Energetický systém – čo to je?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Čo je energetický systém? Ide o súhrn všetkých energetických zdrojov, ktoré sú vzájomne prepojené, a zahŕňa aj všetky spôsoby výroby elektrickej energie a tepelnej energie. Tento systém zahŕňa aj transformáciu, distribúciu a využitie prijatého zdroja. Tento reťazec zahŕňa zariadenia, ako sú elektrické a tepelné elektrárne, štruktúry zásobovania ropou, alternatívne linky na obnoviteľnú energiu, dodávky plynu, uhoľný a jadrový priemysel.

Všeobecné informácie

Elektronický systém je tiež súhrnom všetkých elektrární, ako aj elektrických a tepelných sietí, ktoré sú vzájomne prepojené, navyše majú prepojené spoločné režimy prevádzky súvisiace s plynulým pohybom výroby. Okrem výroby sem patria aj procesy premeny, prenosu a distribúcie dostupnej elektrickej a tepelnej energie v rámci jedného režimu prevádzky.

Energetický systém je tiež všeobecný systém, ktorý zahŕňa všetky energetické zdroje akéhokoľvek druhu. Tuto isté platí pre všetky spôsoby získavania, transformácie a distribúcie, ako aj pre všetky technologické prostriedky a organizačné podniky, ktoré sa zaoberajú poskytovaním všetkých druhov tohto zdroja obyvateľom krajiny.

Elektrotechnická sústava je teda celkovým súčtom všetkých elektrární a tepelných sietí, ktoré sú vzájomne prepojené a majú aj spoločný harmonogram stanovený v procese kontinuálnej výroby, dodávky a distribúcie elektrickej a tepelnej energie, vzhľadom na to, že majú celkové centralizované riadenie tohto režimu prevádzky.

Špecifiká energetického systému

Za zmienku stojí veľmi dôležitý fakt: ľudstvo nemá schopnosť akumulovať elektrickú alebo tepelnú energiu pre budúcnosť. Skladovať tieto zdroje nie je možné. Je to spôsobené špecifikami práce staníc zaoberajúcich sa výrobou tejto suroviny. Ide o to, že prevádzka objektu, ktorý sa zaoberá výrobou elektrickej energie, je nepretržitá výroba zdroja, ako aj udržiavanie rovnosti pomeru spotrebovanej a vyrobenej energie kedykoľvek. Inými slovami, elektrárne vyrábajú presne toľko energie, koľko potrebujú dať. To isté platí pre tepelné rozvodne. Zdroje energie, ako aj jej spotrebitelia sa spájajú do energetických systémov predovšetkým preto, aby bola zabezpečená vysoká spoľahlivosť zásobovania obyvateľstva týmito druhmi energie.

Parametre energetického systému a elektrární

Jedno zhlavnou charakteristikou, ktorá je rozhodujúca pri prevádzke elektrárne a charakterizuje celkovú prevádzku celého systému, je výkon.

Inštalovaný výkon elektrárne. Táto definícia sa chápe ako súčet menovitých ukazovateľov všetkých inštalovaných prvkov na jednom zariadení. Pre podrobnejšie vysvetlenie, agregát je určený technickým pasom každého hnacieho stroja, ktorým môže byť parný, plynový, hydraulický turbína alebo iný typ motora. Tieto primárne jednotky sa používajú na pohon elektrických generátorov. Stojí za zmienku, že táto charakteristika by mala zahŕňať aj tie zariadenia, ktoré sa považujú za záložné, a tie, ktoré sú momentálne v oprave.

Kapacity elektrární

Okrem inštalovaného výkonu existuje niekoľko ďalších charakteristík, ktoré popisujú prevádzku elektrárne. K dispozícii môže byť aj kapacita siete.

Pre výpočet tohto ukazovateľa je potrebné od množiny odpočítať tie ukazovatele, ktoré majú opravované motory. Pri zisťovaní tohto parametra je potrebné brať do úvahy aj také technické obmedzenie, ktoré môže súvisieť s konštrukčným alebo technologickým ukazovateľom motora.

Existujú aj také vlastnosti, ako je pracovná sila. Popis tejto možnosti je pomerne jednoduchý. Zahŕňa celkový ukazovateľ, ktorý je súčtom digitálnych hodnôt motorov, ktoré sú momentálne v prevádzke.

Všeobecné informácie o prevádzke systému

Princíp fungovania staníc zahrnutých v systéme je vo všeobecnosti pomerne jednoduchý. Každé zariadenie je navrhnuté tak, aby vyrábalo určité množstvo elektrickej alebo tepelnej energie (pre KVET). Tu je však dôležité dodať, že po vyvinutí tohto typu zdroja nie je okamžite doručený spotrebiteľovi, ale prechádza cez také zariadenia, ktoré sa nazývajú stupňovité rozvodne. Už z názvu budovy je zrejmé, že v tejto oblasti dochádza k zvýšeniu napätia na požadovanú úroveň. Až potom sa zdroj už začína rozširovať na spotrebiteľské body. Je potrebné ovládať napájací systém s veľkou presnosťou, ako aj jasne regulovať dodávku energie. Po prejdení zvyšovacej stanice musí byť elektrina prevedená na hlavné vedenia.

Energetický systém krajiny

Rozvoj energetického systému je jednou z najdôležitejších úloh každého štátu. Ak hovoríme o rozsahu celej krajiny, potom by chrbticové siete mali prepletať celé územie krajiny. Tieto siete sa vyznačujú tým, že drôty sú schopné odolať toku elektrickej energie s napätím 220, 330 a 750 kV. Tu je dôležité poznamenať, že výkon, ktorý majú takéto vedenia k dispozícii, je obrovský. Toto číslo môže dosiahnuť niekoľko stoviek mW až niekoľko desiatok GW.

Toto zaťaženie energetického systému je obrovské, a preto ďalšou fázou práce je zníženie napätia a energie na dodávku elektriny do okresných a uzlových rozvodní. Napätie pre takéto zariadenia by malo byť 110 kV a výkon by nemal prekročiťniekoľko desiatok MW.

Toto však nie je konečná fáza. Potom je elektrická energia rozdelená do niekoľkých menších prúdov a prenášaná do malých odberných staníc inštalovaných v osadách alebo priemyselných podnikoch. Napätie v takýchto úsekoch je už oveľa nižšie a dosahuje 6, 10 alebo 35 kV. Konečnou fázou je distribúcia napätia cez elektrickú sieť na jej zásobovanie obyvateľstva. Zníženie nastáva na 380/220 V. Niektoré podniky však pracujú pri napätí 6 kV.

Používateľské charakteristiky

Ak vezmeme do úvahy proces fungovania energetického systému, potom je potrebné venovať osobitnú pozornosť takým štádiám, ako je prenos a výroba elektrickej energie. Hneď je potrebné poznamenať, že tieto dva režimy energetického systému sú priamo prepojené. Tvoria jeden komplexný pracovný postup.

Je dôležité pochopiť, že energetický systém je v režime neustálej výroby a prenosu elektriny spotrebiteľom v reálnom čase. K takémuto procesu, ako je akumulácia, teda akumulácia vyčerpaného zdroja, nedochádza. To znamená, že je potrebné neustále sledovať a regulovať rovnováhu medzi vyrobenou a spotrebovanou energiou.

Vyrovnanie výkonu

Pomer medzi vyrobenou a spotrebovanou energiou môžete sledovať podľa takej charakteristiky, ako je frekvencia elektrickej siete. Frekvencia v energetickom systéme Ruska, Bieloruska a ďalších krajín je 50 Hz. Odchýlkatento indikátor je povolený v ±0,2 Hz. Ak je táto charakteristika v rozmedzí 49,8-50,2 Hz, potom sa má za to, že rovnováha v prevádzke energetického systému je dodržaná.

Ak dôjde k nedostatku vyrobenej energie, naruší sa energetická bilancia a frekvencia siete začne klesať. Čím vyšší je indikátor nedostatočného výkonu, tým nižšia bude frekvenčná odozva. Je dôležité pochopiť, že narušenie výkonu systému, alebo skôr jeho rovnováhy, je jedným z najzávažnejších nedostatkov. Ak sa tento problém nezastaví v jeho počiatočnom štádiu, v budúcnosti to povedie k tomu, že dôjde k úplnému kolapsu energetického systému Ruska alebo akejkoľvek inej krajiny, v ktorej bude narušená rovnováha.

Ako zabrániť zničeniu

Aby sa predišlo katastrofálnym následkom, ktoré by nastali v prípade kolapsu systému, bol vynájdený program automatického frekvenčného načítavania a používaný v rozvodniach. Funguje úplne autonómne. K jeho zaradeniu dochádza v momente, keď je vo vedení nedostatok výkonu. Na tieto účely sa používa aj iná štruktúra, ktorá sa nazýva automatická eliminácia asynchrónneho režimu.

Ak hovoríme o práci AChR, potom je všetko celkom jednoduché. Princíp fungovania tohto programu je pomerne jednoduchý a spočíva v tom, že automaticky vypne časť záťaže napájacieho systému. To znamená, že od neho odpojí niektorých spotrebiteľov, čím sa zníži spotreba energie, a tým sa obnoví rovnováha v celom systéme.

ALAR je viackomplexný systém, ktorého úlohou je nájsť miesta asynchrónnych režimov prevádzky elektrickej siete a eliminovať ich. Ak dôjde k nedostatku energie vo všeobecnom energetickom systéme krajiny, potom sa AChR a ALAR v rozvodniach uvedú do prevádzky súčasne.

Úprava napätia

Úloha úpravy napätia v energetickej štruktúre je nastavená tak, že je potrebné zabezpečiť normálnu hodnotu tohto ukazovateľa vo všetkých úsekoch siete. Tu je dôležité poznamenať, že proces regulácie u koncového spotrebiteľa prebieha v súlade s priemernou hodnotou napätia, ktoré pochádza od väčšieho dodávateľa.

Hlavnou nuansou je, že takéto nastavenie sa vykoná iba raz. Potom všetky procesy prebiehajú vo väčších uzloch, medzi ktoré spravidla patria okresné stanice. Je to spôsobené tým, že je nepraktické vykonávať neustále monitorovanie a reguláciu napätia na konečnej rozvodni, pretože ich počet v celej krajine je jednoducho obrovský.

Technológie a energetické systémy

Technologický vývoj umožnil prepojiť energetické systémy navzájom paralelne. To platí buď pre štruktúry susedných krajín, alebo pre usporiadanie v rámci jednej krajiny. Realizácia takéhoto spojenia je možná, ak dva rôzne energetické systémy majú rovnaké parametre. Tento režim prevádzky sa považuje za veľmi spoľahlivý. Dôvodom bolo, že pri synchrónnej prevádzke dvoch stavieb, ak dôjde k výpadku prúdu v jednej z nich, dochádzamožnosť jeho odstránenia na úkor iného, fungujúceho súbežne s týmto. Spojenie energetických systémov viacerých krajín do jedného otvára možnosti, ako je export alebo import elektrickej a tepelnej energie medzi týmito štátmi.

Pre tento režim prevádzky je však potrebná úplná zhoda frekvencie elektrickej siete medzi týmito dvoma systémami. Ak sa v tomto parametri čo i len mierne líšia, ich synchrónne pripojenie nie je povolené.

Udržateľnosť energetického systému

Stabilitou energetického systému sa rozumie jeho schopnosť vrátiť sa do stabilného režimu prevádzky po výskyte akéhokoľvek druhu porúch.

Štruktúra má dva typy stability – statickú a dynamickú.

Ak hovoríme o prvom type stability, potom sa vyznačuje tým, že energetický systém je schopný vrátiť sa do svojej pôvodnej polohy po výskyte malých alebo pomaly sa vyskytujúcich porúch. Môže to byť napríklad pomalé zvyšovanie alebo znižovanie záťaže.

Dynamická stabilita je chápaná ako schopnosť celého systému udržať stabilnú polohu po výskyte prudkých alebo náhlych zmien v prevádzkovom režime.

Bezpečnosť

Pokyny k elektrizačnej sústave pre jej bezpečnosť – to by mal vedieť každý zamestnanec akejkoľvek elektrárne.

V prvom rade stojí za to pochopiť, čo sa považuje za núdzový stav. Takýto opis sa hodí na prípady, keď dôjde k zmenám v stabilnej prevádzke zariadenia, ktoré predstavujú hrozbu nehody. Znaky tohto incidentu sú určené pre každéhopriemyslu v súlade s jeho regulačnými a technickými dokumentmi.

Ak napriek tomu nastane mimoriadna situácia, prevádzkový personál je povinný prijať opatrenia na lokalizáciu a ďalšie odstránenie situácie. Pritom je dôležité splniť tieto dve úlohy: zaistiť bezpečnosť ľudí a pokiaľ je to možné, udržiavať všetky zariadenia neporušené a bezpečné.