По каким признакам разделяют электрические станции: Курс лекций «Общая энергетика»: тепловые электрические станции (ТЭС)

Тесты МТИ (СПО) -Общая энергетика − HelpStudent24.ru

Общая энергетика МТИ (СПО)

Этот и любой другой тест вы можете заказать у нас на сайте

 

Работа турбины как теплового двига­теля характеризуется …

 

внешней (инди­каторной) мощностью

эффективной (на валу) мощ­ностью+

внутренней (инди­каторной) мощностью

нет верного ответа

 

 

Поддер­жка температуры пара на постоянном уровне происходит с помощью

 

проконденсаторов

все ответы верны

пароохладителей

Паронагревателей+

 

 

Парогенерирующие (испарительные) поверхно­сти нагрева

 

конвективный пучок труб+

топка

соединенные между собой коллекторы

экранные трубы+

 

 

Температура перегретого пара долж­на поддерживаться постоянной …

 

только в кон­вективном газоходе

только при поддержании максимального использования теплоты уходящих из котла газов

всегда+

не всегда

 

 

По каким видам, используемого рабочего тепла, подразделяются тепловые двигатели?

 

Топливо

Пар+

Электричество

Газ+

 

 

Котлы с многократной принудительной циркуляцией – это котлы, в которых …

 

движение воды и пароводяной смеси движутся циклично под насосом и позволяют снизить температуру про­дуктов сгорания

нет верного ответа

движение воды и пароводяной смеси движутся циклично и позволяют полнее использовать теплоту сжига­емого топлива

движение воды и пароводяной смеси в циркуляционном контуре осуществляется принудительно (насосом)+

 

 

Турбины паровые стационарные для привода турбогенераторов (ГОСТ 3618— 82) выпускаются мощностью …

 

60 МВт

до 2,74 МПа

от 1600 МВт

от 2,5 до 1600 МВт+

 

 

Какие установки широко используются на отечественных ТЭС?

 

Электрические

Паровые

Газотурбинные+

Гидравлические

 

 

Турбины, в которых весь располагае­мый теплоперепад преобразуется в кине­тическую энергию потока в соплах, а в каналах между рабочими лопатками расширения не происходит (давление ра­бочего тела не меняется)

 

Реактивные турбины

Одноступенчатые турбины

Активные турбины+

Многоступенчатые турбины

 

 

Источник всех видов получаемой энергии на нашей планете

 

Земля

Вода

Ветер

Солнце+

 

 

Первая модель двигателя, использу­ющего реактивную силу, была построена

 

Вольтом

Тесло

Героном+

Лавалем

 

 

Конденсационная установка предна­значена для …

 

увеличения объема отработавшего пара паротурбинной установки

создания за паровой турби­ной разрежения (вакуума) с целью увеличения КПД конденсаторной установки

создания за паровой турби­ной разрежения (вакуума) с целью увеличения используемого теплоперепада и повышения термического КПД паротурбинной установки+

создания за паровой турби­ной разрежения (вакуума) с целью снижения термического КПД паротурбинной установки

 

 

В настоящее время предельная мощ­ность однопоточной конденсационной турбины на высокое давление не превы­шает

 

50 МВт+

2,5 МВт

20 МВт

100 МВт

 

 

Одноступенчатая активная турбина была построена

 

Вольтом

Лавалем+

Парсонсом

Героном

 

 

По каким признакам разделяют электрические станции?

 

По виду электрического двигателя

По виду отпускаемой энергии+

По виду теплового двигателя+

По виду используемой энергии+

 

 

Фотоэффект был открыт

 

Столетовым

Герцем+

Рубенсом

Максвеллом

Общие сведения о сельских электрических сетях и методах их расчета

Страница 50 из 66

Часть шестая
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЛИНИИ И СЕТИ. ЗАЗЕМЛЕНИЯ СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

ГЛАВА 14
ВОЗДУШНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЛИНИИ И СЕТИ

§ 40. Общие сведения о сельских электрических сетях и методах их расчета

Основные определения и требования, предъявляемые к электрическим сетям.

Электрической сетью называется совокупность понижающих подстанций и линий различных номинальных напряжений, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии потребителям. Для электроснабжения потребителей сельских районов используют, как правило, воздушные линии. Воздушной линией электропередачи называется сооружение, предназначенное для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам.

Электрические сети разделяют по ряду признаков: роду тока, величине номинального напряжения, назначению, схемам выполнения и способам прокладки.
По роду тока различают сети переменного и постоянного тока. Для сельских сетей наиболее распространен трехфазный переменный ток. Постоянный ток используется лишь в специальных схемах регулируемого электропривода производственных механизмов.

По номинальному напряжению различают сети до 1000 В и сети напряжением выше 1000 В.
По назначению сети делят на питающие и распределительные. Питающие линии и сети выполняются на напряжение 220—35 кВ, они служат для питания районных трансформаторных подстанций (РТП) или распределительных пунктов (РП) от источников электроснабжения — центров питания (ЦП). К питающим линиям потребители электроэнергии непосредственно не подключаются. Распределительные сельские линии и сети выполняют на напряжение 35— 10 (6) кВ. Они служат для распределения энергии от РТП между подстанциями потребителей (ТП) или непосредственного подвода электроэнергии потребителям ( при схемах глубокого ввода).

По схеме выполнения сети делятся на разомкнутые и замкнутые. Для сельских районов применяют в основном одноцепные разомкнутые радиальные сети с односторонним питанием. В последнее время стали применять соединение соседних радиальных линий на концах для получения схемы двустороннего питания в целях повышения надежности электроснабжения при авариях на одной линии.

По способам прокладки сети можно разделить на наружные (воздушные линии — ВЛ) и внутренние, выполняемые изолированными проводами или кабелем внутри производственных помещений и жилых зданий.
Сельскохозяйственные сети отличаются от промышленных и коммунальных электрических сетей рядом особенностей, обусловленных спецификой потребления электрической энергии в сельском хозяйстве. Сельские потребители разбросаны по значительной территории и имеют малые нагрузки. Поэтому питающие и распределительные сельские сети характеризуются большой протяженностью и низкой удельной плотностью нагрузки (кВт/км2). В связи с этим стоимость передачи 1 кВт · ч электрической энергии по сельским сетям значительно выше, чем для промышленных сетей, питающих большую сосредоточенную нагрузку. На сооружение сельских линий и сетей идет большое количество проводов, опор, изоляторов и других материалов. Расчеты показывают, что при электрификации сельскохозяйственных объектов на долю сооружения сетей приходится до 60—70% затрат, из общих затрат на электроснабжение с учетом сооружения подстанций и установок потребителей.

К сельским сетям, так же как и к сетям другого назначения, предъявляют определенные требования. Они должны быть по возможности экономичными; обеспечивать достаточную надежность электроснабжения потребителей; быть механически прочными и безопасными в эксплуатации. Кроме того, должны обеспечивать возможность проведения реконструкции с минимальными капитальными вложениями при росте нагрузки потребителей в связи с их расширением. Важным требованием к сетям является обеспечение потребителей, подключенных к ним электроэнергией высокого качества. Независимо от режимов работы сетей отклонения напряжения у потребителей не должны превышать ±7,5% от поминального. Это требование, так же как и надежность электроснабжения потребителей, трудно осуществить без проведения специальных мероприятий в силу отмеченной специфики выполнения сельских сетей (значительная протяженность, малые плотности нагрузок и др.).

Выбор сечения проводов воздушных линий по допустимым нагрузкам и экономической плотности тока.

Любой проводник при прохождении по нему электрического тока нагрузки нагревается. Чрезмерный нагрев проводов опасен, так как при этом высыхает их изоляция, ухудшается состояние контактных соединений, а при очень большом нагреве может возникнуть пожар. Поэтому предельно допустимые температуры нагрева проводников нормированы правилами. Для голых проводов, прокладываемых внутри и вне помещений, предельно допустимая температура составляет 70° С, для проводов с простой резиновой изоляцией 55° С, а с теплостойкой — 65° С.

Таблица 17
Длительно допустимые токовые нагрузки на провода по условиям нагрева

Алюминиевые			Сталеалюминевые
Марка провода	Токовая нагрузка, А		Марка провода	Токовая нагрузка, А
	вне помещений	внутри помещений		вне помещений	внутри помещений
А-16	105	75	АС-16	105	75
А-25	135	105	АС-25	130	100
А. 35	170	130	АС-35	175	135
А 50	215	165	АС-50	210	165
А-70	265	210	АС-70	265	210
А 95	320	255	АС-95	330	260
А-120	375	300	АС-120	380	305

Величина тока, соответствующая предельно допустимой температуре проводника, называется предельно допустимой токовой нагрузкой. Эта величина зависит от материала и сечения проводника, температуры окружающей среды и способов прокладки. В табл. 17 приведены значения длительно допустимых по нагреву токовых нагрузок для проводов воздушных линий (при температуре воздуха наиболее жаркого месяца 25° С).

Выбор сечения проводов по нагреву сводится к определению рабочего тока в линии и сравнению этого тока со значениями длительно допустимой нагрузки, приведенными в табл. 17. Выбор считается законченным, если значение рабочего тока Iраб не превышает длительно допустимое, т. е. выдерживается условие Iраб≤Iдоп, причем температура воздуха не будет выше 25° С.
Выбор сечения проводов сельских воздушных линий по нагреву приводит к значительным потерям активной мощности и большим потерям напряжения, в результате чего качество напряжения у потребителей ухудшается. Кроме того, провода, выбранные по допустимой токовой нагрузке, могут не удовлетворять механической прочности.

Более целесообразно выбирать сечения проводов по экономической плотности тока (экономическим нагрузкам). При таком выборе обеспечиваются наименьшие затраты как на сооружение, так и на эксплуатацию линии.
Значения экономической плотности тока для различных проводников (jэк, А/мм2) нормируются в зависимости от продолжительности использования максимальной нагрузки (Тмакс) в течение года. Эту величину определяют по формуле

Нормированные значения экономической плотности тока для воздушных линий электропередачи напряжением 6—10 кВ и выше приведены в табл. 18.

Таблица 18
Нормированные значения экономической плотности тока, А/мм2

Пользуясь данными таблицы, можно найти искомое экономическое сечение проводов по формуле

где Iмакс — расчетный ток линии при нормальной работе сети, А.

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения. Для сталеалюминиевых проводов экономическую плотность тока берут такой же, как для алюминиевых.
Следует учесть, что при выборе проводов сельских воздушных линий по экономической плотности тока потери напряжения в них могут несколько возрасти, что потребует применения на питающих подстанциях устройств для регулирования напряжения под нагрузкой.

В настоящее время сечение проводов сельских воздушных линий напряжением 35 кВ, питающих подстанции 35/6—10 кВ, на которых установлены трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой, должны выбираться по экономической плотности тока. Расчетную нагрузку при выборке сечений проводов рекомендуется принимать на 5 лет, считая с момента ввода линии в эксплуатацию. Если линия предназначена для резервирования сетей 35 кВ, то в соответствии с указаниями Министерства энергетики и электрификации СССР сечения проводов выбирают минимальными по длительно допустимому току, исходя из требований обеспечения потребителей электрической энергии в аварийных и ремонтных режимах.

Расчет проводов воздушных линий по потерям напряжения.

Электрический ток, проходя по проводам воздушной линии, вызывает потерю напряжения, под которой понимают алгебраическую разность между напряжением в начале линии U1 и в конце U2

За счет потерь напряжения в линии напряжение у потребителей ниже, чем в центре питания. При большой потере напряжения в отдаленных точках сети у потребителей может установиться напряжение, которое будет ниже установленных нормами пределов. В этом случае нормальная работа потребителей будет нарушена.

Для сельских потребителей нормами установлены пределы отклонений напряжения от +7,5 до —7,5% от номинального. Поэтому потерю напряжения в линии следует выбирать такой, чтобы во всех случаях изменения нагрузки линии нормированные значения отклонений напряжения у потребителей находились в указанных пределах. Значения потерь напряжения в сетях, как правило, не нормируют. Для ориентировочных расчетов сельских воздушных линий потерю напряжения в них принимают около 10%, исходя из условий применения регулирования напряжения для поддержания отклонений напряжения у потребителей в пределах нормы.
Значение потери напряжения для линии одинакового сечения можно определить по формуле

Заменив ток мощностью, получим

где I — ток нагрузки на участке сети, А; Р и Q — активная и реактивная мощности, кВт и кВАр; r0 и х0 — удельные активное и индуктивные сопротивления проводов линии (Ом/км) соответственно, l — длина рассматриваемого участка линии (км). Значения r0 и х0 принимаются по справочным данным.

Приведенные формулы справедливы для определения потери напряжения в алюминиевых и сталеалюминиевых проводах. Для стальных проводов потери напряжения определяют по выражению  где х’0 и х»0 — внешнее и внутреннее индуктивные сопротивления провода (находят по справочникам). Для стальных проводов (в отличие от алюминиевых) внутреннее сопротивление намного превышает значение внешнего сопротивления и поэтому его надо учитывать. Кроме того, оно в значительной мере зависит от величины протекающего по проводу тока. Поэтому, пользуясь табличными данными, при вычислении потери напряжения в стальных проводах надо принимать сопротивление провода в соответствии с величиной расчетного тока. Расчет стальных проводов носит обычно поверочный характер, так как сечение проводов должно быть задано.

Рис 123. Номограммы для определения потерь напряжения в алюминиевых проводах линии 0,4 кВ (а) и сталеалюминиевых, линии 10 кВ (б)

Расчет потерь напряжения по формулам при большом количестве участков сети достаточно сложен. Значительное упрощение расчета дает пользование номограммами, полученными для каждого вида проводов. На рис. 123 показаны такие номограммы для определения потерь напряжения в алюминиевых проводах марки А линий напряжением 0,22/0,38 В для диапазона мощностей до 50 кВт (рис. 123, а) и в сталеалюминиевых проводах марки АС линий 10 кВ, мощностью до 1000 кВт. Зная мощность или ток нагрузки и длину расчетного участка линии данного сечения, по номограмме легко найти потерю напряжения в %, как это показано на рис. 123.

• Назад
• Вперёд

Электростанция Объяснение | Принципы работы

В этой статье мы рассмотрим, что такое электростанция, различные типы и почему автоматизация важна в бизнесе электростанций. Также ответим на вопрос, как работает силовая установка?

Различные типы электростанций в зависимости от источников энергии

В своей простейшей форме электростанция, известная также как электростанция, представляет собой промышленное предприятие, используемое для выработки электроэнергии.

Для выработки электроэнергии электростанция должна иметь источник энергии. Одним из источников энергии является сжигание ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и природный газ.

Кроме того, у нас есть ядерная энергия и, наконец, возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнце, волны и гидроэнергетика.

Первоначально единственным источником энергии для промышленных электростанций был постоянный ток или системы постоянного тока, но только когда были введены системы переменного тока или переменного тока, мощность можно было передавать на расстояния, необходимые для ее распределения по массы.

1. Гидроэлектростанции 

Гидроэлектростанции вырабатывают энергию, преобразуя силу воды для вращения больших генераторов.

Гидроэлектростанции делятся на три категории; 1.1. Водохранилище Электростанции 

Водохранилище обычно использует запас речной воды из плотины в водохранилище.

Когда вода выходит из резервуара, она проходит через турбину, которая создает движение.

Это вращательное движение активирует генератор для производства электроэнергии.

1.2. Диверсионные электростанции 

Диверсия очень похожа на водохранилище, но может не нуждаться в использовании плотины, а работает путем направления части реки через канал или водовод.

1.3. Гидроаккумулирующие электростанции

Последний тип гидроэлектростанций — это гидроаккумулирующие.

Насосное хранилище хранит свою энергию, перекачивая воду вверх по склону в резервуар на более высокой высоте.

Когда есть потребность в энергии, вода сбрасывается из высокого резервуара в нижний резервуар.

Генерирует электричество, когда проходит через турбину, производящую движение и электричество.

2. Тепловые электростанции 

Тепловые электростанции вырабатывают электроэнергию путем преобразования тепла в электроэнергию, в основном путем сжигания топлива.

Тепловые электростанции делятся на две разные категории;

– Атомные Электростанции

– Уголь Электростанции

2. 1. Атомные электростанции 

Атомные электростанции используют тепло реакторов для превращения воды в пар.

Затем пар проходит через турбину, которая, как мы уже узнали, приводит в движение генератор, который, в свою очередь, вырабатывает электричество.

2.2. Угольные электростанции 

Угольная электростанция работает почти так же, но вместо ядерного реактора, нагревающего воду для производства пара, тепло от горящего угля питает паровую турбину.

3. Солнечные электростанции 

Следующий тип электростанции, который мы рассмотрим, — это солнечная электростанция. Этот тип растений использует энергию солнца для преобразования в электричество.

Это достигается за счет использования фотогальванических или фотоэлектрических панелей, состоящих из ряда полупроводниковых элементов, которые высвобождают электроны, когда нагреваются тепловой энергией солнца.

Солнечная энергия — один из самых чистых способов получения электроэнергии. Солнечные панели подключаются к сети и могут использоваться для пополнения ресурсов тепловой электростанции.

Их можно использовать и в бытовых условиях, а с помощью батарей они могут значительно снизить потребление энергии в домашних условиях без сжигания ископаемого топлива.

4. Ветряные электростанции 

И последнее, но не менее важное: у нас есть ветряные электростанции.

Ветряные электростанции, или ветряные турбины, получают энергию от ветра, подключая генератор к лопастям.

Вращательное движение лопастей, вызванное ветром, питает генератор.

Как и солнечная энергия, они являются чистым источником энергии, но для их эффективной работы требуется гораздо больше аппаратного обеспечения, а с большим количеством деталей они с большей вероятностью выходят из строя.

Управление и мониторинг электростанций с помощью систем автоматизации

Как и многое другое в наши дни, электростанции управляются с помощью ПЛК, программируемого логического контроллера или РСУ, распределенной системы управления.

Возможность мониторинга состояния всех элементов установки позволяет нам определить, что работает эффективно, а что может выйти из строя.

Это позволяет нам заблаговременно обслуживать заводское оборудование до того, как оно выйдет из строя, вместо того, чтобы оперативно чинить сломанное оборудование.

Из диспетчерской полная SCADA или система диспетчерского управления и сбора данных может отслеживать и контролировать температуру, скорость насосов и двигателей, а также открывать и закрывать клапаны.

Это может быть особенно полезно в случае установок по сжиганию ископаемого топлива, где точное управление системными устройствами может повысить эксплуатационную готовность установки.

Доступность — это количество времени, в течение которого станция способна производить электроэнергию в течение определенного периода времени, разделенное на количество времени в периоде, которое часто является ключевым показателем эффективности или KPI.

Это также обеспечивает наиболее эффективное использование установки, что увеличивает выработку электроэнергии.

Отслеживая потребление и определяя тенденции, в какое время дня потребление является самым высоким, заводы могут автоматически регулировать скорость насосов в зависимости от времени суток, что было бы невозможно без использования автоматического управления.