Электротехника

Электроэнергетика — наука о выработке, передаче и потреблении электроэнергии, а также о разработке устройств для этих целей. К таким устройствам относят: трансформаторы, электрические генераторы, ТЭНы, электродвигатели, низковольтную аппаратуру и электронику для управления силовыми приводами. Многие государства мира имеют электрическую сеть, называемую электроэнергетической системой, которая соединяет множество генераторов с потребителями энергии.

     
    
Резервы мощности

В этой главе рассмотрены резервы мощности в ряде зарубежных стран, а также в России.

Италия. Первая очередь — вращающийся резерв (2,5 % максимума нагрузки), реализуемый за время от 1 с до 1 мин. К этому виду резерва относится резерв мощности на агрегатах, работающих с неполной на­грузкой, в пределах их регулировочного диапазона (например, регули­ровочный диапазон турбогенератора 350 М Вт составляет 5 %). Вторая очередь — резерв, реализуемый за несколько минут иод действием устройства автоматического регулирования частоты и активной мощ­ности (АРЧМ) — 1,5 % максимума нагрузки.

Третья очередь — резерв, реализуемый за время до 1 ч (3 % максиму­ма нагрузки). Резервные мощности первой, второй и третьей очередей распределяются равномерно между ГЭС и ТЭС (примерно по 50 %) с незначительными колебаниями по сезонам. Суммарный оперативный резерв составляет около 5,5 % максимума нагрузки (без учета холодного резерва).

Франция. Первая очередь — вращающийся резерв (изменяется в за­висимости от уровня нагрузки, среднее значение 500 МВт), реализуе­мый за время до 5 с. Вторая очередь — резерв, реализуемый за время до 3 мин под действием А РЧ М. Агрегаты, используемые в качестве резерва второй очереди, работают с неполной мощностью, что обеспечивает со­ответствующий диапазон регулирования. Ширина этого диапазона обычно составляет около 800 - 1000 МВт, а доля каждого агрегата (из обеспечивающих этот диапазон) — около 10 % его мощности. Для ре­зерва второй очереди используются обычно наименее экономичные аг­регаты. Резерв третьей очереди реализуется за время до I ч, в основном за счет ТЭС, и только при необходимости привлекаются агрегаты ГЭС.

Весной и летом этот резерв обеспечивается вбольшой мерс за счет ГЭС, водохранилища которых заполнены.

В Великобритании и во Франции предусматривается также резерв четвертой очереди (холодный), реализуемый за время до 24 ч.

В энергосистемах Германии в отличие от рассмотренных выше ЭЭС других стран Европы нормируются три очереди оперативного резерви­рования: первая, реализуемая поддействием устройств автоматическо­го регулирования частоты вращения (АРЧВ) и АРЧМ за 0,5 - 10 мин, включает вращающийся резерв на ТЭС, а также мощность остановлен­ных ГТУ, ГАЭС и ГЭС; вторая - быстрый резерв, реализуемый за 0,5 — 10 ч, мощность его равна 1250 МВт (мощность самого крупного агрегата). Значение частоты при этом не должно быть ниже 49 Гц (в слу­чае изолированной работы ЭО Германии)- Каждая ЭЭС, входящая в ЭО Германии, для обеспечения этого требования должна увеличить генера­цию на своих ЭС на 2,5 % за несколько секунд. В качестве быстрого ре­зерва используются ГАЭС. Третья очередь — медленный резерв, реали­зуемый за время более 10 ч. Мощность его — около 2000 МВт.

Россия. Вторичный регулировочный резерв — это резерв мощности, реализуемый поддействием централизованных устройств АРЧМ, уста­навливаемых на ДЦ ОДУ и ЦДУ ЕЭС. Задача вторичного регулирова­ния частоты — восстановление сальдо-перетоков активной мощности ЭЭС(ОЭС) в соответствии с диспетчерским графиком и предотвраще­ние опасных перегрузок основных ЛЭП, контролируемых с помощью АРЧМ, что может произойти в резулыате действия местных устройств АРЧВ.

В ряде случаев предусматривается третичный резерв, под которым понимается резерв активной мощности, реализуемый автоматически или вручную оперативным персоналом для высвобождения вторичного резерва, используемого ранее для восстановления нормального значе­ния частоты и перетоков активной мощности.

Суммарное значение вторичного резерва (реализуется примерно за 5 мин) и третичного (за 30 мин) должно составлять 2,5 % общей распо­лагаемой мощности агрегатов, находящихся в работе.