Диссертация (1152220), страница 45

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 45)

Центром питания является распределительное устройствогенераторного напряжения электростанции или вторичного напряжения понижающейподстанции,кЭлектрическиешинамкоторогостанцииприсоединяютсяобычнопредставленырайонныераспределительныерайоннымисети.конденсационнымиэлектростанциями и теплоэлектроцентралями. В свою очередь, понижающие подстанциивключают: подстанции населенного пункта (35-220 кВ), находящиеся вблизи его границ;подстанции глубоких вводов (110-220 кВ), сооруженных на территории жилых районов ипромышленных зон; транспортные подстанции 6-10-20/0,38 кВ бытовых и промышленныхпотребителей.Электросетевая (передающая) часть системы электроснабжения обычно представлена:воздушными линиями 35-220 кВ для организации внешнего электроснабжениянаселенных пунктов,кабельными или воздушными линиями 110-220 кВ глубоких вводов в центральныерайоны жилых и промышленных территорий,кабельными или воздушными наружными распределительными линиями 0,38-6-10-20кВ,внутренними электрическими линиями 0,38 кВ общественных и производственныхзданий.Преобразовательно-распределительная часть системы электроснабжения включает всебя электроустановки для приема, преобразования и распределения электроэнергии, такие какраспределительные устройства, распределительные пункты, трансформаторные подстанции,преобразовательные подстанции.Принимающая часть представлена электроприемниками бытовых и промышленныхпотребителей.Электроэнергия в процессе передачи от электростанции до потребителей преобразуетсяпо напряжению, току и его частоте, и по мере приближения к потребителям распределяется на234все более малые потоки.

На рисунке 3.30 представлена упрошенная структурная модельсистемы электроснабжения территориального образования.СистемаэлектроснабженияобъектаЭнергосистемаЭлектрическая сетьПитающая сетьГРЭСГПВРаспределительная сетьВЛПНКЛРУППЦехЦехЦентр питанияПредприятиеКЛРПГРЭС – государственная районная электростанция;Г – генератор;ПВ – повысительная трансформаторная подстанция;ПН – понизительная трансформаторная подстанция;РУ – распределительное устройство 6–10 кВ;РП – распределительный пункт;ПП – пункт приема электроэнергии;ТП – трансформаторная подстанция;ВЛ – воздушная линия электропередачи;КЛ – кабельная линия электропередачиЦехКЛДомДомДомМикрорайонДомДомДомДомМикрорайонДомТПТПРисунок 3.30 – Структурная модель системы электроснабженияИсточник: разработано авторомОрганизация системы электроснабжения осуществляется таким образом, чтобы вноминальном режиме работы все ее элементы находились под нагрузкой с максимальновозможным использованием пропускной способности ее электросетевой части.

Применениерезервных линий допускается только при наличии технико-экономического обоснования. Приразвитии и реконструкции системы электроснабжения применяется правило максимальногоиспользованиясуществующихееэлементов.Основнымитребованиямиксистемеэлектроснабжения являются [78, 79, 209]:высокая надежность электроснабжения,рациональное построение схемы электроснабжения,обеспечение безопасности и экономичности эксплуатации,возможность перспективного развития.Электросетевая часть системы электроснабжения строится согласно ступенчатомупринципу путем последовательного наложения сетей нескольких напряжений.

В основесовременных систем электроснабжения территориальных образований лежат две системынапряжений электрических сетей переменного тока [78]:235110-330-750 кВ в системах электроснабжения северо-западного и частично центральногоэкономических районов,110-220-500 кВ в системах электроснабжения остальных экономических районов. Приэтом в качестве следующей ступени развития принято напряжение 1150 кВ.Ввод следующей ступени напряжения электрических сетей связан с увеличениеммощности электростанций и целесообразностью передачи электроэнергии под высокимнапряжением.

Развитие электрических сетей идет по пути сокращения длины отдельных линийэлектропередач за счет присоединения к сети новых подстанций, а также увеличения ихнапряжения, что вызвано процессом глобализации электроэнергетического рынка, ростомобъемов энергопотребления и передачи электроэнергии на большие расстояния, а также вцеломукрупнениемсуществующихисточниковгенерацииицентрализациейэлектроэнергетической системы [191, 295].

На данный момент наиболее распространеннымиявляются сети напряжением 110 кВ, удельный вес которых составляет 70% от общейпротяженности линий электропередач высокого напряжения. Среди сетей среднего и низкогонапряжения следует выделить сети 10 и 20 кВ, которые замещают линии 6 кВ [78, 152].Увеличение напряжения электрических сетей с ростом расстояния позволяет снизитьудельные затраты на передачу мощности и ее потери. При этом пропускную способностьопределяет сечение линии. На рисунке 3.31 приведены области применения линийэлектропередач различных напряжений в зависимости от передаваемой мощности и длинылинии при допустимой потере напряжения 5% [191].N, МВт1210110 кВ835 кВ642010 кВ8162432 L, кмРисунок 3.31 – Области использования линий электропередач различных напряженийИсточник: разработано автором на основании [191]236Основными потребителями электроэнергии территориальных образований различногоуровня являются крупные населенные пункты.

Их система электроснабжения условно включает[179, 191]:электрические сети внешнего электроснабжения 220-330 кВ, обеспечивающие связьсистемыэлектроснабжениянаселенногопунктасвнешнимимежсистемнымиэлектрическими сетями 330-500-750 кВ,кольцевую магистральную сеть 220-330 кВ с двухсторонним питанием и понижающимиподстанциями, к которой подключаются сети более высоких напряжений и местныеэлектростанции,кольцевую сеть внутреннего электроснабжения 110-220 кВ, питаемую от магистральнойсети, и предназначенную для обеспечения городских сетей 10 кВ.сооружения глубоких вводов 110 кВ для питания отдельных районов населенногопункта, не охватываемых кольцевой сетью.Модель системы электроснабжения населенного пункта приведена на рисунке 3.32.Центральнаячасть города (смаксимальнойплотностьюнагрузки)Средняя частьгородаВЛОкраина городаЭлектростанцияПодстанция системы с высшимнапряжением 220 кВ и вышеПодстанция 110/10 кВВЛ 110 кВРисунок 3.32 – Модель системы электроснабжения населенного пунктаИсточник: разработано автором на основании [76, 191]По мере увеличения нагрузки потребителей населенного пункта и, соответственно,возрастания ее плотности необходимо в систему электроснабжения вводить новые подстанции237таким образом, чтобы радиус обслуживания находился в пределах наилучшего, обеспечиваямаксимальную загрузку элементов системы электроснабжения с сохранением требуемогорезерва мощности.

Отсюда сооружение дополнительных подстанций должно осуществлятьсяпоследовательно во времени по мере роста нагрузки с использованием пропускной способностисуществующих элементов электроснабжения.Направление развития системы электроснабжения территориальных образованийопределяет изменение графиков нагрузки потребителей в узлах поставки электроэнергии взимний и летний периоды, характеризующих:плотность и неравномерность энергопотребления,коэффициенты утреннего максимума нагрузки и ее летнего снижения,время использования максимума нагрузки в течение года.Изменение графиков нагрузки описывает изменение электропотребления, вызванноеизменением структуры промышленных потребителей, соотношения их объемов потребления снепроизводственной и коммунально-бытовой сферами, а также региональными особенностямиприроста электропотребления, определяемых состоянием и экономической активностьюрегионов. Можно говорить о том, что графики нагрузки характеризуют состояниетерриториальной экономики, ее пропорции, производственно-ресурсную базу, направленияразвития.Основных потребителей электроэнергии можно разбить на две группы: бытовые ипромышленные.

Режимы электропотребления бытовых потребителей определяются укладомжизни населения и организацией бытового обслуживания. Для них характерна высокаянеравномерностьэлектропотребления,вызванная,впервуюочередь,изменениемосветительной нагрузки в течение суток, что определяет синусоидальный характер их графиканагрузки. Максимум нагрузки наблюдается зимой, летом она принимает свои минимальныезначения. Нагрузка промышленных потребителей определяется технологией и сменностьюпроизводства. Предприятия с двухсменным производством имеют два выраженных максимуманагрузки, причем утренний максимум превосходит вечерний. Предприятия с непрерывнымциклом производства характеризуются почти равномерным графиком нагрузки. На рисунке3.33 приведено сравнение графиков нагрузки бытовых и промышленных потребителей напримере жилого микрорайона и промышленной зоны населенного пункта.238Нагрузка, %10090807060504030201001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Часы сутокПромышленный потребительБытовой потребительРисунок 3.33 – Сравнение графиков нагрузки бытовых и промышленных потребителейИсточник: разработано автором на основании [190]Конфигурация графика нагрузки системы электроснабжения определяется совмещениемграфиков нагрузки групп потребителей для рассматриваемых узлов поставки электроэнергии.Прогноз его изменения на средне- и долгосрочную перспективу осуществляется с помощьюстатистических методов прогнозирования с учетом особенностей электропотребленияразличных групп потребителей.Непрерывный технологический процесс производства, передачи и потребленияэлектроэнергиивсистемеэлектроснабжениясопровождаютсяхозяйственнымиэкономическими отношениями, представленными на рисунке 3.34.ГенерацияПроизводствоэлектроэнергииСетиПотребителиэлектроэнергииПередачаэлектроэнергииПотреблениеэлектроэнергииПродажа ЭЭЭнергосбытРынок электроэнергииРисунок 3.34 – Экономические отношения в системе электроснабженияИсточник: разработано автором239иПродажаэлектроэнергииосуществляетсяпреимущественнонаоптовомрынкеэлектроэнергии, включающего три торговых сектора:долгосрочный рынок двухсторонних договоров, представленный свободными ирегулируемыми договорами,краткосрочный спотовый рынок на сутки вперед, предполагающий проведениедвухстороннего аукциона с формированием равновесной цены на основе узловогомаржинального ценообразования,приближенный к реальному времени поставки балансирующий рынок, на которомосуществляется оплата отклонений факта от плана на основе конкурентногоценообразования.Данные сектора торговли электроэнергией были рассмотрены ранее.

Характеристики

Список файлов диссертации