Энергетическая система. Особенности электроэнергетических систем
Энергетическая система – это совокупность электрических станций, электрических и тепловых сетей, которые соединены между собой, а также связаны общностью режима работы в составе производственного процесса.
Создание единой энергетической системы предоставляет такие возможности, как:
- Увеличение степени надежности электроснабжения потребителей.
- Снижение необходимой резервной мощности на электрических станциях.
- Увеличение экономичности всех типов электрических станций.
- Увеличение единичной мощности электрических станций и генераторов, что способствует снижению стоимости единицы мощности.
Электроэнергетическая система – это электрическая часть энергетической системы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства.
Первая особенность электроэнергетической системы заключается в том, что распределение, производство и преобразование электрической энергии в другие виды осуществляются в один и тот же момент, то есть энергия нигде не аккумулируется. Энергия, которая была произведена внутри системы равняется энергии, потребленной в ней. Данное равенство справедливо для любого непродолжительного промежутка времени, то есть между мощностями электроэнергетической системы имеется точный баланс. Таким образом одновременность процессов передачи, преобразования, производства, распределения электрической системы превращает ее в единое целое.
Еще одна особенность электроэнергетической системы - относительная быстрота переходных процессов. Волновые процессы в системе происходят за тысячные доли секунды, а такие процессы, как включения, замыкания, отключения, нарушения устойчивости, качания и т.п. в течении нескольких долей секунд.
Третья особенность электроэнергетической системы - ее тесная связь с остальными отраслями промышленности, транспортом, связью и т.п. Такая связь обеспечивается за счет совокупности разнообразных приемников электрической системы, которые получают питание от энергетической. Данная особенность способствует увеличению актуальности обеспечения высокой степени надежности функционирования системы, также делает необходимым создание достаточного резерва мощности во всех ее составляющих.
Перечисленные особенности характерны только для электроэнергетической системы и неприменимы, например, для тепловой.
Электрические параметры и режимы работы электроэнергетической системы
Основными электрическими параметрами электроэнергетической сети являются:
- Коэффициент трансформации.
- Сопротивление.
- Проводимость.
- Электродвижущая сила.
- Частота.
- Ток в ветвях.
- Напряжение в узлах.
- Напряжение в фазовых углов.
- Активная, полная и реактивная мощность электропередачи.
- Значения, которые характеризуют несимметрию трехфазной системы и несинусоидальность изменения токов и напряжения в течении периода основной частоты.
К основным режимам работы электроэнергетической системы относятся переходный неустановившийся, нормальный установившийся, послеаварийный установившийся. При работе системы в нормальном установившемся режиме основные электрические параметры находятся в пределах допустимых отклонений от номинальных или равняются им. Нормальным считается режим при включении и отключении мощных линий или трансформаторов, а также при ударных нагрузках. В данных случаях по окончании переходного процесса, продолжающийся доли секунд, опять наступает установившийся нормальный режим работы, при котором значения параметров в контрольных точках находятся в допустимых пределах.
При переходном установившемся режиме система из нормального состояния переходит в другое, но с изменившимися электрическими параметрами. Такой режим считается аварийным и наступает в том случае, когда возникают внезапные изменения в в схеме составляющих системы или при резких изменениях потребляемых и генерируемых мощностей. Данный режим имеет место быть при коротких замыканиях и последующем отключении поврежденных составляющих электроэнергетической системы. При аварийном переходном режиме параметры режима работы всей системы в некоторых или во всех контрольных точках резко отклоняются от нормированных значений.
Послеаварийный установившийся режим наступает после локализации аварии в системе. Он отличается от нормального, потому что результатом аварии один или несколько элементов системы могут быть выведены из строя. При послеаварийном режиме может возникнуть дефицит мощности. Электрические параметры такого режима значительно отличаются от допустимых. В том случае, когда параметры после аварии в контрольных точках имеют допустимые значения, то ее исход считается благополучным.
