Негізгі ұғымдар, терминдер және анықтамалар

Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Электр станциялары, тораптары және жүйелері кафедрасы

МАМАНДЫҚҚА КІРІСПЕ. ЭЛЕКТРЭНЕРГИЯНЫ АЛУ ТӘСІЛДЕРІ ЖӘНЕ ОНЫ ТАРАТУ. 2 БӨЛІМ

Лекциялар конспектісі

5В071800 – Электр энергетикасы,

5В081200 – Ауыл шаруашылығын энергиямен қамтамасыз ету мамандықтарының студенттері үшін

Алматы 2014

Құрастырушылар: В.Н. Сажин, Н.А. Генбач, Ө.М. Матаев. Мамандыққа кіріспе. Электрэнергияны алу тәсілдері және оны тарату. 5В071800- Электр энергетикасы, 5В081200 - Ауыл шаруашылығын энергиямен қамтамасыз ету мамандықтары үшін лекциялар конспектісі. - Алматы: АЭжБУ, 2014, - 39 б.

Электр жүйелері және электр тораптары туралы жалпы ұғымдар берілген. Электр тораптары және жүйелерінің энергетикалық шаруашылықтағы рөлі қарастырылған, электр тораптары элементтерінің номиналды кернеулері, электрэнергияның таралу жүйелерінің сипаттамасы берілген. Ауа және кабель желілері элементтерінің қиыстырмалық ерекшеліктері және электрэнергия тұтынушыларын электрмен жабдықтау жүйелері туралы жалпы мәліметтер берілген.

Көрнекі материалдар - 17, кесте - 1, библиогр. - 7 атау.

Сарапшы:техн. ғылым. канд., ЭАПУ кафедрасының проф. Ю.А. Цыба

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2014 ж. шығару жоспары бойынша басылады.

© «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2014 ж.

Кіріспе

«Мамандыққа кіріспе. Электрэнергияны алу тәсілдері және оны тарату» пәні бірінші курстың студенттерін олардың болашақ мамандығы – электр энергетикасымен, оның осы кездегі қоғамдағы мәнімен, даму тарихымен және оның техникалық прогреске әсерімен таныстырады. Студенттің болашақ мамандыққа қаншалықты қызығуына байланысты оның кейінгі студенттік, тіпте инженерлік биографиясы едәуір соған тәуелді болады. Оқу процесінде студент болашақ мамандық туралы ғана емес, жоғары оқу орнындағы жұмыс туралы да белгілі ұғымдар алады. Бұл жалпыэнергетикалық пән энергетиканың барлық бөлімдері және олардың өзара байланыстары, энергетикалық жүйелер және оларда жүріп жатқан негізгі электрэнергияны түрлендіру, жеткізу және тұтыну процестері, энергетикалық қондырғылардың жұмыс қағидалары және қиыстырмалық жасалынуы, энергетиканың осы кездегі жағдайы және даму перспективалары туралы ұғым береді.

Лекциялар конспектісі көп көрнекі материалдармен, сұлбалармен жабдықталған сегіз лекциядан тұрады.

1...4 лекцияларда электр жүйелері және электр тораптары туралы жалпы ұғымдар, электр тораптары және электрэнергетикалық жүйелердің энергетикалық шаруашылықтағы рөлі, электр тораптары элементтерінің номиналды кернеулері қарастырылады, электрэнергияны тарату жүйелерінің сипаттамасы беріледі.

5, 6 лекцияларда ауа желілерінің негізгі элементтерінің қиыстырмалары, кабель желілерінің қиыстырмалық ерекшеліктері ұсынылған.

7 лекцияда электрэнергияны қашықтыққа жеткізудің мәселелері қарастырылған.

8 лекцияда электрмен жабдықтау жүйелері туралы негізгі мәліметтер, негізгі терминдер мен анықтамалар, тұтынушылардың негізгі топтары және электрмен жабдықтау жүйелеріне қойылатын талаптар қарастырылған.

Лекция. Электр жүйелері және электр тораптары туралы жалпы ұғымдар

Лекцияның мазмұны: Электр жүйелері және электр тораптары туралы жалпы ұғымдар.

.

Лекцияның мақсаты: негізгі терминдер және анықтамалар, электрэнергиясын тарату жүйелерінің ерекшеліктері.

Негізгі ұғымдар, терминдер және анықтамалар

Электрэнергияны өндіру бірге жұмыс атқаратын (қатарлас) ірі электрстанцияларда көбінесе шоғырланады. Электрэнергияны тұтыну орталықтары (өндірістік кәсіпорындар, қалалар, ауылдық аудандар және т.б.) олардың көздерінен ондаған, жүздеген километрге қашық орналасқан және едәуір аймақта таралған.

Электрэнергияны жеткізу және тарату жүйесін және «өндіру- жеткізу- тұтынудың» - ң барлық құрылымын сипаттау үшін кейбір ұғымдарды, атауларды және анықтамаларды енгіземіз.

Электр қондырғысы– электрэнергияны өндіруге, түрлендіруге, жеткізуге, таратуға немесе тұтынуға арналған аппараттардың, машиналардың, жабдықтардың және құрылымдардың жиынтығы. Электрқондырғыларын кернеу шамасы бойынша 1000 В дейінгіге (төменгі вольттік) және 1000 В жоғарғыға (жоғары вольттік) бөледі.

Электрстанция– турбо - және гидрогенераторлардың көмегімен табиғи энергия тасушыларында (көмір, газ, су және басқалар) бар энергияны түрлендіру нәтижесінде электрэнергияны өндіруге арналған электрқондырғысы.

Қосалқы станция– трансформаторлардан (автотрансформаторлардан) және басқа ЭЭ түрлендіргіштерінен, таратушы және көмекші құрылғылардан тұратын электрэнергияны қабылдауға, түрлендіруге (трансформациялауға) және таратуға арналған электрқондырғысы. Арналымынан тәуелді қосалқы станциялар трансформаторлық немесе түрлендіргіштік - түзетуші, қозғалтқыш – генераторлық және басқа болып жасалынады. Қосалқы станцияжоғарылатқыш болады, егер айнымалы ток кернеуінің шамасы төменгі кернеуден жоғарғыға түрленсе (электрстанциялардың қосалқы станциялары), және төмендеткіш – жоғары кернеуді төменгіге трансформациялау жағдайында (кәсіпорындардың, қалалардың және басқалардың қосалқы станциялары).

Орталық электр қоректің көзі – құранды шиналарында (қысқыштарында) кернеу режимінің автоматты реттелуі жүретін ЭЭ көзі. Электрстанциялар қатарында бұл жүктеме барда кернеуді реттегіштерімен жабдықталған (РПН) трансформаторлары, реактивтік қуаттың реттелетін көздері, желілік реттегіштері және басқалары бар қосалқы станцияның шиналары.

Таратушы құрылғы– кез – келген қосалқы станцияның құрамына кіретін электрқондырғы; электрэнергияны бір кернеуде (1000 В дейін және жоғары) қабылдауға және таратуға арналған. ТҚ - ң коммутациялық аппараттары, басқару, қорғау, өлшеу құрылғылары және көмекші құрылымдары бар.

Қосалқы станциялармен қатар электр энергиясы таратушы пункттерде – ЭЭ бір кернеуде (трансформациясыз) қабылдауға және таратуға арналған және қосалқы станция құрамына кірмейтін құрылғыларда таралуы мүмкін.

Электрберіліс желісі– арадан алу мүмкіндігі бар қашықтыққа электрэнергияны жеткізуге арналған электрқондырғысы. Желілер ауа, кабель және өндірістік кәсіпорындарда және электрстанцияларда ток өткізгіштері және ғимараттар мен құрылымдардағы ішкі тартылымдар түрінде жасалынады.

Электрэнергия тұтынушысы, электрқабылдағышы– электрэнергияны тұтынатын немесе оны энергияның басқа түрлеріне түрлендіретін аппарат, агрегат, механизм.Тұтынушыларға әртүрлі кернеудегі қосалқы станцияларының шиналарынан электр қорегін алатын электр жүктемелерінің (ЭЖ) (үй, қыстақ, зауыт және т.б.) жиынтығы жатады. Бір қатар жағдайларда тұтынушылар ретінде тұрғын ауданның, өндірістік кәсіпорынның және басқа нысандардың электрмен жабдықталуы іске асатын қосалқы станцияларды қарастырады.

Электрэнергияны жеткізу және тарату жүйесінің элементтері болады: қиыстырмалары және кернеулері әртүрлі электрберіліс желілері (W), ЭБЖ параметрлерін бойлық және көлденең өтемдеудің құрылғылары(ӨҚ) (көлденең өтемдеудің құрылғылары және шунттайтын реакторлар); трансформаторлық қосалқы станциялар (күштік трансформаторлар (Т) және автотрансформаторлар, ажыратқыштар, айырғыштар, бақылаушы – өлшеуші аспаптар және т.б.); реактивтік қуаттың көздері (РҚК) (конденсаторлық батареялар, синхронды және статикалық тиристорлық өтемдеушілер); қорғаныс және автоматика құрылғылары, яғни автоматтық реттегіштер (АР), релелік қорғаныс (РҚ) және апатқа қарсы (АҚ) автоматиканың құрылғылары, диспетчерлік және технологиялық басқарудың құралдары (ДТБҚ).

Электрберіліс– бұл төмендеткіш қосалқы станцияның төменгі кернеу шиналарынан электрэнергияны алатын шоғырланған тұтынушыға станциядан электрэнергияны транзиттік беруге арналған жоғарылатқыш және төмендеткіш қосалқы станциялары бар желі.

Электр торабы– ЭЭ электрстанциядан тұтыну және тұтынушылар арасында тарату орындарына беруге арналған түрлендіруші қосалқы станциялардың, таратушы құрылғылардың, ауыстырып қосқыш пункттердің және оларды жалғайтын электрберіліс желілерінің бірлестігі. Электр торабы электрберілістің дамыған жоғарывольттік торабына эквивалентті. Бөлек электрберіліс қысқа мағнада электр торабы болады. Дамыған электр торабы электрқондырғылардың құрамы және функционалдық арналымы бойынша электрэнергияны жеткізу және тарату жүйесін құрады.

1.1 суреті – Электр және жылу энергиясын өндіруді, жеткізуді, таратуды және тұтынуды қамтамасыз ететін нысандардың өзара байланысы

Қазіргі жағдайда бөлек электрберілістер және электрэнергияны жеткізу және тарату жүйелері түгел бөлек жұмыс атқармайды; олар жалпы электр жүктемесіне бірігіп жұмыс атқару және барлық тұтынушыларды электрэнергиямен орталықтан жабдықтау үшін электр станциялардың көбісін электрэнергетикалық жүйеге байланыстырады (біріктіреді).

Электрэнергетикалық (электрлік) жүйе (ЭЭЖ) – режимнің ортақтығымен және өндіру, жеткізу және электрэнергияны тұтыну процестерінің үзіліссіздігімен (бір уақыттылығымен) біріктірілген электрстанциялардың электр бөлігінің, электр тораптарының (электрберіліс тораптарының) және электрэнергия тұтынушыларының (электрқабылдағыштардың), сонымен қатар басқару, реттеу және қорғаныс құрылғыларының жиынтығы.

Энергетикалық жүйе (энергия жүйесі) – электрстанциялардың, электр және жылу тораптарының және электр және жылу энергиясын өндіру, жеткізу, тарату және тұтыну үшін қондырғылар мен құрылғылар қатарының бірлестігі.

Қондырғылар мен құрылғылар: энергия көздері – бу қазандықтары (БҚ) немесе гидротехникалық құрылымдар (ГТҚ), турбиналар (Т), генераторлар (Г); жүктемелер – электр (ЭТ) және жылу тұтынушылары (ЖТ) және басқалары.

Электр торабына қарағанда «электрмен жабдықтау» кеңірек ұғым. Ол тұтынушыларды электрэнергиясымен қамтамасыз етуге арналған барлық электрқондырғыларды біріктіреді. 1.1 суретінен электрмен жабдықтау жүйесі энергетикалық жүйенің – электрэнергетикалық жүйенің электр бөлігіне эквивалентті екені түсінікті.