Электр станциясынан тұтынушыға электр энергиясын беру

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

Тікелей өндіру көздерінен тұтынушыға дейін электр энергиясы көптеген технологиялық нүктелер арқылы өтеді. Сонымен қатар, бұл инфрақұрылымда оның өткізгіштері бар желілер түріндегі тасымалдаушылары өте маңызды. Көптеген жолдармен олар электр энергиясын берудің көп деңгейлі және күрделі жүйесін құрайды, мұнда тұтынушы соңғы буын болып табылады.

Электр энергиясы қайдан келеді?

Энергиямен қамтамасыз етудің жалпы процесінің бірінші кезеңінде генерация, яғни электр энергиясын өндіру жүреді. Ол үшін оның басқа көздерінен энергия өндіретін арнайы станциялар қолданылады. Соңғысы ретінде жылуды, суды, күн сәулесін, желді және тіпті жерді пайдалануға болады. Әрбір жағдайда табиғи немесе жасанды түрде өндірілген энергияны электр энергиясына түрлендіретін генераторлық станциялар қолданылады. Бұл дәстүрлі атом немесе жылу электр станциялары және күн қуаты бар жел диірмендері болуы мүмкінбатареялар. Көптеген тұтынушыларға электр энергиясын беру үшін станциялардың тек үш түрі қолданылады: атом электр станциялары, жылу электр станциялары және су электр станциялары. Сәйкесінше, ядролық, жылулық және гидрологиялық қондырғылар. Олар бүкіл әлем бойынша энергияның шамамен 75-85% өндіреді, дегенмен экономикалық және әсіресе экологиялық факторларға байланысты бұл көрсеткіштің төмендеу тенденциясы өсуде. Қалай болғанда да, дәл осы негізгі электр станциялары оны одан әрі тұтынушыға жеткізу үшін энергия өндіреді.

Электр энергиясын тасымалдауға арналған желілер

Өндірілген энергияны тасымалдау әртүрлі электр қондырғыларының қосындысы болып табылатын желілік инфрақұрылым арқылы жүзеге асырылады. Тұтынушыларға электр энергиясын жеткізудің негізгі құрылымына трансформаторлар, түрлендіргіштер және қосалқы станциялар кіреді. Бірақ ондағы жетекші орынды электр станцияларын, аралық қондырғыларды және тұтынушыларды тікелей байланыстыратын электр желілері алады. Сонымен қатар, желілер бір-бірінен ерекшеленуі мүмкін - атап айтқанда, мақсаты бойынша:

• Қоғамдық желілер. Тұрмыстық, өнеркәсіптік, ауылшаруашылық және көлік объектілерін жеткізу.
• Автономды қуат көзіне арналған желілік байланыс. Автономды және жылжымалы нысандарды қуатпен қамтамасыз ету, оның ішінде ұшақтар, кемелер, тұрақты емес станциялар, т.б.
• Жеке технологиялық операцияларды орындайтын объектілерді электрмен жабдықтау желілері. Бір өндірістік объектіде негізгі электрмен жабдықтаудан басқа белгілі бір қондырғының жұмыс қабілеттілігін қамтамасыз ететін желі қарастырылуы мүмкін.жабдық, конвейер, инженерлік зауыт, т.б.
• Қоректендіру желілерімен байланысыңыз. Электр энергиясын қозғалатын көліктерге тікелей жеткізуге арналған желілер. Бұл трамвайларға, локомотивтерге, троллейбустарға және т.б. қолданылады.

Өлшемі бойынша тасымалдау желілерінің классификациясы

Ең ірілері – энергия өндіру көздерін елдер мен аймақтардағы тұтыну орталықтарымен байланыстыратын магистральдық желілер. Мұндай коммуникациялар жоғары қуатпен (гигаватт көлемінде) және кернеумен сипатталады. Келесі деңгейде магистральдық желілерден тармақтар болып табылатын және өз кезегінде өз кезегінде кішірек бұтақтары бар аймақтық желілер бар. Осындай арналар арқылы электр энергиясы қалаларға, облыстарға, ірі көлік тораптары мен шалғай кен орындарына тасымалданады және таратылады. Мұндай калибрлі желілер жоғары қуат өнімділігімен мақтана алады, бірақ олардың басты артықшылығы энергия ресурстарының көлемімен қамтамасыз етілуде емес, тасымалдау қашықтығында.

Келесі деңгейде аймақтық және ішкі желілер. Көбінесе олар нақты тұтынушылар арасында энергияны бөлу функцияларын орындайды. Аудандық арналар тікелей облыстық арналардан келіп, қалалық блок аймақтары мен ауыл желілеріне қызмет көрсетеді. Ішкі желілерге келетін болсақ, олар квартал, ауыл, зауыт және кішігірім нысандар ішінде энергияны таратады.

Электрмен жабдықтау желілеріндегі қосалқы станциялар

Электр беру желілерінің жекелеген сегменттері арасында қосалқы станциялар форматында трансформаторлар орнатылады. Олардың негізгі міндеті токтың төмендеуі фонында кернеуді арттыру болып табылады. Сондай-ақ ток күшін арттыру жағдайында шығыс кернеуінің индикаторын төмендететін төмендету параметрлері бар. Тұтынушыға барар жолда электр энергиясының параметрлерін осындай реттеу қажеттілігі белсенді қарсылық бойынша шығындарды өтеу қажеттілігімен анықталады. Өйткені, электр энергиясын беру тек тәждің разрядының болмауымен және ток күшімен анықталатын оңтайлы қима ауданы бар сымдар арқылы жүзеге асырылады. Басқа параметрлерді басқарудың мүмкін еместігі сол трансформатор түріндегі қосымша басқару жабдығын қажет етеді. Бірақ кернеудің қосалқы станция есебінен көтерілуінің тағы бір себебі бар. Бұл көрсеткіш неғұрлым жоғары болса, жоғары қуат әлеуетін сақтай отырып, энергияны тасымалдау қашықтығы соғұрлым жоғары болуы мүмкін.

Цифрлық трансформаторлардың мүмкіндіктері

Қосалқы станцияның заманауи түрі, цифрлық басқаруға мүмкіндік береді. Осылайша, осы типтегі стандартты трансформатор келесі компоненттерді қосуды қамтамасыз етеді:

• Операциялық басқару бөлмесі. Пайдаланушы персонал қашықтан (кейде сымсыз) қосылым арқылы қосылған арнайы терминал арқылы станцияның ауыр және қалыпты режимдерде жұмысын басқарады. Өтініш бере аладыавтоматтандырудың қосалқы құрылғылары және командаларды беру жылдамдығы бірнеше минуттан сағатқа дейін өзгереді.
• Төтенше жағдайға қарсы басқару блогы. Бұл модуль желіде күшті бұзылулар болған жағдайда іске қосылады. Мысалы, егер электр станциясынан тұтынушыға электр энергиясын беру өтпелі электромеханикалық процестер жағдайында жүзеге асса (өз қуатының кенеттен тоқтауы, генератордың, жүктеменің айтарлықтай төмендеуі және т.б.).
• Релелік қорғаныс. Әдетте, дербес қуат көзі бар автоматты модуль, оның тапсырмалар тізімі желінің ақаулы бөліктерін жылдам анықтау және оқшаулау арқылы электр жүйесін жергілікті басқаруды қамтиды.

Электр желілеріндегі қосалқы электр қондырғылары

Қосалқы станция трансформатор блогынан басқа айырғыштардың, сепараторлардың, өлшеуіштердің және басқа да қосымша құрылғылардың болуын қамтамасыз етеді. Олар басқару кешенімен тікелей байланысты емес және әдепкі бойынша жұмыс істейді. Бұл қондырғылардың әрқайсысы белгілі бір тапсырмаларды орындауға арналған:

• Айырғыш қуат сымдарында жүктеме болмаса, қуат тізбегін ашады/жабады.
• Сепаратор қосалқы станцияның авариялық жұмысы үшін қажетті уақыт ішінде трансформаторды желіден автоматты түрде ажыратады. Басқару модулінен айырмашылығы, бұл жағдайда эксплуатацияның авариялық кезеңіне көшу механикалық түрде жүзеге асырылады.
• Өлшеу құрылғылары электр тогы көзден тұтынушыға берілетін кернеу мен ток векторларын анықтайдыуақыттың нақты нүктесі. Бұл сонымен қатар метрологиялық қателерді есепке алуды қолдайтын автоматты құралдар.

Электр энергиясын берудегі проблемалар

Электрмен жабдықтау желілерін ұйымдастыру және пайдалану кезінде техникалық-экономикалық сипаттағы көптеген қиындықтар туындайды. Мысалы, өткізгіштердегі кедергіге байланысты жоғарыда аталған ток қуатының жоғалуы осы түрдегі ең маңызды мәселе болып саналады. Бұл фактор трансформаторлық жабдықпен өтеледі, бірақ ол, өз кезегінде, техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді. Электр энергиясы қашықтыққа тасымалданатын желілік инфрақұрылымға техникалық қызмет көрсету, негізінен, қымбатқа түседі. Ол материалдық және ұйымдық ресурс шығындарын талап етеді, бұл сайып келгенде энергия тұтынушылары үшін тарифтердің өсуіне әсер етеді. Екінші жағынан, соңғы жабдықтар, өткізгіштерге арналған материалдар және басқару процестерін оңтайландыру әлі де операциялық шығындардың бір бөлігін азайтуға мүмкіндік береді.

Электр энергиясын тұтынушы кім?

Көбінесе энергиямен жабдықтау талаптарын тұтынушы анықтайды. Және бұл қуатта өндірістік кәсіпорындар, коммуналдық қызметтер, көлік компаниялары, саяжай иелері, көп пәтерлі қалалық үйлердің тұрғындары және т.б. әрекет ете алады. Тұтынушылардың әртүрлі топтары арасындағы негізгі айырмашылықты оның қоректендіру желісінің қуаты деп атауға болады. Осы критерийге сәйкес әртүрлі топтағы тұтынушыларға электр энергиясын жеткізудің барлық арналары болуы мүмкінүш түрге бөлінеді:

• 5 МВт-қа дейін.
• 5-тен 75 МВт-қа дейін.
• 75-тен 1 мың МВт-қа дейін.

Қорытынды

Әрине, энергия ресурстарын бөлу процестерін тікелей ұйымдастырушысыз жоғарыда аталған энергиямен жабдықтау инфрақұрылымы толық болмайды. Жеткізуші компания ретінде тиісті провайдер лицензиясы бар энергияның көтерме сауда нарығының қатысушылары әрекет етеді. Энергияны өткізу жөніндегі ұйыммен немесе көрсетілген есеп айырысу мерзімінде жеткізуге кепілдік беретін басқа жеткізушімен электр энергиясын беру бойынша қызмет көрсету шарты жасалады. Бұл ретте шарт бойынша нақты тұтынушы объектісін қамтамасыз ететін желілік инфрақұрылымды ұстау және пайдалану міндеттері мүлде басқа үшінші тарап ұйымының бөлімінде болуы мүмкін. Бұл энергия өндіру көзіне де қатысты.