Energiasüsteem – mis see on?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Mis on elektrisüsteem? See on kõigi omavahel ühendatud energiaressursside kogum, mis hõlmab ka kõiki elektri- ja soojusenergia tootmise meetodeid. See süsteem hõlmab ka saadud ressursi teisendamist, levitamist ja kasutamist. See ahel hõlmab selliseid rajatisi nagu elektri- ja soojusjaamad, naftavarustusstruktuurid, alternatiivsed taastuvenergialiinid, gaasivarustus, söe- ja tuumatööstus.

Üldine teave

Elektrisüsteem on ühtlasi kõigi elektrijaamade kogum, samuti elektri- ja soojusvõrgud, mis on omavahel ühendatud, lisaks on neil ühendatud ühised töörežiimid, mis on seotud tootmise pideva liikumisega. Lisaks tootmisele hõlmab see ka olemasoleva elektri- ja soojusenergia muundamise, edastamise ja jaotamise protsesse, mis sõltuvad ühest töörežiimist.

Energiasüsteem on ka üldine süsteem, mis hõlmab kõiki igasuguseid energiaressursse. Siinsama kehtib kõigi hankimise, ümberkujundamise ja levitamise meetodite, aga ka kõigi tehnoloogiliste vahendite ja organisatsiooniliste ettevõtete kohta, mis tegelevad riigi elanikkonna igat tüüpi selle ressursi varustamisega.

Seega on elektrisüsteem kõigi omavahel ühendatud elektrijaamade ja soojusvõrkude summa, millel on ka ühtne ajakava, mis on kehtestatud pideva elektri- ja soojusenergia tootmise, tarnimise ja jaotamise protsessis, arvestades, et neil on selle töörežiimi üldine tsentraliseeritud juhtimine.

Energiasüsteemi eripärad

Väärib märkimist väga oluline tõsiasi: inimkonnal puudub võimalus elektri- ega soojusenergiat tulevikuks koguda. Neid ressursse on võimatu varuda. Selle põhjuseks on selle tooraine tootmisega tegelevate jaamade töö eripära. Asi on selles, et elektrienergia tootmisega tegeleva objekti töö on pidev ressursi genereerimine, samuti tarbitud ja toodetud võimsuse suhte võrdsuse säilitamine igal ajal. Ehk siis elektrijaamad toodavad täpselt nii palju energiat, kui neil on vaja anda. Sama kehtib soojusalajaamade kohta. Energiaallikad ja ka selle tarbijad ühendatakse energiasüsteemidesse eelkõige selleks, et tagada elanikkonna seda tüüpi energiaga varustamise kõrge usaldusväärsus.

Elektrisüsteemi ja elektrijaamade parameetrid

Ükspeamised omadused, mis on elektrijaama töös määravad ja iseloomustavad kogu süsteemi üldist tööd, on võimsus.

Elektrijaama paigaldatud võimsus. Seda määratlust mõistetakse ühe rajatise kõigi paigaldatud elementide nominaalnäitajate summana. Täpsem alt selgitades, agregaadi määrab iga peamootori tehniline pass, milleks võib olla auru-, gaasi-, hüdroturbiin või muud tüüpi mootor. Neid põhiseadmeid kasutatakse elektrigeneraatorite juhtimiseks. Väärib märkimist, et see omadus peaks hõlmama ka neid seadmeid, mida peetakse varundamiseks, ja neid, mis on praegu remondis.

Elektrijaamade võimsused

Peale installeeritud võimsuse kirjeldavad elektrijaama tööd veel mitmed omadused. Saadaval võib olla ka võrgu võimsus.

Selle näitaja arvutamiseks on vaja komplektist lahutada need näitajad, mis remonditavatel mootoritel on. Samuti on selle parameetri leidmisel vaja arvestada sellise asjaga nagu tehniline piirang, mis võib olla seotud mootori konstruktsiooni või tehnoloogilise näitajaga.

Samuti on sellised omadused nagu töövõimsus. Selle valiku kirjeldamine on üsna lihtne. See sisaldab koguindikaatorit, mis on praegu töötavate mootorite digitaalsete väärtuste summa.

Üldine teave süsteemi toimimise kohta

Süsteemi kuuluvate jaamade tööpõhimõte on üldiselt üsna lihtne. Iga rajatis on kavandatud tootma teatud kogust elektri- või soojusenergiat (koostootmise jaoks). Siinkohal on aga oluline lisada, et pärast seda tüüpi ressursi väljatöötamist ei tarnita seda kohe tarbijale, vaid see läbib selliseid rajatisi, mida nimetatakse astmelisteks alajaamadeks. Hoone nimest on näha, et selles piirkonnas on pinge tõus soovitud tasemele. Alles pärast seda hakkab ressurss juba tarbijapunktidesse levima. Toitesüsteemi on vaja suure täpsusega juhtida, samuti selgelt reguleerida energiavarustust. Pärast tõusujaamast möödumist tuleb elekter viia põhiliinidesse.

Riigi energiasüsteem

Energiasüsteemi arendamine on iga riigi üks olulisemaid ülesandeid. Kui rääkida kogu riigi mastaabist, siis magistraalvõrgud peaksid haarama kogu riigi territooriumi. Neid võrke iseloomustab asjaolu, et juhtmed on võimelised vastu pidama elektrienergia voolule pingega 220, 330 ja 750 kV. Siinkohal on oluline märkida, et selliste liinide võimsus on tohutu. See näitaja võib ulatuda mitmesajast mW kuni mitmekümne GW.

See elektrisüsteemi koormus on tohutu ja seetõttu on järgmiseks tööetapiks pinge ja võimsuse alandamine piirkonna- ja sõlmalajaamade elektriga varustamiseks. Selliste rajatiste pinge peaks olema 110 kV ja võimsus ei tohiks ületadamitukümmend MW.

See pole siiski viimane etapp. Seejärel jagatakse elektrienergia mitmeks väiksemaks vooluks ja suunatakse asulatesse või tööstusettevõtetesse paigaldatud väiketarbijatele alajaamadesse. Pinge sellistes sektsioonides on juba palju madalam ja ulatub 6, 10 või 35 kV-ni. Viimane etapp on pinge jaotamine üle elektrivõrgu elanikkonna varustamiseks. Vähendamine toimub 380/220 V-ni. Mõned ettevõtted töötavad siiski 6 kV pingega.

Kasutaja omadused

Kui arvestada energiasüsteemi tööprotsessi, siis erilist tähelepanu tuleb pöörata sellistele etappidele nagu elektrienergia edastamine ja tootmine. Tuleb kohe märkida, et need kaks elektrisüsteemi režiimi on omavahel otseselt seotud. Need moodustavad ühe keeruka töövoo.

Oluline on mõista, et elektrisüsteem on pideva elektritootmise ja reaalajas elektrienergia edastamise režiimis. Sellist protsessi nagu kogunemine, st ammendunud ressursi kogunemine ei toimu. See tähendab, et toodetud ja tarbitud võimsuse tasakaalu on vaja pidev alt jälgida ja reguleerida.

Toitebilanss

Saate jälgida toodetud ja tarbitud võimsuse tasakaalu sellise karakteristiku abil nagu elektrivõrgu sagedus. Venemaa, Valgevene ja teiste riikide elektrisüsteemi sagedus on 50 Hz. Hälvesee indikaator on lubatud ±0,2 Hz. Kui see karakteristik jääb vahemikku 49,8-50,2 Hz, siis loetakse, et energiasüsteemi töös on tasakaal täheldatud.

Kui toodetud võimsust napib, rikutakse energiabilanssi ja võrgu sagedus hakkab langema. Mida kõrgem on alavõimsuse indikaator, seda madalamale sagedusreaktsioon langeb. Oluline on mõista, et süsteemi jõudluse või õigemini selle tasakaalu rikkumine on üks tõsisemaid puudusi. Kui seda probleemi algstaadiumis ei peatata, viib see tulevikus Venemaa või mõne muu riigi energiasüsteemi täieliku kokkuvarisemiseni, kus tasakaal rikutakse.

Kuidas hävitamist ära hoida

Süsteemi kokkukukkumisel tekkivate katastroofiliste tagajärgede vältimiseks leiutati automaatne sageduse laadimise programm, mida kasutati alajaamades. See töötab täiesti autonoomselt. Selle kaasamine toimub hetkel, kui liinis napib võimsust. Nendel eesmärkidel kasutatakse ka teist struktuuri, mida nimetatakse asünkroonse režiimi automaatseks kõrvaldamiseks.

Kui me räägime AChR-i tööst, siis on kõik üsna lihtne. Selle programmi tööpõhimõte on üsna lihtne ja seisneb selles, et see lülitab osa elektrisüsteemi koormusest automaatselt välja. See tähendab, et see ühendab mõned tarbijad sellest lahti, mis vähendab energiatarbimist ja taastab seega tasakaalu kogu süsteemis.

ALAR on rohkemkompleksne süsteem, mille ülesanne on leida elektrivõrgu asünkroonsete töörežiimide kohad ja need likvideerida. Kui riigi üldises energiasüsteemis on voolupuudus, siis lülitatakse alajaamade AChR ja ALAR korraga tööle.

Pinge reguleerimine

Energiastruktuuri pinge reguleerimise ülesanne on seatud selliselt, et on vaja tagada selle indikaatori normaalväärtus kõigis võrgulõikudes. Siinkohal on oluline märkida, et reguleerimisprotsess lõpptarbija juures toimub vastav alt suurem alt tarnij alt tuleva pinge keskmisele väärtusele.

Peamine nüanss on see, et sellist reguleerimist tehakse ainult üks kord. Pärast seda toimuvad kõik protsessid suuremates sõlmedes, mis reeglina hõlmavad ringkonnajaamu. Seda tehakse seetõttu, et lõpp-alajaama pinge pidev jälgimine ja reguleerimine on ebaotstarbekas, kuna nende arv üle riigi on lihts alt tohutu.

Tehnoloogia ja energiasüsteemid

Tehnoloogia areng on võimaldanud elektrisüsteeme üksteisega paralleelselt ühendada. See kehtib kas naaberriikide struktuuride või ühe riigisisese korralduse kohta. Sellise ühenduse rakendamine saab võimalikuks, kui kahel erineval energiasüsteemil on samad parameetrid. Seda töörežiimi peetakse väga usaldusväärseks. Põhjus oli selles, et kahe konstruktsiooni sünkroonse töötamise ajal, kui ühes neist tekib voolupuudus, tekibvõimalus see kõrvaldada teise arvelt, töötades sellega paralleelselt. Mitme riigi energiasüsteemide ühendamine üheks avab selliseid võimalusi nagu elektri- ja soojusenergia eksport või import nende riikide vahel.

Selle töörežiimi jaoks on aga vajalik kahe süsteemi vahelise elektrivõrgu sageduse täielik vastavus. Kui need erinevad selle parameetri poolest, kasvõi veidi, siis pole nende sünkroonühendus lubatud.

Energiasüsteemi jätkusuutlikkus

Energiasüsteemi stabiilsuse all mõistetakse selle võimet naasta stabiilsele töörežiimile pärast igasuguste häirete ilmnemist.

Struktuuril on kahte tüüpi stabiilsus – staatiline ja dünaamiline.

Kui rääkida esimest tüüpi stabiilsusest, siis seda iseloomustab asjaolu, et energiasüsteem suudab pärast väikeste või aeglaselt tekkivate häirete esinemist naasta algsesse asendisse. Näiteks võib see olla koormuse aeglane suurenemine või vähenemine.

Dünaamilist stabiilsust mõistetakse kui kogu süsteemi võimet säilitada stabiilne asend pärast töörežiimi järske või äkilisi muutusi.

Ohutus

Juhised elektrisüsteemis selle ohutuse tagamiseks – seda peaks teadma iga elektrijaama töötaja.

Esiteks tasub mõista, mida peetakse hädaolukorraks. Selline kirjeldus sobib juhtudel, kui seadmete stabiilses töös toimuvad muutused, mis toovad kaasa õnnetuse ohu. Selle juhtumi tunnused määratakse igaühe jaokstööstusele vastav alt oma regulatiivsetele ja tehnilistele dokumentidele.

Kui hädaolukord siiski tekkis, on operatiivpersonal kohustatud rakendama abinõusid olukorra lokaliseerimiseks ja edasiseks kõrvaldamiseks. Seejuures on oluline täita kaks järgmist ülesannet: tagada inimeste ohutus ja võimalusel hoida kogu varustus tervena ja ohutuna.