Основное оборудование кэс и его назначение



КОНДЕНСАЦИО́ННАЯ ЭЛЕКТРОСТА́НЦИЯ

КОНДЕНСАЦИО́ННАЯ ЭЛЕКТРО­СТА́Н­ЦИЯ (КЭС), те­п­ло­вая па­ро­тур­бин­ная элек­тро­стан­ция, в ко­то­рой энер­гия пер­вич­ных ис­точ­ни­ков (при­род­ный газ, ис­ко­пае­мый уголь, ма­зут и др.) пре­об­ра­зу­ет­ся в элек­трич. энер­гию с ис­поль­зо­ва­ни­ем кон­ден­са­ци­он­ной тур­би­ны. КЭС вы­ра­ба­ты­ва­ет толь­ко элек­тро­энер­гию (в от­ли­чие от те­п­ло­элек­тро­цен­тра­лей). Тех­но­ло­гич. про­цесс пре­вра­ще­ния энер­гии на КЭС про­из­во­дит­ся на ос­но­ве Ран­ки­на цик­ла. Прин­ци­пи­аль­ная схе­ма КЭС по­ка­за­на на ри­сун­ке. То­п­ли­во сжи­га­ет­ся в топ­ке кот­ло­аг­ре­га­та (па­ро­ге­не­ра­то­ра), ко­то­рый пред­на­зна­чен для по­лу­че­ния во­дя­но­го па­ра вы­со­ких дав­ле­ния (13–35 МПа) и темп-ры (540–600 °C). Пар по па­ро­про­во­ду по­сту­па­ет в кон­ден­са­ци­он­ную тур­би­ну, ва­ло­про­вод ко­то­рой со­еди­нён с ро­то­ром тур­бо­ге­не­ра­то­ра (ско­рость вра­ще­ния 1500–3000 об/мин), где ме­ха­нич. энер­гия пре­об­ра­зу­ет­ся в элек­три­че­скую. От­ра­бо­тав­ший в тур­би­не пар по­сту­па­ет в кон­ден­са­тор и ох­ла­ж­да­ет­ся во­дой, за­би­рае­мой из ис­точ­ни­ка во­до­снаб­же­ния (ре­ка, озе­ро, мо­ре, пруд-ох­ла­ди­тель). Воз­дух, по­па­даю­щий в кон­ден­сатор, уда­ля­ет­ся с по­мо­щью эжек­то­ра. В про­цес­се кон­ден­са­ции па­ра по­треб­ляет­ся до 45 м 3 /с ох­ла­ж­даю­щей во­ды (темп-ра во­ды 10–20 °С). Кон­ден­сат па­ра (во­да) кон­ден­сат­ным на­со­сом по­да­ёт­ся в де­аэра­тор, пред­на­зна­чен­ный для уда­ле­ния из не­го га­зов (в пер­вую оче­редь воз­ду­ха), вы­зы­ваю­щих ин­тен­сив­ную кор­ро­зию труб кот­ла, за­тем во­да на­прав­ля­ет­ся в те­п­ло­об­мен­ни­ки, где по­дог­ре­ва­ет­ся от­би­рае­мым из тур­би­ны па­ром (до темп-ры 240–300 °C), и опять по­сту­па­ет в кот­ло­аг­ре­гат. Для ком­пен­са­ции по­терь во­ды в кон­ден­са­тор до­пол­ни­тель­но по­да­ёт­ся очи­щен­ная во­да. Т. о. соз­да­ёт­ся замк­ну­тый па­ро­во­дя­ной тракт КЭС (кот­ло­аг­ре­гат – па­ро­про­вод – тур­би­на – кон­ден­са­тор – кон­ден­сат­ный и пи­та­тель­ный на­со­сы – те­п­ло­об­мен­ни­ки по­дог­ре­ва кон­ден­са­та и пи­та­тель­ной во­ды – тру­бо­про­во­ды во­ды – кот­ло­аг­ре­гат), на­зы­вае­мый тех­но­ло­гич. схе­мой КЭС.

Обыч­но КЭС со­сто­ят из отд. энер­го­бло­ков мощ­но­стью до 1200–1500 МВт. Часть от­во­ди­мой с вы­во­дов ге­не­ра­то­ров элек­тро­энер­гии по­треб­ля­ет­ся вспо­мо­гат. обо­ру­до­ва­ни­ем КЭС: на­со­са­ми, вен­ти­ля­то­ра­ми, транс­пор­тё­ра­ми, дро­бил­ка­ми уг­ля и др. Рас­ход элек­тро­энер­гии на собств. ну­ж­ды КЭС за­ви­сит от ти­па сжи­гае­мо­го ор­га­нич. то­п­ли­ва, дав­ле­ния па­ра, ти­па при­во­да пи­та­тель­ных на­со­сов (элек­три­че­ский или тур­бин­ный) и др.; он со­став­ля­ет в сред­нем (в про­цен­тах от об­ще­го про­из-ва элек­три­че­ст­ва) для пы­ле­уголь­ной КЭС до 7%, для га­зо­ма­зут­ной – до 4%. Зна­чит. часть энер­гии на собств. ну­ж­ды (око­ло по­ло­ви­ны) рас­хо­ду­ет­ся на при­вод пи­та­тель­ных на­со­сов (при па­ро­тур­бин­ном при­во­де рас­ход наи­мень­ший). Ос­таль­ная элек­тро­энер­гия от­во­дит­ся к транс­фор­ма­то­рам по­вы­ше­ния на­пря­же­ния и да­лее по ли­ни­ям элек­тро­пе­ре­да­чи по­сту­па­ет в энер­го­сис­те­му к по­тре­би­те­лям.

Ос­нов­ную и б. ч. вспо­мо­гат. обо­ру­дова­ния КЭС раз­ме­ща­ют в гл. кор­пу­се элек­тро­стан­ции, раз­ме­ры ко­то­ро­го за­ви­сят от ви­да сжи­гае­мо­го то­п­ли­ва, ти­па и рас­по­ло­же­ния кот­лов, тур­бин и элек­тро­ге­не­ра­то­ров. Отд. зве­ном тех­но­ло­гич. схе­мы КЭС яв­ля­ет­ся ус­та­нав­ли­вае­мая ря­дом с ис­точ­ни­ком во­до­снаб­же­ния бе­ре­го­вая на­сос­ная стан­ция. Вы­со­ко­про­из­во­дит. во­дя­ные на­со­сы, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют по­да­чу ох­ла­ж­даю­щей во­ды в кон­ден­са­тор, рас­по­ла­га­ют в ма­шин­ном за­ле гл. кор­пу­са КЭС.

То­п­ли­во на тер­ри­то­рию КЭС обыч­но по­да­ёт­ся по га­зо­про­во­ду и ж.-д. со­ста­ва­ми. Зо­лу и шла­ки из то­поч­ной ка­ме­ры и зо­ло­уло­ви­те­лей уда­ля­ют гид­рав­лич. спо­со­бом. На тер­ри­то­рии КЭС про­кла­ды­ва­ют ж.-д. пу­ти и ав­то­мо­биль­ные до­ро­ги, инж. на­зем­ные и под­зем­ные ком­му­ни­ка­ции. Пло­щадь тер­ри­то­рии, за­ни­мае­мой со­ору­же­ния­ми КЭС, со­став­ля­ет, в за­ви­си­мо­сти от мощ­но­сти элек­тро­стан­ции, ви­да то­п­ли­ва и др. ус­ло­вий, 25–70 га.

Кпд КЭС, как пра­ви­ло, не пре­вы­ша­ет 40% (для срав­не­ния: кпд АЭС 32%), что объ­яс­ня­ет­ся зна­чит. по­те­ря­ми те­п­ло­ты в ок­ру­жаю­щую сре­ду (пре­ж­де все­го при кон­ден­са­ции от­ра­бо­тав­ше­го па­ра па­ро­вых тур­бин в кон­ден­са­то­рах). По­это­му для со­вер­шен­ст­во­ва­ния тех­но­ло­гич. про­цес­са при­ме­ня­ют вне­дре­ние вто­рич­но­го про­ме­жу­точ­но­го пе­ре­гре­ва па­ра в кот­ле, по­вы­ше­ние темп-ры кон­ден­са­та, сни­же­ние дав­ле­ния при кон­ден­са­ции па­ра в кон­ден­са­то­ре и т. п.

Кро­ме КЭС, ра­бо­таю­щих на ор­га­нич. то­п­ли­ве, раз­ли­ча­ют так­же атом­ные КЭС (АКЭС), в ко­то­рых роль па­ро­во­го кот­ла вы­пол­ня­ет ядер­ный ре­ак­тор и со­еди­нён­ный с ним па­ро­ге­не­ра­тор; гео­тер­маль­ные КЭС (Гео­КЭС), ис­поль­зую­щие тер­маль­ные под­зем­ные во­ды для по­да­чи вы­де­ляе­мо­го из них па­ра в па­ро­вые тур­би­ны; сол­неч­ные КЭС, в ко­то­рых сол­неч­ное из­лу­че­ние кон­цен­три­ру­ет­ся зер­ка­ла­ми на стен­ках па­ро­ге­не­ра­то­ра.

КЭС яв­ля­ют­ся осн. про­из­во­ди­те­ля­ми элек­тро­энер­гии в РФ и боль­шин­стве пром. стран ми­ра. КЭС, ра­бо­таю­щие в энер­го­сис­те­мах РФ, на­зы­ва­ют так­же ГРЭС. Пер­вые па­ро­тур­бин­ные КЭС бы­ли по­строе­ны поч­ти од­но­вре­мен­но в США и Рос­сии в кон. 19 – нач. 20 вв. План ГОЭЛРО по­зво­лил раз­вер­нуть в СССР строи­тель­ст­во ря­да круп­ных КЭС: Ка­шир­ской ГРЭС, Ша­тур­ской им. В. И. Ле­ни­на, Ко­на­ков­ской, Ко­ст­ром­ской (с энер­го­бло­ка­ми 1200 МВт) и др. элек­тро­стан­ций. Осн. на­прав­ле­ния­ми соз­да­ния КЭС за ру­бе­жом яв­ля­ют­ся: строи­тель­ст­во мощ­ных па­ро­га­зо­вых элек­тро­стан­ций, ра­бо­таю­щих на при­род­ном га­зе с кпд ок. 60% (Гер­ма­ния, Ве­ли­ко­бри­та­ния, Юж. Ко­рея и др.); со­ору­же­ние круп­ных уголь­ных КЭС на кри­тич. па­ра­мет­рах па­ра (дав­ле­ние па­ра до 35 МПа, темп-ра па­ра до 720 °C) с двой­ным про­ме­жу­точ­ным пе­ре­гре­вом па­ра и до­пол­нит. со­вер­шен­ст­во­ва­ни­ем те­п­ло­вой схе­мы (Да­ния, Ве­ли­ко­бри­та­ния, Гер­ма­ния, США); строи­тель­ст­во мощ­ных АКЭС с во­до-во­дя­ны­ми ре­ак­то­ра­ми (Фран­ция, Ин­дия, Иран, Ки­тай и др.); про­ек­ти­ро­ва­ние КЭС с ис­поль­зо­ва­ни­ем аль­тер­на­тив­ных ис­точ­ни­ков энер­гии. На ря­де КЭС (напр., «Wabash», США) ор­га­ни­зо­ва­на ре­кон­ст­рук­ция то­пок кот­лов с при­ме­не­ни­ем ки­пя­ще­го слоя уг­ля (сни­же­ние SO 2 на 90%). На не­ко­то­рых КЭС (напр., «Avedore», Да­ния) реа­ли­зо­ва­но ком­би­ни­ров. сжи­га­ние уг­ля, при­род­но­го га­за и био­мас­сы (со­ло­ма, дре­вес­ные от­хо­ды).

Источник

Схема КЭС, преимущества, недостатки, применение

КОНДЕНСАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (КЭС), тепловая паротурбинная электростанция, назначение которой — производство электрич. энергии с использованием конденсационных турбин. Тепло, выделяемое при сжигании топлива, передаётся в котельном агрегате (парогенераторе) рабочему телу, обычно — водяному пару. Тепловая энергия водяного пара преобразуется в конденсационной турбине в механическую энергию, а последняя в электрич. генераторе — в электрическую энергию. Отработавший в турбине пар конденсируется, конденсат пара перекачивается сначала конденсатным, а затем питательным насосами в паровой котёл (котлоагрегат, парогенератор). Т.о. создаётся замкнутый пароводяной тракт: паровой котёл с пароперегревателем — паропроводы от котла к турбине-турбина-конденсатор-конденсатный и питат.насосы-трубопроводы питат. воды-паровой котёл. Схема пароводяного тракта является осн. технологич. схемой паротурбинной электростанции и носит название тепловой схемы КЭС (рис. 1).

1. Используемое топливо достаточно дешево.

2. Требуют меньших капиталовложений по сравнению с другими электростанциями.

3. Могут быть построены в любом месте независимо от наличия топлива. Топливо может транспортироваться к месту расположения электростанции железнодорожным или автомобильным транспортом.

4. Занимают меньшую площадь по сравнению с гидроэлектростанциями.

5. Стоимость выработки электроэнергии меньше, чем у дизельных электростанций.

1. Загрязняют атмосферу, выбрасывая в воздух большое количество дыма и копоти.

2. Более высокие эксплуатационные расходы по сравнению с гидроэлектростанциями.

Схема КЭС. Преимущества, недостатки, применение.

КЭС – конденсационная электростанция. (Подтип тепловой)Предназначена для выработки только электрической энергии.

Простейшая принципиальная схема КЭС, работающей на угле, представлена на рисунке.

Простейшая тепловая схема КЭС: Т — топливо; В — воздух; УГ — уходящие газы; ШЗ — шлаки и зола; ПК — паровой котёл; ПЕ — пароперегреватель; ПТ — паровая турбина; Г — электрический генератор; К — конденсатор; КН — конденсатный насос; ПН — питательный насос

Тепловые конденсацион­ные электростанции име­ют невысокий кпд (30— 40%), так как большая часть энергии теряется с отходящими топочными газами и охлаждающей водой конденсатора. Сооружать КЭС выгодно в непосредственной близости от мест добычи топлива.

А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками.

Источник

Основное оборудование кэс и его назначение

Назначение и преимущества ЭС

Технологическая схема ЭС

Основное оборудование ЭС и его назначение

Примеры наиболее крупных ЭС РФ

Влияние ЭС на окружающую среду

Выбор структурной схемы ЭС

Выбор основного оборудования

3.1. Выбор генераторов

3.2. Выбор трансформаторов связи

3.3. Выбор трансформаторов собственных нужд

3.4. Выбор выключателей и разъединителей

4.1. Список выбранного оборудования с параметрами и обозначениями на схеме

4.2. Преимущества и недостатки выбранной схемы электроснабжения

Вид структурной схемы

С двухобмоточным трансформатором

4.3. Схема выдачи мощности в сеть (формат А3)

Список используемой литературы

Назначение и преимущества КЭС

На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергия водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровая турбина, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, торф, горючие сланцы, а также газ и мазут. В отечественной энергетике на долю КЭС приходит более 60% выработки электроэнергии.

Основными особенностями КЭС являются: удаленность от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу мощности на высоких и сверхвысоких напряжениях, и блочный принцип построения электростанции. Мощность современных КЭС обычно такова, что каждая из них может обеспечить электроэнергией крупный район страны. Отсюда еще одно название электростанций такого типа – государственная районная электрическая станция (ГРЭС).

Современные КЭС оснащаются в основном энергоблоками 200 — 800 МВт. Применение крупных агрегатов позволяет обеспечить быстрое наращивание мощностей электростанций, приемлемые себестоимость электроэнергии и стоимость установленного киловатта мощности станции.

Основные технико-экономические требования к КЭС — высокая надёжность, манёвренность и экономичность. Требование высокой надёжности и манёвренности обусловливается тем, что производимая КЭС электроэнергия потребляется сразу же, т. е. КЭС должна производить столько электроэнергии, сколько необходимо её потребителям в данный момент.

Наибольшие энергетические потери на КЭС имеют место в основном пароводяном контуре, а именно в конденсаторе, где отработавший пар, содержащий еще большое количество тепла, затраченного при парообразовании, отдает его циркуляционной воде. Тепло с циркуляционной водой уносится в водоемы, т.е. теряется. Эти потери в основном определяют КПД электростанции, составляющий даже для самых современных КЭС не более 40-42%.

Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, выдается на напряжении 110 – 750кВ и лишь часть ее отбирается на собственные нужд через трансформатор собственных нужд, подключенный к выводам генератора. Генераторы и повышающие трансформаторы соединяют в энергоблоки и подключают к распределительному устройству высокого напряжения, которое обычно выполняется открытым (ОРУ).

Технологическая схема КЭС

На рисунке представлена упрощенная принципиальная схема энергоблока КЭС.

Т — топливо; В — воздух; УГ — уходящие газы; ШЗ — шлаки и зола; ПК — паровой котёл; ПЕ — пароперегреватель; ПТ — паровая турбина; Г — электрический генератор; К — конденсатор; КН — конденсатный насос; ПН — питательный насос.

Тепло, выделяемое при сжигании топлива, передаётся в котельном агрегате (парогенераторе) рабочему телу, обычно — водяному пару. Тепловая энергия водяного пара преобразуется в конденсационной турбине в механическую энергию, а последняя в электрическом генераторе — в электрическую энергию. Отработавший в турбине пар конденсируется, конденсат пара перекачивается сначала конденсатным, а затем питательным насосами в паровой котёл (котлоагрегат, парогенератор). Таким образом создаётся замкнутый пароводяной тракт: паровой котёл с пароперегревателем — паропроводы от котла к турбине — турбина — конденсатор — конденсатный и питательные насосы — трубопроводы питательной воды — паровой котёл. Схема пароводяного тракта является основной технологической схемой паротурбинной электростанции и носит название тепловой схемы КЭС.

Основное оборудование КЭС и его назначение

Основное оборудование КЭС (котельные и турбинные агрегаты) размещают в главном корпусе, котлы и пылеприготовительную установку (на КЭС, сжигающих, например, уголь в виде пыли) — в котельном отделении, турбоагрегаты и их вспомогательное оборудование — в машинном зале электростанции. На КЭС устанавливают преимущественно по одному котлу на турбину. Котёл с турбоагрегатом и их вспомогательным оборудование образуют отдельную часть — моноблок электростанции. На КЭС без промежуточного перегрева пара с турбоагрегатами мощностью 100 МВт и меньше в СССР применяли неблочную централизованную схему, при которой пар 113 котлов отводится в общую паровую магистраль, а из неё распределяется между турбинами. Размеры главного корпуса определяются размещаемым в нём оборудованием и составляют на один блок, в зависимости от его мощности, по длине от 30 до 100 м,по ширине от 70 до 100м.Высота машинного зала около 30м,котельной — 50м и более.

Экономичность компоновки главного корпуса оценивают приближённо удельной кубатурой, равной на пылеугольной КЭС около 0,7—0,8 м 3 /кВт,а на газомазутной – около 0,6 – 0,7м 3 /кВт.Часть вспомогательного оборудования котельной (дымососы, дутьевые вентиляторы, золоуловители, пылевые циклоны и сепараторы пыли системы пылеприготовления) устанавливают вне здания, на открытом воздухе.

КЭС сооружают непосредственно у источников водоснабжения. На территории КЭС, кроме главного корпуса, размещают сооружения и устройства технического водоснабжения и химводоочистки, топливного хозяйства, электрические трансформаторы, распределительные устройства, лаборатории и мастерские, материальные склады, служебные помещения для персонала, обслуживающего КЭС. Топливо на территорию КЭС подаётся обычно ж. д. составами. Золу и шлаки из топочной камеры и золоуловителей удаляют гидравлическим способом.

Примеры наиболее крупных КЭС РФ

Источник

Конденсационная электростанция

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Конденсационная электростанция» в других словарях:

КОНДЕНСАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ — (КЭС) ТЭС, рабочий двигатель которой конденсационная турбина. Полная мощность КЭС достигает нескольких ГВт: Рефтинская и Костромская ГРЭС (Российская Федерация) 3,8 и 3,6 ГВт, Кашима (Япония) 4,4 ГВт … Большой Энциклопедический словарь

конденсационная электростанция — КЭС Паротурбинная электростанция, предназначения для производства электрической энергии. [ГОСТ 26691 85] Тематики теплоэнергетика в целом Синонимы КЭС … Справочник технического переводчика

Конденсационная электростанция — Яйвинская ГРЭС Конденсационная электростанция (КЭС) тепловая электростанция, производящая только электрическую энергию, своим названием этот тип электростанций обязан особенностям принципа работы. Исторически по … Википедия

Конденсационная электростанция — 18. Конденсационная электростанция Паротурбинная электростанция, предназначения для производства электрической энергии Источник: ГОСТ 26691 85: Теплоэнергетика. Термины и определения оригинал документа 3.8 конденсационная электростанция :… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

КОНДЕНСАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ — паротурбинная электростанция, вырабатывающая только электрич. энергию. Отработавший в турбинах пар превращается в конденсаторах при глубоком вакууме в воду, направляемую в котельные агрегаты К. э. для повторного использования. Повышение нач.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

конденсационная электростанция — (КЭС), ТЭС, рабочий двигатель которой конденсационная турбина. Полная мощность КЭС достигает нескольких ГВт: Рефтинская и Костромская ГРЭС (Россия) 3,8 и 3,6 ГВт, Кашима (Япония) 4,4 ГВт. * * * КОНДЕНСАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ КОНДЕНСАЦИОННАЯ… … Энциклопедический словарь

конденсационная электростанция — kondensacinė elektrinė statusas T sritis Energetika apibrėžtis Garo turbininė elektrinė, kai kondensuojamas garas kondensatoriuje turbinos gale labai išretėja, todėl padidėja garo slėgių skirtumas prieš turbiną ir už jos ir mažiau sunaudojama… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Электростанция — электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. В… … Большая советская энциклопедия

конденсационная атомная электростанция — Атомная электростанция, предназначенная для производства электрической энергии. [ГОСТ 26691 85] Тематики теплоэнергетика в целом … Справочник технического переводчика

Конденсационная атомная электростанция — АЭС 27. Конденсационная атомная электростанция Атомная электростанция, предназначенная для производства электрической энергии Источник: ГОСТ 26691 85: Теплоэнергетика. Термины и определения оригинал документа 27. Конденсационная атомная… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Назначение и преимущества ЭС (стр. 1 )

1.1 Назначение и преимущества ЭС 3

1.2 Технологическая схема КЭС 5

1.3 Основное оборудование ЭС и его назначение 6

1.4 Примеры наиболее крупных КЭС РФ 7

1.5 Влияние КЭС на окружающую среду 8

2. Выбор структурной схемы КЭС 9

3. Выбора основного оборудования 10

3.1 Выбор генераторов 10

3.2 Выбор трансформаторов связи 12

3.3 Выбор трансформаторов собственных нужд 16

3.4 Выбор выключателей и разъединителей 16

3.5. Выбор ЛЭП предприятия 17

4.Технико-экономический расчет 21

5.1 Список выбранного оборудования с параметрами и обозначениями на схеме 24

5.2 Преимущества и недостатки выбранной схемы электроснабжения 25

Список используемой литературы 27

Разработать 2 схемы электростанций для выдачи мощности на предприятие (категория надежности I), выбрать основное оборудование, предусмотреть дальнейшее развитие энергосистемы и провести технико-экономическое сравнение для выбора оптимального варианта из двух рассчитанных.

Вид структурной схемы

Установленная мощность ЭС, МВА

Мощность предприятия, МВА

Расстояние до предприятия, км

с двухобмоточным трансформатором

с трехобмоточным трансформатором

Введение

К области электроснабжения относятся: производство, передача и распределение электроэнергии. Электроэнергию вырабатывают электростанции, которые подразделяются на гидроэлектростанции, атомные и тепловые. Основными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия, которые обычно находятся либо в соответствующих сырьевых районах, либо в близи населённых пунктов промышленных районов.

Очевидно, что месторасположения заводов и фабрик не всегда может совпадать с местом строительства или расположения крупных электростанций.

Чем мощнее электростанция, тем больше фабрик, заводов или цехов она может снабжать электроэнергией и тем значительнее будет обслуживаемый ей район. Следовательно, при любых условиях возникает необходимость в передаче электроэнергии от электростанции к потребителям.

Передача электроэнергии осуществляется посредством линий электропередач и трансформаторов, устанавливаемых на повышающих и понижающих подстанциях.

Промышленными потребителями электроэнергии в большинстве случаев являются электродвигатели и светильники, количество которых весьма велико. Поэтому при передаче электроэнергии, одновременно должно происходить её постепенное распределение и разделение, сначала между крупными потребителями, а затем между всё более и более мелкими.

Распределение электроэнергии осуществляется в распределительных устройствах подстанций и в распределительных пунктах.

В электроснабжении предприятий все связанные со станциями вопросы имеют важное значение.

1.1 Назначение и преимущества ЭС

На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергия водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровая турбина, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, торф, горючие сланцы, а также газ и мазут. В отечественной энергетике на долю КЭС приходит более 60% выработки электроэнергии.

Основными особенностями КЭС являются: удаленность от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу мощности на высоких и сверхвысоких напряжениях, и блочный принцип построения электростанции. Мощность современных КЭС обычно такова, что каждая из них может обеспечить электроэнергией крупный район страны. Отсюда еще одно название электростанций такого типа – государственная районная электрическая станция (ГРЭС).

Современные КЭС оснащаются в основном энергоблоками 200 — 800 МВт. Применение крупных агрегатов позволяет обеспечить быстрое наращивание мощностей электростанций, приемлемые себестоимость электроэнергии и стоимость установленного киловатта мощности станции.

Основные технико-экономические требования к КЭС — высокая надёжность, манёвренность и экономичность. Требование высокой надёжности и манёвренности обусловливается тем, что производимая КЭС электроэнергия потребляется сразу же, т. е. КЭС должна производить столько электроэнергии, сколько необходимо её потребителям в данный момент.

Наибольшие энергетические потери на КЭС имеют место в основном пароводяном контуре, а именно в конденсаторе, где отработавший пар, содержащий еще большое количество тепла, затраченного при парообразовании, отдает его циркуляционной воде. Тепло с циркуляционной водой уносится в водоемы, т. е. теряется. Эти потери в основном определяют КПД электростанции, составляющий даже для самых современных КЭС не более 40-42%.

Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, выдается на напряжении 110 – 750кВ и лишь часть ее отбирается на собственные нужд через трансформатор собственных нужд, подключенный к выводам генератора. Генераторы и повышающие трансформаторы соединяют в энергоблоки и подключают к распределительному устройству высокого напряжения, которое обычно выполняется открытым (ОРУ).

1.2 Технологическая схема КЭС

На рисунке представлена упрощенная принципиальная схема энергоблока КЭС.

Т — топливо; В — воздух; УГ — уходящие газы; ШЗ — шлаки и зола; ПК — паровой котёл; ПЕ — пароперегреватель; ПТ — паровая турбина; Г — электрический генератор; К — конденсатор; КН — конденсатный насос; ПН — питательный насос.

Тепло, выделяемое при сжигании топлива, передаётся в котельном агрегате (парогенераторе) рабочему телу, обычно — водяному пару. Тепловая энергия водяного пара преобразуется в конденсационной турбине в механическую энергию, а последняя в электрическом генераторе — в электрическую энергию. Отработавший в турбине пар конденсируется, конденсат пара перекачивается сначала конденсатным, а затем питательным насосами в паровой котёл (котлоагрегат, парогенератор). Таким образом создаётся замкнутый пароводяной тракт: паровой котёл с пароперегревателем — паропроводы от котла к турбине — турбина — конденсатор — конденсатный и питательные насосы — трубопроводы питательной воды — паровой котёл. Схема пароводяного тракта является основной технологической схемой паротурбинной электростанции и носит название тепловой схемы КЭС.

1.3 Основное оборудование ЭС и его назначение

Основное оборудование КЭС (котельные и турбинные агрегаты) размещают в главном корпусе, котлы и пылеприготовительную установку (на КЭС, сжигающих, например, уголь в виде пыли) — в котельном отделении, турбоагрегаты и их вспомогательное оборудование — в машинном зале электростанции. На КЭС устанавливают преимущественно по одному котлу на турбину. Котёл с турбоагрегатом и их вспомогательным оборудование образуют отдельную часть — моноблок электростанции. На КЭС без промежуточного перегрева пара с турбоагрегатами мощностью 100 МВт и меньше в СССР применяли неблочную централизованную схему, при которой пар 113 котлов отводится в общую паровую магистраль, а из неё распределяется между турбинами. Размеры главного корпуса определяются размещаемым в нём оборудованием и составляют на один блок, в зависимости от его мощности, по длине от 30 до 100 м, по ширине от 70 до 100 м. Высота машинного зала около 30 м, котельной — 50 м и более.

Экономичность компоновки главного корпуса оценивают приближённо удельной кубатурой, равной на пылеугольной КЭС около 0,7—0,8 м3/кВт, а на газомазутной – около 0,6 – 0,7 м3/кВт. Часть вспомогательного оборудования котельной (дымососы, дутьевые вентиляторы, золоуловители, пылевые циклоны и сепараторы пыли системы пылеприготовления) устанавливают вне здания, на открытом воздухе.

КЭС сооружают непосредственно у источников водоснабжения. На территории КЭС, кроме главного корпуса, размещают сооружения и устройства технического водоснабжения и химводоочистки, топливного хозяйства, электрические трансформаторы, распределительные устройства, лаборатории и мастерские, материальные склады, служебные помещения для персонала, обслуживающего КЭС. Топливо на территорию КЭС подаётся обычно ж. д. составами. Золу и шлаки из топочной камеры и золоуловителей удаляют гидравлическим способом.

Источник