Энергия жүйесі - бұл не?

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Энергия жүйесі дегеніміз не? Бұл өзара байланысты барлық энергетикалық ресурстардың жиынтығы, сонымен қатар электр және жылу энергиясын өндірудің барлық әдістерін қамтиды. Бұл жүйеге алынған ресурсты түрлендіру, тарату және пайдалану да кіреді. Бұл тізбек электр және жылу станциялары, мұнаймен жабдықтау құрылымдары, баламалы жаңартылатын энергия желілері, газбен жабдықтау, көмір және атом өнеркәсібі сияқты нысандарды қамтиды.

Жалпы ақпарат

Энергия жүйесі сонымен қатар барлық электр станцияларының, сонымен қатар өзара байланысты электр және жылу желілерінің жиынтығы болып табылады, сонымен қатар олар өндірістің үздіксіз қозғалысына байланысты жалпы жұмыс режимдерін біріктірді. Бұл өндірістен басқа, бір жұмыс режиміне байланысты қолда бар электр және жылу энергиясын түрлендіру, тасымалдау және тарату процестерін де қамтиды.

Энергия жүйесі сонымен қатар кез келген түрдегі барлық энергетикалық ресурстарды қамтитын жалпы жүйе болып табылады. Мұндабұл алудың, түрлендірудің және таратудың барлық әдістеріне, сондай-ақ ел халқын осы ресурстың барлық түрлерімен қамтамасыз етумен айналысатын барлық технологиялық құралдар мен ұйымдық кәсіпорындарға да қатысты.

Осылайша, энергетикалық жүйе өзара байланысты, сондай-ақ электр және жылу энергиясын үздіксіз өндіру, жеткізу және бөлу процесінде белгіленген жалпы кестеге ие барлық электр станциялары мен жылу желілерінің жиынтық жиынтығы болып табылады. оларда бұл жұмыс режимін жалпы орталықтандырылған бақылау бар.

Энергия жүйесінің ерекшеліктері

Өте маңызды фактіні атап өткен жөн: адамзаттың болашаққа электр немесе жылу энергиясын жинақтау мүмкіндігі жоқ. Бұл ресурстарды жинақтау мүмкін емес. Бұл осы шикізатты өндірумен айналысатын станциялардың жұмыс ерекшелігіне байланысты. Мәселе мынада, электр энергиясын өндірумен айналысатын объектінің жұмысы - бұл ресурсты үздіксіз өндіру, сонымен қатар кез келген уақытта тұтынылатын және өндірілген қуат арақатынасының теңдігін сақтау. Басқаша айтқанда, электр станциялары қанша энергия беру керек болса, сонша энергия өндіреді. Бұл жылу қосалқы станцияларына да қатысты. Энергия көздері, сондай-ақ оның тұтынушылары, ең алдымен, халықты энергияның осы түрлерімен қамтамасыз етудің жоғары сенімділігін қамтамасыз ету мақсатында энергетикалық жүйелерге біріктірілген.

Электр жүйесі мен электр станцияларының параметрлері

Біреуіэлектр станциясының жұмысында шешуші болып табылатын және бүкіл жүйенің жалпы жұмысын сипаттайтын негізгі сипаттамалар - қуат.

Электр станциясының орнатылған қуаты. Бұл анықтама бір объектідегі барлық орнатылған элементтердің номиналды көрсеткіштерінің қосындысы ретінде түсініледі. Толығырақ түсіндіру үшін агрегат әр негізгі қозғалтқыштың техникалық паспортымен анықталады, ол бу, газ, гидравликалық турбина немесе қозғалтқыштың басқа түрі болуы мүмкін. Бұл бастапқы қондырғылар электр генераторларын басқару үшін қолданылады. Айта кету керек, бұл сипаттама резервтік көшірме болып саналатын және ағымдағы жөндеуде жатқан құрылғыларды да қамтуы керек.

Электр станциясының қуаты

Орнатылған қуаттан басқа электр станциясының жұмысын сипаттайтын бірнеше басқа сипаттамалар бар. Тор сыйымдылығы да қолжетімді болуы мүмкін.

Бұл көрсеткішті есептеу үшін жиынтықтан жөнделетін қозғалтқыштарда бар көрсеткіштерді алып тастау керек. Сондай-ақ, бұл параметрді табу кезінде қозғалтқыштың дизайнымен немесе технологиялық көрсеткішімен байланысты болуы мүмкін техникалық шектеу сияқты нәрсені ескеру қажет.

Жұмыс күші сияқты сипаттамалар да бар. Бұл опцияны сипаттау өте қарапайым. Ол қазіргі уақытта жұмыс істеп тұрған қозғалтқыштардың сандық мәндерінің қосындысы болып табылатын жалпы көрсеткішті қамтиды.

Жүйенің жұмысы туралы жалпы ақпарат

Жүйеге кіретін станциялардың жұмыс істеу принципі, жалпы алғанда, өте қарапайым. Әрбір нысан белгілі бір мөлшерде электр немесе жылу энергиясын өндіруге арналған (ЖЭО үшін). Дегенмен, бұл жерде ресурстың бұл түрі әзірленгеннен кейін тұтынушыға бірден жеткізілмейтінін, қайта күшейтетін қосалқы станциялар деп аталатын осындай қондырғылар арқылы өтетінін қосу маңызды. Ғимараттың атауынан бұл аймақта қажетті деңгейге дейін кернеудің жоғарылауы байқалады. Осыдан кейін ғана ресурс тұтынушылық нүктелерге тарай бастайды. Энергетикалық жүйені үлкен дәлдікпен басқару, сондай-ақ энергиямен қамтамасыз етуді нақты реттеу қажет. Көтеру станциясынан өткеннен кейін электр қуатын магистральдық желілерге беру керек.

Елдің энергетикалық жүйесі

Энергетикалық жүйені дамыту – кез келген мемлекеттің ең маңызды міндеттерінің бірі. Егер бүкіл елдің ауқымы туралы айтатын болсақ, онда магистральдық желілер еліміздің бүкіл аумағын біріктіруі керек. Бұл желілер сымдардың кернеуі 220, 330 және 750 кВ электр энергиясының ағынына төтеп бере алатындығымен сипатталады. Бұл жерде мұндай желілерде қол жетімді қуат орасан зор екенін атап өткен жөн. Бұл көрсеткіш бірнеше жүз мВт-тан бірнеше ондаған ГВт-қа дейін жетуі мүмкін.

Энергия жүйесінің бұл жүктемесі орасан зор, сондықтан жұмыстың келесі кезеңі – аудандық және түйінді қосалқы станцияларды электрмен жабдықтау үшін кернеу мен қуатты төмендету. Мұндай қондырғылар үшін кернеу 110 кВ болуы керек, ал қуаты аспауы керекбірнеше ондаған МВт.

Алайда бұл соңғы кезең емес. Осыдан кейін электр энергиясы бірнеше шағын ағындарға бөлініп, елді мекендерде немесе өнеркәсіптік кәсіпорындарда орнатылған шағын тұтынушы қосалқы станцияларына беріледі. Мұндай учаскелердегі кернеу қазірдің өзінде әлдеқайда төмен және 6, 10 немесе 35 кВ жетеді. Қорытынды кезең – электр желісі бойынша кернеуді халықты қамтамасыз ету үшін тарату. Төмендеу 380/220 В-қа дейін болады. Дегенмен, кейбір кәсіпорындар 6 кВ кернеуде жұмыс істейді.

Пайдаланушы сипаттамалары

Энергия жүйесінің жұмыс істеу процесін қарастыратын болсақ, онда электр энергиясын беру және өндіру сияқты кезеңдерге ерекше назар аудару керек. Энергетикалық жүйенің бұл екі режимі бір-бірімен тікелей байланысты екенін бірден атап өткен жөн. Олар бір күрделі жұмыс процесін құрайды.

Электр жүйесі нақты уақыт режимінде электр энергиясын тұрақты өндіру және тұтынушыларға беру режимінде екенін түсіну маңызды. Жинақтау, яғни таусылған ресурстың жинақталуы сияқты процесс болмайды. Бұл өндірілген және тұтынылатын қуат арасындағы тепе-теңдікті үнемі бақылау және реттеу қажеттілігін білдіреді.

Қуат балансы

Өндірілген және тұтынылатын қуат арасындағы теңгерімді электр желісінің жиілігі сияқты сипаттама арқылы бақылай аласыз. Ресей, Беларусь және басқа елдердің энергетикалық жүйесіндегі жиілік 50 Гц құрайды. Ауытқубұл көрсеткіш ±0,2 Гц рұқсат етілген. Егер бұл сипаттама 49,8-50,2 Гц аралығында болса, онда энергия жүйесінің жұмысындағы тепе-теңдік сақталған деп есептеледі.

Өндірілген қуат тапшылығы болса, энергия балансы бұзылып, желінің жиілігі төмендей бастайды. Төмен қуат көрсеткіші неғұрлым жоғары болса, жиілік реакциясы соғұрлым төмен болады. Жүйенің өнімділігін, дәлірек айтсақ, оның тепе-теңдігін бұзу ең күрделі кемшіліктердің бірі екенін түсіну маңызды. Егер бұл мәселе бастапқы сатысында тоқтатылмаса, болашақта бұл Ресейдің немесе кез келген басқа елдің энергетикалық жүйесінің толық күйреуіне әкеліп соғады, онда тепе-теңдік бұзылады.

Қиратуды қалай болдырмауға болады

Жүйе бұзылған жағдайда болатын апатты салдарды болдырмау үшін қосалқы станцияларда жиілікті автоматты жүктеу бағдарламасы ойлап табылды және қолданылды. Ол толығымен автономды жұмыс істейді. Оның қосылуы желіде қуат тапшылығы болған кезде орын алады. Сондай-ақ, осы мақсаттар үшін асинхронды режимді автоматты түрде жою деп аталатын басқа құрылым пайдаланылады.

Егер ACHR жұмысы туралы айтатын болсақ, онда бәрі өте қарапайым. Бұл бағдарламаның жұмыс істеу принципі өте қарапайым және ол қуат жүйесіндегі жүктеменің бір бөлігін автоматты түрде өшіретіндігінде жатыр. Яғни, ол кейбір тұтынушыларды одан ажыратады, бұл қуат тұтынуды азайтады, демек жалпы жүйедегі тепе-теңдікті қалпына келтіреді.

ALAR көбіреккүрделі жүйе, оның міндеті электр желісінің жұмысының асинхронды режимдерінің орындарын табу және оларды жою. Егер елдің жалпы энергетикалық жүйесінде қуат тапшылығы болса, онда қосалқы станциялардағы ACHR және ALAR бір мезгілде іске қосылады.

Кернеу реттеу

Энергия құрылымындағы кернеуді реттеу міндеті желінің барлық учаскелерінде осы көрсеткіштің қалыпты мәнін қамтамасыз ету қажет болатындай етіп қойылады. Бұл жерде соңғы тұтынушыдағы реттеу процесі үлкенірек жеткізушіден келетін кернеудің орташа мәніне сәйкес жүзеге асырылатынын ескерген жөн.

Негізгі нюанс - мұндай реттеу тек бір рет жүзеге асырылады. Осыдан кейін барлық процестер, әдетте, аудандық станцияларды қамтитын үлкенірек түйіндерде жүреді. Бұл соңғы қосалқы станциядағы кернеуді тұрақты бақылау мен реттеуді жүзеге асырудың мүмкін еместігіне байланысты жасалды, өйткені олардың бүкіл ел бойынша саны өте көп.

Технология және энергетикалық жүйелер

Технологиялық даму энергетикалық жүйелерді бір-біріне параллель қосуға мүмкіндік берді. Бұл көршілес елдердің құрылымдарына да, бір елдің ішіндегі келісімге де қатысты. Мұндай байланысты жүзеге асыру екі түрлі энергетикалық жүйелер бірдей параметрлерге ие болған жағдайда мүмкін болады. Бұл жұмыс режимі өте сенімді болып саналады. Мұның себебі екі құрылымның синхронды жұмысы кезінде олардың біреуінде электр қуатының жетіспеушілігі орын алса, ондаоны басқаның есебінен жою мүмкіндігі, онымен қатар жұмыс істеу. Бірнеше елдің энергетикалық жүйелерін бір жүйеге біріктіру осы мемлекеттер арасында электр және жылу энергиясын экспорттау немесе импорттау сияқты мүмкіндіктерді ашады.

Алайда бұл жұмыс режимі үшін екі жүйе арасындағы электр желісінің жиілігінің толық сәйкестігі қажет. Егер олар осы параметрде аздап болса да ерекшеленсе, олардың синхронды қосылуына рұқсат етілмейді.

Энергия жүйесінің тұрақтылығы

Энергия жүйесінің тұрақтылығы кезінде оның кез келген бұзылулар пайда болғаннан кейін тұрақты жұмыс режиміне оралу мүмкіндігі түсініледі.

Құрылым тұрақтылықтың екі түрі бар - статикалық және динамикалық.

Егер тұрақтылықтың бірінші түрі туралы айтатын болсақ, онда ол энергетикалық жүйенің кішігірім немесе баяу болатын бұзылулар пайда болғаннан кейін өзінің бастапқы жағдайына оралу мүмкіндігімен сипатталады. Мысалы, бұл жүктеменің баяу өсуі немесе азаюы болуы мүмкін.

Динамикалық тұрақтылық жұмыс режимінде кенеттен немесе кенеттен өзгергеннен кейін бүкіл жүйенің тұрақты позицияны сақтау қабілеті ретінде түсініледі.

Қауіпсіздік

Энергия жүйесіндегі оның қауіпсіздігі бойынша нұсқаулар - бұл кез келген электр станциясының әрбір қызметкері білуі керек.

Біріншіден, төтенше жағдай деп нені түсінген жөн. Мұндай сипаттама апат қаупіне әкелетін жабдықтың тұрақты жұмысында өзгерістер болған жағдайларға сәйкес келеді. Бұл оқиғаның белгілері әрқайсысы үшін анықталадыоның нормативтік-техникалық құжаттарына сәйкес өнеркәсіп.

Төтенше жағдай соған қарамастан туындаған болса, операциялық персонал жағдайды оқшаулау және одан әрі жою бойынша шаралар қабылдауға міндетті. Бұл ретте келесі екі міндетті орындау маңызды: адамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету және мүмкіндігінше барлық құрал-жабдықтарды бүтін және қауіпсіз ұстау.