Энергетика. Схемы выдачи электроэнергии на электростанциях и подстанциях. Преимущества объединения электростанций в систему, страница 2

На КЭС приходится половина всей вырабатываемой энергии. Тепловые станции большой мощности выполняют из ряда автономных частей – блоков. Каждый блок состоит из котла, турбинного агрегата, электрического генератора и повышающего трансформатора, мощность которого соответствует мощности генератора. Поперечные связи по теплотехнической части отсутствуют, т. к. они очень усложнили бы систему коммуникаций и систему регулирования турбин и снизили бы надёжность станций. В электрической части блоки связаны на сборных шинах высшего напряжения, откуда мощность станции поступает в систему.

ТЭЦ предназначены для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов электроэнергией и теплом. Отличаются от КЭС использованием тепла, отработавшего в турбине пара, для нужд предприятий, отопления городов и горячего водоснабжения. ТЭЦ производят около 25% всей электроэнергии, вырабатываемой в России. Технологическая схема ТЭЦ показана на рисунке 3.

Рисунок 3 – Технологическая схема ТЭЦ

1-  сетевой насос;

2-  сетевой подогреватель;

Установленную мощность турбогенераторов ТЭЦ выбирают в соответствии с потребностями в тепле и параметрами пара, используемого в производственных процессах и для отопления. Наибольшее распространение получили турбины с одним и двумя регулируемыми отборами пара.

АЭС – по существу тепловые электростанции, которые используют тепловую энергию ядерных реакторов. Технологическая схема АЭС с водо-водяным энергетическим реактором приведёна на рисунке 4. Ядерным горючим является изотоп урана U-235, содержание которого составляет в природном уране 0,714%.  Основная масса урана  изотоп U-238 составляет 99,28% превращается во вторичное ядерное горючее – плутоний. При делении ядер урана или  плутония образуются быстрые нейтроны, энергия которых велика.

Рисунок 4 – Технологическая схема АЭС

1-реактор;

2-парогенератор;

3-  турбина;

4-  генератор;

5-  трансформатор;

6-  конденсатор турбины;

7-  конденсатный (питательный) насос;

8-  главный циркуляционный насос

Быстрые нейтроны замедляют до тепловых (медленных) нейтронов. В качестве замедлителя может использоваться вода (водо-водяной реактор) и другие замедлители, имеющие малый атомный вес и обладающие низкой поглощающей способностью по отношению к нейтронам (тяжёлая вода, графит, бериллий).

В России и многих других странах для производства и распределения электроэнергии принят трёхфазный переменный ток частотой 50 Гц, (в США и некоторых др. 60 Гц). 

Одним из основных параметров электроустановок является номинальное напряжение. Номинальным напряжением генераторов, трансформаторов, сетей, электроприёмников (двигателей, ламп и т.д.) называется то напряжение, при котором они  предназначены для нормальной работы.

Стандартные междуфазные напряжения трёхфазного тока в соответствии с ГОСТ:

Установки до 1000 В:

Сети и приёмники электрической энергии, В: 220, 380, 660.

Установки выше 1000 В:

Сети и приёмники электрической энергии, кВ: 3, 6, 10, 20, 35, 110, (150), 220, 330, 500, 750.

1.2 Схемы выдачи электроэнергии на   электростанциях и подстанциях

Схема выдачи электроэнергии зависит от состава оборудования (числа генераторов, трансформаторов) и распределения нагрузки между распределительными устройствами.

На рисунке 5 показаны структурные схемы выдачи электроэнергии на ТЭЦ. Такие станции обычно имеют потребителей на генераторном напряжении 6 и 10 кВ, что вызывает необходимость сооружения главного распределительного устройства (ГРУ). Связь с энергосистемой по линиям высокого напряжения 110, 220 кВ осуществляется через повысительный трансформатор, поэтому, кроме ГРУ сооружается распределительное устройство высшего напряжения (РУ ВН) (рисунок а).