети.

З амкнутыми сетями называются сети, имеющие контуры (циклы), образованные ЛЭП и трансформаторами.

Электроэнергетические системы и их структура

Цель лекции: показать роль электроэнергетической системы в народном хозяйстве и тенденции ее развития, дать основные понятия и определения.

1. Топливно-энергетический комплекс.
2. Основные определения и характеристики подсистем энергетической системы.
3. Современное состояние электроэнергетики, перспективы ее развития.

Топливно — энергетический комплекс Система углеснабжения Система газоснабжения Система нефтеснабжения Система ядерной энергетики Энергетическая система Энергоресурсы Источники электрической и тепловой энергии Электрические сети Тепловые сети Потребители электрической энергии Потребители теплоты Техническая основа современной электроэнергетики: 440 тепловых и гидравлических электростанций мощностью соответственно 132,1 и 43,8 млн. кВт и 9 атомных электростанций мощностью 22,1 млн. кВт. линии электропередачи всех классов напряжения протяженностью 2,67 млн. км, в т.ч. напряжением свыше 220 кВ – 150,7 тыс. км. Энергетическая система состоит из электростанций, электрических сетей и потребителей электроэнергии, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, распределения и потребления электрической и тепловой энергии, при общем управлении этим режимом. Электроэнергетическая система – это часть энергетической системы, за исключением тепловых сетей и тепловых потребителей – совокупность электрических частей электростанций, электрических сетей и электроприемников, работающих по согласованному режиму при его общем управлении. Электростанция – производит или генерирует электроэнергию, а теплофикационная электростанция – электрическую и тепловую энергию. По виду первичного источника энергии, преобразуемого в электрическую или тепловую энергию, различают станции: тепловые (ТЭС), атомные (АЭС), гидравлические (ГЭС). ТЭС делятся на конденсационные электростанции (КЭС), государственные районные электростанции (ГРЭС), теплофикационные (ТЭЦ) – вырабатывающие и электроэнергию и тепло. электростанции, относящиеся к нетрадиционным источникам энергии: гидроаккумулирующие, дизельные, солнечные, геотермальные, приливные, ветроэлектростанции, биоэлектростанции. Электрическая сеть – совокупность электроустановок, предназначенных для передачи и распределения электроэнергии от электростанций к потребителям. Эл. сеть состоит из воздушных и кабельных линий электропередачи, подстанций, РУ и переключательных пунктов. Линия электропередачи – это электроустановка, предназначенная для передачи электроэнергии, т.е. система проводов, соединительной арматуры, опор, изоляторов, траверс, кабелей, каналов и т.д. При передаче электроэнергии напряжением выше 1 кВ линия называется высоковольтной, при передаче электроэнергии напряжением до 1 кВ – низковольтной. Стандартные номинальные (междуфазные напряжения трехфазного тока частотой 50 Гц) напряжения: 3,6,10,20,35,110,150,220,330,500,750,1150 кВ. Подстанция– это электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии, она состоит из силовых трансформаторов, сборных шин, коммутационных аппаратов и вспомогательного оборудования – устройств РЗА, измерительных приборов. ПС предназначены для связи генераторов и потребителей электроэнергии с ЛЭП и для связи отдельных частей электроэнергетической системы. Особенности электроэнергетических систем: Одновременность процессов производства, распределения и потребления электроэнергии; Быстрота протекания переходных процессов; Связь работы энергосистем со всеми отраслями народного хозяйства. Единая электроэнергетическая система (ЕЭС) РФ представляет собой объединение электростанций и подстанций электрическими сетями различных напряжений. ЕЭС РФ является технологически единым объектом, функционирование которого подчиняется соответствующим физическим законам. ЕЭС Генерирующие компании ОЭС Федеральная сетевая компания РЭС Распределительные сетевые компании ЦДУ СО-ЦДУ ОДУ СО-ОДУ ДУ СО-РДУ Организационно-производственная структура электроэнергетики: генерирующие компании федерального значения, например РусГидро; ТГК (например, Дальневосточная генерирующая компания); сетевые компании: ФСК (Федеральная сетевая компания); сетевые распределительные компании (например, ДРСК – Дальневосточная распределительная сетевая компания); энергосбытовые компании, например ДЭК – Дальневосточная энергетическая компания; оптовые и розничные рынки. Технологическое и диспетчерское управление осуществляется СО-ЦДУ РФ (системный оператор – центрального диспетчерского управления РФ) через СО-ОДУ и СО-РДУ. Тенденции и направления развития электроэнергетики РФ: — рост генерирующих мощностей и изменение технологической структуры генерирующих мощностей; — внедрение распределенной генерации; — развитие системообразующих сетей и усиление межсистемных связей; — интеграция энергообъединений; — либерализация; — ориентация на высокоэффективные технологии; — обеспечение надежного энергоснабжения потребителей; — развитие рыночных принципов функционирования; — повышение эффективности производства, передачи и потребления электроэнергии; — создание условий для привлечения инвестиций в электроэнергетику; — развитие системы диспетчерского управления ЕЭС в иных условиях; — глобализация ЭЭС; — диверсификация энергоустановок; — децентрализация электроснабжения; — модернизация электроустановок.

Понятие электрической энергосистемы . Объединенная система и ее преимущества.

Энергосистема – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, а также потребителей электроэнергии и тепла, связанных общностью режима в непрерывности процессов производства, преобразования, передачи, распределения и потребления электрической и тепловой энергии при общем управлении этими режимами. Электрическая часть энергосистемы называется электроэнергетической системой.Объединение электроэнергетических систем на параллельную работу дает следующие преимущества:

1. Более высокую надежность электроснабжения;
2. Использование несовмещения максимумов нагрузки;
3. Меньшие резервы мощности из-за возможности передачи электроэнергии из одной энергосистемы в другую;
4. Более рациональное использование первичных источников энергии;
5. Возможность использования более крупных агрегатов, имеющих более высокий коэффициент полезного действия.

Прочитать Электроснабжение промышленных, коммунальных и других потребителей производится от электрических станций, вырабатывающих электроэнергию. Электрические станции могут находиться вблизи потребителей либо удалены на значительные расстояния. В обоих случаях передача и распределение электрической энергииосуществляется по проводам электрических линий. Накапливать электрическую энергию в больших количествах сегодня практически нельзя, поэтому с помощью современных автоматических средств управления постоянно поддерживается равновесие между вырабатываемой и потребляемой электрической энергией. Когда потребители удалены от электрических станций, передачу электроэнергии осуществляют на повышенном напряжении. Тогда между электрической станцией и потребителями сооружаются повышающиеи понижающие (преобразовательные)подстанции. Гидроэлектростанции (сооружаемые на створах рек) редко располагаются у крупных центров нагрузки. Тепловые электростанции выгодно располагать вблизи залежей топлива. Крупные электрические станции связываются с центрами нагрузок линиями электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения. Исключение могут представлять отдельные промышленные электрические станции небольшой мощности или теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). ТЭЦ могут быть и крупными, но располагаются они вблизи потребителей, т.к. передача пара и горячей воды обычно осуществляется на относительно небольшие расстояния. Совокупность электростанций, линий электропередач, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии называется энергетической системой(энергосистемой). Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, повысительных и понизительных подстанций, линии энергетической сети и приемников электроэнергии, называется электроэнергетической системы(ЭЭС). Электрическими сетями называются части электроэнергетической системы, состоящие из подстанций илиний электропередачи постоянного и переменного токаразличных напряжений. Электрическая сеть служит для передачи и распределения электрической энергии от места ее производства к местам потребления. Важными характерными свойствами ЭЭС являются:одновременность процессов производства, распределения и потребления электрической энергии (выработка электрической энергии жестко определяется ее потреблением и наоборот). Преобразование и передача энергии происходит с потерями энергииво всех элементах ЭЭС. Необходимо своевременно развивать ЭЭС, ее рост должен опережать рост потребления энергии. Отдельные энергетические системы связываются между собой электрическими сетями и это объединение их называется объединенной энергетической системой(ОЭС). ОЭС могут охватывать значительные территории и даже всю страну. Преимущества ОЭС:

1. Уменьшение величины суммарного резерва мощности.
2. Наилучшее использование мощности ГЭС одной или нескольких электроэнергетических систем и повышения их экономичности.
3. Снижение суммарного максимума нагрузки объединяемых электроэнергетических систем.
4. Взаимопомощь систем в случае неодинаковых сезонных изменений мощности электрических станций и в частности ГЭС.
5. Облегчение работы систем при ремонтах и авариях.

В настоящее время применяются стандартные номинальные (междуфазные) напряжения трехфазного тока частот 50 Гц в диапазоне 6-1150 кВ, а также напряжения 0,66; 0,38(0,22) кВ. Стандартные “U” для сетей и приемников электрической энергии: (3), 6,10,20,35,110,(150),220,330,550,750,1150 кВ (Напряжения 0,22; 3; 150 не рекомендуется для вновь проектируемых сетей). Для генераторов применяют Uном 3-21 кВ. Передача электрической энергии от электрических станций по ЛЭП чаще всего осуществляется на напряжениях 110-1150 кВ, т.е. значительно превышающих напряжения генераторов.

Электроэнергетические системы

Энергетическая система. Особенности электроэнергетических систем

Определение 1

Энергетическая система – это совокупность электрических станций, электрических и тепловых сетей, которые соединены между собой, а также связаны общностью режима работы в составе производственного процесса.

Создание единой энергетической системы предоставляет такие возможности, как:

1. Увеличение степени надежности электроснабжения потребителей.
2. Снижение необходимой резервной мощности на электрических станциях.
3. Увеличение экономичности всех типов электрических станций.
4. Увеличение единичной мощности электрических станций и генераторов, что способствует снижению стоимости единицы мощности.

Определение 2

Электроэнергетическая система – это электрическая часть энергетической системы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства.

Получи помощь с рефератом от ИИ-шки
ИИ ответит за 2 минуты

Первая особенность электроэнергетической системы заключается в том, что распределение, производство и преобразование электрической энергии в другие виды осуществляются в один и тот же момент, то есть энергия нигде не аккумулируется. Энергия, которая была произведена внутри системы равняется энергии, потребленной в ней. Данное равенство справедливо для любого непродолжительного промежутка времени, то есть между мощностями электроэнергетической системы имеется точный баланс. Таким образом одновременность процессов передачи, преобразования, производства, распределения электрической системы превращает ее в единое целое.

Еще одна особенность электроэнергетической системы — относительная быстрота переходных процессов. Волновые процессы в системе происходят за тысячные доли секунды, а такие процессы, как включения, замыкания, отключения, нарушения устойчивости, качания и т.п. в течении нескольких долей секунд.

Третья особенность электроэнергетической системы — ее тесная связь с остальными отраслями промышленности, транспортом, связью и т.п. Такая связь обеспечивается за счет совокупности разнообразных приемников электрической системы, которые получают питание от энергетической. Данная особенность способствует увеличению актуальности обеспечения высокой степени надежности функционирования системы, также делает необходимым создание достаточного резерва мощности во всех ее составляющих.

Начинай год правильно ��
Выигрывай призы на сумму 400 000 ₽
Замечание 1

Перечисленные особенности характерны только для электроэнергетической системы и неприменимы, например, для тепловой.

Электрические параметры и режимы работы электроэнергетической системы

Основными электрическими параметрами электроэнергетической сети являются:

1. Коэффициент трансформации.
2. Сопротивление.
3. Проводимость.
4. Электродвижущая сила.
5. Частота.
6. Ток в ветвях.
7. Напряжение в узлах.
8. Напряжение в фазовых углов.
9. Активная, полная и реактивная мощность электропередачи.
10. Значения, которые характеризуют несимметрию трехфазной системы и несинусоидальность изменения токов и напряжения в течении периода основной частоты.

К основным режимам работы электроэнергетической системы относятся переходный неустановившийся, нормальный установившийся, послеаварийный установившийся. При работе системы в нормальном установившемся режиме основные электрические параметры находятся в пределах допустимых отклонений от номинальных или равняются им. Нормальным считается режим при включении и отключении мощных линий или трансформаторов, а также при ударных нагрузках. В данных случаях по окончании переходного процесса, продолжающийся доли секунд, опять наступает установившийся нормальный режим работы, при котором значения параметров в контрольных точках находятся в допустимых пределах.

При переходном установившемся режиме система из нормального состояния переходит в другое, но с изменившимися электрическими параметрами. Такой режим считается аварийным и наступает в том случае, когда возникают внезапные изменения в в схеме составляющих системы или при резких изменениях потребляемых и генерируемых мощностей. Данный режим имеет место быть при коротких замыканиях и последующем отключении поврежденных составляющих электроэнергетической системы. При аварийном переходном режиме параметры режима работы всей системы в некоторых или во всех контрольных точках резко отклоняются от нормированных значений.

Послеаварийный установившийся режим наступает после локализации аварии в системе. Он отличается от нормального, потому что результатом аварии один или несколько элементов системы могут быть выведены из строя. При послеаварийном режиме может возникнуть дефицит мощности. Электрические параметры такого режима значительно отличаются от допустимых. В том случае, когда параметры после аварии в контрольных точках имеют допустимые значения, то ее исход считается благополучным.