ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИИ Шалухо Андрей Владимирович, к.т.н., доц.каф. ЭССЭ Shaluho.Andrey@mail.ru Тел.: 432-91-85
ВВЕДЕНИЕ Стандартные номинальные напряжения генераторов, трансформаторов, сетей
ГРАФИКИ НАГРУЗКИ Ступенчатый график нагрузки Плавный график нагрузки По способу построения
ГРАФИКИ НАГРУЗКИ Ступенчатый суточный график нагрузки потребителей Плавный суточный график нагрузки энергосистемы Характерные зоны графиков нагрузки
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ По виду используемого источника энергии: тепловые электростанции (ТЭС) гидроэнергетические установки (ГЭУ) атомные электростанции (АЭС) нетрадиционные источники энергии
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ По виду вырабатываемой энергии вырабатывающие только электроэнергию — конденсационные электростанции (КЭС) вырабатывающие электрическую и тепловую энергию — теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) По виду теплового двигателя с паровыми турбинами — паротурбинные ТЭС и АЭС с газовыми турбинами — газотурбинные ТЭС с парогазовыми установками — парогазовые ТЭС с двигателями внутреннего сгорания — ДЭС
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ Динамика изменения установленной мощности электростанций ЕЭС России, ГВт Структура установленной мощности электростанций объединенных энергосистем и ЕЭС России на 01.01.2016
ПАРОТУРБИННЫЕ КОНДЕНСАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Структурная технологическая схема КЭС
ПАРОТУРБИННЫЕ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Структурная технологическая схема ТЭЦ
ГАЗОТУРБИННЫЕ СТАНЦИИ Технологическая схема энергоблока
АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Технологическая схема энергоблока двухконтурной АЭС
ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ По вырабатываемой мощности: мощные — от 25 МВТ до 250 МВт и выше средние — до 25 МВт малые гидроэлектростанции — до 5 МВт В зависимости от максимального использования напора воды: высоконапорные — более 60 м; средненапорные — от 25 м низконапорные — от 3 до 25 м
ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В зависимости от принципа использования природных ресурсов: русловые и приплотинные ГЭС плотинные ГЭС деривационные гидроэлектростанции гидроаккумулирующие электростанции
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ Распределение валовых ресурсов ВИЭ по Федеральным округам Федеральный округ Солнечная энергия, млн. т.у. т Ветровая энергия, млн. т.у. т Малая гидроэнергетика, млн. т.у. т Биомасса, млн. т.у. т Итого, млрд. т.у. т Северо-западный 178200 58800 54 2911 239,965 Центральный 84900 9800 3 780 95,483 Южный 100700 24000 21 27 124,748 Приволжский 140800 32100 12 446 173,358 Уральский 215600 219900 46 2542 438,088 Сибирский 672000 205800 148 3663 881,611 Дальневосточный 813200 335800 154 523 1149,677 Распределение возобновляемых энергоресурсов ( валовый потенциал) по территории России
ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА горизонтально-осевые ВЭУ вертикально-осевые ВЭУ
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА солнечные коллекторы-водонагреватели солнечная архитектура фотоэлектрические преобразователи
БИОЭНЕРГЕТИКА
УЧАСТИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В ФОРМИРОВАНИИ СУТОЧНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
СИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ Турбогенераторы
СИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ Гидрогенераторы
СИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ Гидрогенераторы Подвесного типа Зонтичного типа
СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Двухобмоточный трансформатор Трехобмоточный трансформатор С расщепленной обмоткой низкого напряжения Автотрансформатор
СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Маркировка
СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Схемы соединения обмоток
ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ Естественное масляное (М) Масляное с принудительным воздушным дутьем (Д) Масловодяное (Ц) Масловоздушное (ДЦ)
НАГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ
УСТРОЙСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ УСТРОЙСТВО ПБВ (переключение без возбуждений) УСТРОЙСТВО РПН (регулирование под нагрузкой)
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОДСТАНЦИИ Классификация ПС по типу конфигурации Тупиковая ПС Отпаечная ПС Проходная ПС Распределительная ПС
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОДСТАНЦИИ Общий вид ПС
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СХЕМ РУ
ВИДЫ ГЛАВНЫХ СХЕМ РУ Блочные схемы
ВИДЫ ГЛАВНЫХ СХЕМ РУ Мостиковые схемы
ВИДЫ ГЛАВНЫХ СХЕМ РУ Одна рабочая система шин, секционированная выключателем
ВИДЫ ГЛАВНЫХ СХЕМ РУ Одна рабочая система шин с обходной
ВИДЫ ГЛАВНЫХ СХЕМ РУ Две рабочие системы шин
ВИДЫ ГЛАВНЫХ СХЕМ РУ Две рабочие системы шин с обходной
ВИДЫ ГЛАВНЫХ СХЕМ РУ Схема 3/2 и 4/3
ВЫСОКОКОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ Масляные выключатели Элегазовые выключатели Воздушные выключатели Вакуумные выключатели Электромагнитные выключатели По способу гашения дуги В соответствии с ГОСТ Р 52565-2006 выключатели характеризуются следующими параметрами: - номинальное напряжение Uном ( напряжение сети, в которой работает выключатель); - номинальный ток Iном ( ток через включённый выключатель, при котором он может работать длительное время); - номинальный ток отключения Iо.ном — наибольший ток короткого замыкания (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях восстанавливающегося напряжения и заданном цикле операций; - допустимое относительное содержание апериодического тока в токе отключения; - если выключатели предназначены для автоматического повторного включения (АПВ), то должны быть обеспечены циклы: Цикл 1: О — tбп — ВО — 180 — ВО; Цикл 2: О — 180 — ВО — 180 — ВО, где О — операция отключения, ВО — операция включения и немедленного отключения, 180 — промежуток времени в секундах, tбп — гарантируемая для выключателей минимальная бестоковая пауза при АПВ (время от погасания дуги до появления тока при последующем включении). Для выключателей с АПВ должно быть в пределах 0,3…1,2 с, для выключателей с БАПВ (быстродействующей) — 0,3 с. - устойчивость при сквозных токах КЗ, которая характеризуется токами термической стойкости Iт и предельным сквозным током - номинальный ток включения — ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений при Uном и заданном цикле. - собственное время отключения — промежуток времени от момента подачи команды на отключение до момента начала расхождения дуго-гасительных контактов. - параметры восстанавливающегося напряжения при номинальном токе отключения — скорость восстанавливающегося напряжения, нормированная кривая, коэффициент превышения амплитуды и восстанавливающегося напряжения. Параметры
МАСЛЯНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ Масляные баковые выключатели
МАСЛЯНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ Маломасляные выключатели
ВОЗДУШНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ Конструкция дугогасительной камеры Выключатель 330 кВ
ЭЛЕГАЗОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ Конструкция контактов выключателя с автопневматическим дутьем Элегазовый выключатель 110 кВ
ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ Конструкция вакуумного выключателя Вакуумный выключатель 10 кВ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ Принцип действия электромагнитного выключателя
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ НАГРУЗКИ Принцип действия выключателя нагрузки
РАЗЪЕДИНИТЕЛИ Основной разъединитель Заземляющий разъединитель Параметры разъединителей
РАЗЪЕДИНИТЕЛИ Конструкция разъединителя РД-110
РАЗЪЕДИНИТЕЛИ Однополюсные Трехполюсные
РАЗЪЕДИНИТЕЛИ Горизонтально-поворотные Вертикально-поворотные Подвесные Пантографические
ОТДЕЛИТЕЛИ И КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛИ
ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ Виды перенапряжений Искровые разрядники Вентильные разрядники
ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ОПН
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА
ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПАРАМЕТРЫ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПАРАМЕТРЫ
ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ДОСТОИНСТВА Широкий динамический диапазон измерений. Высочайшая термическая и электродинамическая стойкость. Отсутствие явлений насыщения, гистерезиса, остаточного необратимого изменения параметров после перегрузки вследствие, например, короткого замыкания. Отсутствие явления резонанса. Широкий частотный диапазон, позволяющий анализировать гармоники напряжения и тока непосредственно в высоковольтной цепи. Высокая устойчивость оптоволоконных информационных каналов к внешним электромагнитным помехам. Меньшие массогабаритные показатели. Высокая безопасность, пожароустойчивость и экологичность – преобразователи не содержат в себе ни масла, ни бумаги, ни элегаза.
ОПЕРАТИВНЫЙ ТОК Постоянный Переменный Выпрямленный Смешанный Шкаф управления оперативным током
СИСТЕМА СОБСТВЕННЫХ НУЖД Пример схемы питания собственных нужд
ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
ЗАЩИТА ОТ УДАРОВ МОЛНИЙ
ЗАЩИТА ОТ УДАРОВ МОЛНИЙ Отдельно стоящий молниеотвод Молниеотвод на портале Молниеотвод на крыше ЗРУ
ОШИНОВКА ПОДСТАНЦИИ Жесткая ошиновка Гибкая ошиновка
ЭЛЕГАЗОВЫЕ ЯЧЕЙКИ PASS М0
ЗАЩИТА ОТ УДАРОВ МОЛНИЙ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Выбор сечения проводов воздушных ЛЭП
