Электр станциялары
Мазмұны
Кіріспе
1 Электрлік станциялар
2 Электрэнергетикалық жүйелер мен тораптар
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттердің тізімі
Кіріспе
Берілген тақырыпты оқып үйрену кезінде электрэнергияның демографиялық аспектілеріне, адамның өндірістік іс-әрекеті мен тұрмыста энергиямен қамтамасыз ету, су мәселелері, жер атмосферасында оттегі шығыны мен қалпына келтіру мәселелеріне назар аудару қажет.
Қазақстан жеріне энергетикалық ресурстарына – көмір, мұнай., газ, ядролық жанғыштар, гидроресурстар, жел және күн энергиясы, алғашқы энергоресурстар сипаттамалары, шартты отындар. Қазақстанның энергетикалық ресурстарының картасы. Электрэнергетика, электрэнергетикалық жүйелер, электрлік станциялар, қосалқы станциялар, электрқондырғылар, электрлік тораптар, электрмен жабдықтау, электрмен жабдықтау жүйелерін анықтау және негізгі түсінік. Өндіріс процессінің структуралық сызбасы, жылу және электр энергиясын тұтыну және тарату.
Осы тақырыптарды оқып үйрену нәтижесінде тәлімгерлер қажет:
білуі
- электрэнергетикасының анықтамасы мен негізгі түсінігі;
- электр энергиясын тұтынушыларды қамтамасыз ету концепциясын;
- электрэнергетика сруктурасын, оның әр түрлі буындары арасындағы өзара қатынасын;
- электр энергиясының тауар және мәселе ретінде, оның өндірісі мен жеткізілуіне қатысты айрықшылықтары жөнінде,
істей алуы
- электрэнергиясының негізгі түсінігіне анықтама беру.
Берілген тақырыпты қозғайтын сұрақтар әдебиетте баяндалған [1–6].
1 Электрлік станциялар
Электрэнергиясын алудың негізгі тәсілдері, электрлік станциялардың түрлері және электр станциялардағы электр энергиясын өндірудің технологиялық процесстердің ерекшеліктері. Электрлік станциялардың структуралық сызбалары.
Электр станция
Электрлік станцияларды
есептеу мен жобалаудағы
Осы тақырыпты оқып үйрену нәтижесінде тәлімгерлер қажет:
білуі
- электрэнергиясын алу тәсілдері;
- электр станциялардың түрлері мен электрэнергиясын өндірудегі технологиялық процестердің ерекшеліктерін;
- электр станциялардың структуралық сұлбасын;
- негізгі жабдықтарды пайдаланудың негізгі тапсырмаларын,
істей білуі
- күшті трансформатор арқылы қуат ағындарын есептеуді орындау;
- электлік станциялар параметрлерінің есебін шығару.
Берілген тақырыпты қозғайтын сұрақтар әдебиетте баяндаған. [1, 2, 7, 8].
Орталық Азия - күн өлке, сондықтан күн электрлiк панельдердiң қолдануы бұл жерде, әсiресе көкейкестi. Күн электрлiк жүйе - бұл шығару күн энергияс тура түрлендiру электр әдiс-айла қолданылатын күн электр станциясы. Қою күн модульдардың алуынан тұрады - аккумуляторлық батарея, зарядтың реттеуiшiнiң тұрғын үйге тiрек құрылымда немесе төбе орналасатын панельдерi, және инвертор, ток айнымалы кернеу ие болуға кереккенде жағдайға.
Күн тақта электрлiк жүйелердiң құрылысы үшiн негiзгi компонент болып табылады. Жұмысын сұлбасы жартылай өткiзгiштердегi iшкi фотоәсердiң оқиғасын негiзде тұрғызылған жеке күн элементтерден олар жиналады. Күн энергиясының электрлiк түрлендiргiштерiнде рпен құрылым жасаушы басқа элементтердi қосымшалары бар кремнидi қолданылады p - n - ауысумен. Және де жартылай өткiзгiштiң жуандығы 0, 2 - 0, 3 мм аспайды.
Дәл осылай 2 түрiндегi электрлiк жүйелер ерекшелеуге болады: автономды және бiрлескенi электр желiсiмен. Екiншi станция электр қуатының iшкi тапшылығын пайда болудың жағдайында резервпен қызмет көрсететiн желiге электр қуатының артықшылығын түрiндегi бередi.
Автономды электрлiк жүйелер қайда ондаларды қолданылады жабдықтау орталықтандырылған жел жоқ. Тәулiктердiң қара уақытына немесе мерзiмдерде қуатпен обепечения үшiн жарық күн жарығысыз аккумуляторлық батарея қажеттi. АФС жабдықтау үшiн жеке үй жиi қолданылады. Аз жүйелер (жарық және теледидар немесе радио кейде) негiзгi жүктемелердi әрекеттенуге мүмкiндiк бередi. Сонымен бiрге жүйе әлмендi су сору, радиостанцияны, тоңазытқыш, электр сайманы әрекеттене алады. Жүйе күн тақта, контроллер, аккумуляторлық батареядан, кабельдер, электрлiк жүктеме және қолдайтын құрылым тұрады.
Жабдықтау орталықтандырылған жел қашан барып тұр, бiрақ (күн ) таза көз, күн тақта электр энергиясын ие болуға ықыласы ауып тұр соединены желi бола алады. Үйде жүктеменiң электрлiк модульдардың жеткiлiктi санның қосуын шарт, белгiлi бөлiктiң жанында күн электрден әрекеттене алады. Бiрлескен электрлiк жүйелердiң желiсiмен бiр немесе көп модульдар, инвертор, кабельдер, қолдайтын құрылым және электрлiк жүктемеден әдетте тұрады. Бiрлескен электрлiк жүйенiң желiсiмен кескiн
Инвертор желiсi бар электрлiк панельдердiң қосуы үшiн қолданылады. Модульдың орнату арқасындағы инвертор AC-модули сонымен бiрге деп аталатын бар болады. Күн тақта қолдайтын құрылым немесе алюмини рамасының көмегiмен наглонаны оңтайлы бұрышпен ғимараттың төбесiнде орнатыла алады. Жүйенiң бос тұрулары AC-модулями және зауыт қолдайтын құрылымдармен ауқым бәрi iрiлеу шығарылады.
Резервтегi күн жүйестерi қайда ондаларды қолданылады жабдықтауды орталықтандырылған желмен қосу бар, бiрақ желi сенiмсiз. Резервтiк жүйе желiде кернеу жоқ болатында мерзiмдерде жабдықтау үшiн қолданыла алады. Өте маңызды жүктеменiң жабдықтауы аз резервтегi күн жүйестерi - (телефон, радио, факс және) байланыстың жарық, компьютер және қаржысы. Сонымен бiрге жүйе iрiлеу желi ажырату уақытқа қуатпен және тоңазытқыш қамтамасыз ете алады. Желiнiң ажыратуының мерзiмдерi ұзағырақ болған сайын артық жауапты жүктеменiң қоректенуi үшiн немен қажеттi қуат, және, электрлiк жүйенiң үлкен қуаты сол немен қажеттi.
Оның механикалық жұмысы өте оңай, жоқ
жиiрек және қолдану кезiндегi қызмет көрсету
күн тақталарды беттiң периодты тазартуынан
басқа керек айналмалы.
Күн тақта аккумуляторлық батареялардағы
әзiрлеп алатын және аккумуляторлық батареяның
сыйымдылығынан тәуелдiлiкте қолданыла
алатын электр өндiредi. Электрлiк
процесс электр энергиясын өндiру мүлдем
шусыз және ешқандай да көмiрқышқыл және
басқа улы булануларды iстеп шығармайды.
Алмастырылмайтын электр берiлiсi желiлерiнiң
салуы тиiмсiз экономикалық қол жетпейтiн
және алшақ аудандарда электрлiк күн тақталары.
Кремни, күн элементтерден өндiрiлетiн
"21-шi жүз жылдықтың мұнайымен" қонақ
шақырып алады. Есептеулердiң кремнидiң
1 кгi кеткен 15 %-шi ПӘКпен күн элемент көрсетедi,
қызмет 30 жылдарға 300 МВтч электр энергиясы
жасай алады. Бойымен электр энергиясының
тең саны, (43, 7 Мдж/кг мұнайды 33 % және жылу
шығару қабiлеттiлiгiнiң жылу электр станцияларының
ПӘКi есеппен) 75 т мұнай тауысып жаңқалауға
болады. Туралы мұндай бiрге, кремнидiң
1 кгi өйткенi 75 т мұнай баламалы.
2 Электрэнергетикалық жүйелер мен тораптар
Электрэнергетикалық жүйелер өндіріс, түрлендіру, беріліс электрэнергиясын тұтыну мен тарату үшін тағайындалған өзара байланысты элементтердің бірегейлігі сияқты.
Біріккен энергожүйенің техникалық және экономикалық артықшылығы. Электрлік тораптарды тағайындау және олардың негізгі сипаттамалық ерекшеліктері. Электрлік тораптар мен жүйелер структурасы, негізгі анықтама. Жұмыстың негізгі принциптері және электрэнергетикалық жүйенің басты элементтерінің құрастырмалы орындалуы. Электрлік тораптардың номиналды кернеуі, әр түрлі кернеудегі электрлік тораптардың бейтарабы тәртібі.
Электрэнергиялық жүйенің
Берілген тақырыпты оқып үйрену нәтижесінде тәлімгер:
білуі қажет
- электрлік тораптардың тағайындалуын және олардың негізгі сипаттамалық ерекшеліктерін;
- электрлік тораптар мен жүйелер структурасын, негізгі анықтама;
- электрэнергетикалық жүйелердің қалыпты және қалыпты емес жұмыс тәртібін;
- электрэнергетикалық жүйенің негізгі элементтерінің жұмыс принциптері және құралымдық орындау;
- электрлік жүйенің статикалық және тұрақтылығына негізгі түсінік,
істей білуі қажет
- электрлік тораптағы кернеудің төмендегі мен жоғалуы есебін шығару;
- рұқсат етілген қыздыру шарты бойынша сымдар мен кабельдерді тексеру және таңдау жасау;
- тұйықталған емес желінің біртақты және екі жақты қоректену тәртібінің есебін шығару;
- қарапайым электр берілісінің статикалық тұрақтылығын есептеу.
Берілген тақырыпты қозғайтын сұрақтар әдебиетте баяндалған [1, 3, 16, 17].
Электр энергиясын қабылдау пункті және қоректену көздері. Реактивті қуатты қарымталау.
Сыртқы және ішкі электрмен жабдықтау сұлбасы. Электр энергиясын тұтынушылар – түрлілігі, өнімді шығару кезіндегі нормаланған энергия шығындары, заводтың жалпы құнындағы электрмен жабдықтау жүйесінің құны, өнімнің құнындағы энергетикалық компоненттердің шамасы.
Салалар бойынша электрмен жабдықтау (тау кен өндірісі, қара, түрлі-түсті, тоқыма, химиялық өндірістер өнеркәсібі, машина жасау, мүнай-газ кешенін электрмен жабдықтау).
Берілген тақырыпты оқып-үйрену нәтижесінде тәлімгер:
білуі қажет
- электр энергиясын қабылдау пункті және қоректену көздері;
- тұтынушыларды электрмен жабдықтау сапасын анықтайтын негізгі көрсеткіштер;
- сыртқы және ішкі электрмен жабдықтау сұлбасы;
- электр энергиясын тұтынушылардың әр түрлілігі,
істей білуі қажет
- энергия мен қуат жағалауының есебін шығару;
- ішкі және сыртқы электрмен жабдықтау сұлбасын дұрыс таңдау.
Берілген тақырыпты қозғайтын сұрақтар әдебиетте баяндалған [1, 4, 24].
Релелік қорғанысты тағайындау және оның электр жүйедегі орны. Элементтік базалардың құралымдық ерекшеліктерінің даму кезендері және оның даму беталысы. Релелік қорғанысқа ұсынылған негізгі қасиет пен талап.
Релелік қорғаныстың
негізгі қасиеттері таратылу тораптары
мен энергожүйенің
Релелік қорғаныстың элементті базасы. Өлшеуіштік, логикалық, дабылдық және атқарушы органдары. Шұғыл ток көздері.
Релелік қорғаныстың таратылу тораптарындағы сұлбасы. Жоғары және үстеме жоғары кернеуді күшті және коммутациялық жабдықтаудың құрастыру ерекшеліктері. Энергожүйенің магистральдік желісінің релелік қорғанысына ұсынылған талап.
Жоғарыжиіліктік қорғаныс туралы жалпы мәлімет. Жоғарыжиілікті трактыны өңдеу және қосылу құрылғысы. Релелік қорғаныс пен автоматика техникасы.
Автоматиканың апатқа қарсы құралдарымен апаттық бұзуларды болдырмау, апатқа қарсы автоматиканың функционалды тағайындауы.
Салыстырмалы және шектік селективтілікпен токтың қорғанысы. Тоқтың іске қосылуы мен қорғанысты қайтару және оның өлшеуіш органы. Токтың қорғаныс жұмыс істеу алгоритмі. Жерге ҚТ-дан және фазаралық ҚТ-дан желінің баспалдақтаң тоқ қорғанысы, қорғаныс сұлбасы, олардың параметрлерін таңдау. Электр қозғалтқыштар мен төмендеген трансформаторларды фазаралық ҚТ-дан максималды тоқ қорғанысы, қорғаныс сұлбасы, олардың параметрлерін таңдау. Апатқа қарсы автоматикалық басқару жүйесі структурасы. Апатқа қарсы автоматика техникасы, каналы бойынша апатқа қарсы автоматика командасын беру аппаратурасы туралы жалпы мәлімет.
Берілген тақырыпты оқып-үйрену нәтижесінде тәлімгерлер :
білуі қажет
- релелік қорғанысты тағайындау;
- релелік қорғанысқа ұсынылған талап;
- энергожүйе элементінің автоматикасы мен релелік қорғаныс техникасының жаңа жетістіктері туралы;
- электрэнергетикалық жүйенің апатқа қарсы автоматикасына ұсынылған негізгі қасиет пен талап, тағайындама;
- релеік қорғаныс пен автоматиканың элементтік базасы туралы негізгі мәлімет, таратылу тораптарының релелік қорғаныс сұлбасы.
істей білуі қажет
- релелік қорғаныс пен автоматиканың мақсаты үшін ҚТ тогы есебін шығару;
- таратылған электрлік тораптарда қарапайым токтың қорғаныс тағайыншаманың есебін шығару;
- бір жақты және екі жақты қоректендіруі бар желілерде фазааралық ҚТ лездік әрекет ететін ток кесерлердің тағайыншалар есептеулері
- желілер мен трансформаторлардың фазааралық ҚТ максималды токтың қорғанысының тағайыншамалар есептеулері.
Берілген тақырыпты қозғайтын сұрақтар әдебиетте баяндалған [5, 11–14].
Табылмайтын энергетикалық ресурстарды пайдалану-жел, күннің сәулесі, теңіз энергиясы, термальді су.
Желдің желді энергоресурстары, Қазақстанның желді кадастры, жел электр станцияларының құралымы мен принципиальді сұлбасы.
Виндроторлы электрлі күшті қондырғы, ауыл шаруашылығында автономиялық тұтынушыларды энергиямен қамтамасыз ету, жолдарды күту, алыстатылған аймақтарды.
Қорытынды. Электрэнергетикадағы экономикалық қатынастар.және энергетикалық ресурстарды оңтайлы пайдалану. Энергожинақ, электрэнергияның экологиялық аспектілері.
Осы тақырыпты оқып-үйрену нәтижесінде тәлімгер :
білуі қажет
- энергияның қайтадан басталатын және дәстүрлі емес көздерінің түрлері;
- электрэнергиядағы экономикалық қатынас және энергетикалық ресурстарды оңтайлы пайдалану;
істей білуі қажет
- қоршаған ортаға электр энергиясының берілісі мен әсер етуі кезіндегі мәселелерге экологиялық баға беру.
Берілген тақырыпты қозғайтын сұрақтар әдебиетте баяндалған [1, 7].
Қорытынды
Соңғы 2 — 3 жылда электр энергиясын тұтынудың азаю қарқынының баяулағаны байқалды, ал батыс аймақта ол өсе бастады.
2000 жылдың алғашқы жартысында республикада 27,4 млрд. кВт/сағ электр қуаты тұтынылған, мұның өзi 1999 жылдың осы кезеңiмен салыстырғанда 7,2%-ға көп. Электр қуатын өндiру мен тұтыну көлемiнiң өсуi негiзiнен Батыс және Солтүстік аймақтарда (Павлодар-Екiбастұз өңiрiнде) байқалды. Қазақстанның Оңтүстік аймағында (Алматы, Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Қызылорда облыстары) жеткiлiктi бастапқы энергетикалық қор жоқ болғандықтан оның электр энергетикасы тасып әкелiнетiн көмiрге, сырттан әкелiнетiн газ бен мазутке негiзделген.
Бұл аймақтағы электр қуатының негiзгi көздерi — Жамбыл МАЭС-i, Шымкент ЖЭО-1, Алматы ЖЭО, Қапшағай СЭС-i. Мұндағы тапшылық Солтүстік Қазақстанның ОЭС-ы, 220 — 500 кВ электр тораптары бойынша Орта Азия республикаларынан әкелiнетiн электр қуаты есебiнен өтеледi.
2000 ж. 15 маусымнан бастап
Қазақстанның Бiрыңғай
Республика экономиканың
отын-энергетикалық қорының
Қазақстан өзендерiнiң су энергетика әлеуетi 200 млрд. кВт/сағ, ал пайдалануға экономикалық тиiмдi су-энергия қоры 23 — 27 млрд. кВт/сағ деп бағаланды. Қазiргi кезде гидравликалық энергияның экономикалық әлеуетiн пайдаға асыру деңгейi небәрi 20%-ды құрайды.
Жел қуатын пайдалану, үшiн Жоңғар қақпасы ауданында (100 — 110 млрд. кВт/сағ), Маңғыстау тауларында (100 — 140 млрд. кВт/сағ), т.б. аудандарда қолайлы жағдайлар бар. Оңтүстік Қазақстан, Алматы облыстарының аумағында негiзiнен жылытуға және ыстық сумен қамтамасыз етуге жарамды геотермиялы су қорлары анықталды. Жер асты суын пайдалану жылына 1 млн. т шартты отын үнемдеуге мүмкiндiк бередi. Республикада күн энергиясы мен биомассаның да белгiлi бiр әлеуетi бар. Энергияның мұндай әдеттен тыс көздерiнiң техникалық әлеуетi 13 млрд. кВт/сағатқа бағаланып отыр, соның iшiнде жылына 5000 — 6000 сағатты қамтамасыз ететiн кепiлдi қуат — 380 мВт. Энергия өндiрiмi 1,9 — 2,3 млрд. кВт/сағ.
Қолданылған әдебиеттердің тізімі
- Непорожний П.С., Обрезков В.И. Введение в специальность: Электроэнергетика. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 352 с.
- Электрическая часть электростанций и подстанций. Учебник для ВУЗов/ А.А. Васильев, И.П.Крючков, Е.Н. Наяшкова и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.
- Блок В.М. Электрические сети и системы. – М.: Высшая школа, 1986.
- Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Высшая школа, 1990.
- Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. Релейная защита электроэнергетических систем/ Под ред. А.Ф.Дьякова. – М.: Изд-во МЭИ, 2002 – 296 с.
- Овчаренко Н.И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. – 503 с.