МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ЧУООДПО "МЕЖДУНАРОДНАЯ АКАДЕМИЯ ЭКСПЕРТИЗЫ И ОЦЕНКИ"
РЕФЕРАТ
По дисциплине: ««дополнительного профессионального образования
профессиональной переподготовки»
«Инженер-энергетик промышленного производства»»
Тема: Основные источники и системы энергоснабжения
Выполнил студент
Манжин Д.А.
Тверь 2019 г.
Содержание
Введение
1. Энергосистемы электроснабжения потребителей
2. Понятие энергосистемы
3. Оперативное управление энергосистемой
4. Автоматизированная система диспетчерского управления режимом энергосистемы
Заключение
Литература
Введение
За многие годы своего существования человек создал множество нужных и ненужных машин механизмов и всевозможных устройств. Все они, так или иначе, служат для удовлетворения его потребностей. Однако главной, и все возрастающей, является потребность в энергии.
Именно она является основой в производстве материальных ценностей. Тепловая энергия, как наиболее распространенный вид энергии в природе, может быть получена человеком из окружающей среды. Для этого, оказалось, достаточно научиться разжигать костер. А вот для получения механической, а тем более, электрической энергии человеку пришлось много потрудиться.
Не смотря на то, что закон сохранения и превращения энергии устанавливает эквивалентность всех видов энергии. Детальный анализ возможности преобразования энергии одного вида в другой показывает, что электрическая и механическая энергия полностью и легко переходят в тепловую, а вот тепловая энергия в механическую и электрическую не может быть преобразованы полностью ни при каких условиях (второй закон термодинамики). Не умаляя значения для человека тепловой энергии, следует сказать, что значение механической и электрической энергии возрастает.
В настоящее время создано множество устройств, преобразующих тепловую энергию в механическую энергию, которые образуют семейство тепловых двигателей. К ним относятся паровые машины и двигатели внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины, реактивные двигатели и т.д. Если использование механической энергии в основном ограничивается транспортом и различного рода нагнетателями (устройствами, служащими для повышения давления жидкости и газа), то электрическая энергия, полученная из механической, может быть использована для самых разных целей.
Вот почему одной из главных задач современной энергетики является эффективное использование всех природных источников энергии для получения электрической энергии нужного качества и в нужном количестве. Нужно отметить, что в настоящее время системы энергоснабжения в нашей стране находятся в достаточно сложном состоянии, так как концепция их проектирования и эксплуатации строилась на том, что средства производства являются государственной собственностью. В связи с переходом экономики на рыночные отношения требуется разработка новых подходов к проектированию и эксплуатации систем теплоснабжения, которые учитывали бы в лучшей степени права частных собственников.
Электроснабжение в общем понимании - это процесс производства, преобразования и распределения электрической энергии среди электроприемников электрифицированной жизнедеятельности человека. В настоящее время, когда электрическая энергия проникла во все сферы жизни человека, в большинстве случаев производство осуществляется централизованно электроэнергетической системой, которая, по сути, обеспечивает потенциальную возможность получения потребителем электроэнергии. В данной ситуации передача, преобразование и распределение электроэнергии реализуются так называемой системой электроснабжения.
Указанная сфера жизнедеятельности человека - производство электроэнергии на промышленной основе (в электроэнергетических системах) и доведение её до электроприемников системами электроснабжения- является электроэнергетикой, объединяющей различную собственность технических средств. Системы электроснабжения промышленных потребителей зачастую являются их собственностью. В этом случае можно сформировать понятие некоторой типовой структуры системы электроснабжения, имеющей наибольшее распространение.
В решении вопросов электроснабжения необходимо учитывать особенности потребителя как совокупности электроприемников: надежность его электроснабжения, территориальное расположение и плотность электрических нагрузок, технологические взаимосвязи между электроприемниками.
При проектировании систем электроснабжения решаются такие задачи: обоснование схем электрических сетей и подстанций; расчет электрических нагрузок; выбор мощности трансформаторов, электрических аппаратов и сечения линий электропередачи; проверка оборудования на термическое и динамическое действие токов коротких замыканий; конструктивное исполнение. электроснабжение энергосистема система управление
На стадии функционирования системы электроснабжения комплексным критерием управления ею является надежное снабжение потребителя качественной электрической энергией с минимальными затратами. При этом большое значение приобретают задачи компенсации реактивной мощности и регулирования режимов работы.
1. Энергосистемы электроснабжения потребителей
Понятие о системах электроснабжения.
Электроснабжение - это процесс поставки электроэнергии для электрифицированной жизни человека. Но перед тем как поставить электроэнергию, ее нужно выработать, распределить и передать. Этот процесс реализуется совокупностью электротехнических устройств, называемых автономной системой электроснабжения, если в ее собственности имеется источник электроэнергии.
В настоящее время производство электроэнергии целесообразно осуществлять на высокотехнологичных установках, работающих в общей электрической сети, соединяющей их между собой. Такое административно-техническое образование называется электроэнергетической системой. Доведение, преобразование и распределение в этом случае возлагают на систему электроснабжения.
Весь же процесс от выработки до доведения до потребителя называется электроэнергетикой. Энергетические системы предназначены для обеспечения потребностей в тепловой и электрической энергии разнообразных потребителей и с позиций управления относятся к большим технико-экономическим системам.
Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) -- широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники.
В широком понимании информационные технологии охватывают все аспекты деятельности управления эенргосистем. ИТ обслуживает организационные и технические потребности пользователей посредством выбора, создания, применения, интеграции и администрирования компьютерных технологий.
В нашей стране снабжение потребителей электроэнергией осуществляется преимущественно от электрических сетей, объединяющих несколько электростанций.
Необходимость такого объединения вызвана тем, что электрические станции, находящиеся даже на территории одной области, работают с неодинаковой нагрузкой, т. е. одни электростанции могут быть перегружены, а в то же время другие могут работать в основном с недогрузкой. Разница в степени загрузки электростанций становится более ощутимой при значительном отдалении районов потребления электроэнергии друг от друга в направлении с востока на запад, что объясняется разновременностью утренних и вечерних максимумов нагрузки.
Чтобы обеспечить надежность электроснабжения потребителей и возможно полнее использовать мощности электростанций, работающих в разных режимах, их объединяют в электроэнергетические системы.
Энергоснабжение -- это обеспечение различных потребителей промышленных предприятий всеми видами энергии и энергоносителей, необходимыми для его нормальной работы.
Энергоносители, которые используются в производственном цикле, принято называть энергоресурсами. Энергоресурсы подразделяют на основные или первичные и вторичные (ВЭР).
Под вторичными энергоресурсами понимают энергетические ресурсы, получаемые в виде вторичных продуктов основного производства.
Устройства и установки, аппараты предназначенные для снабжения предприятия различными видами энергии, образуют систему энергоснабжения предприятия.
Энергоснабжение делится на внешнее и внутреннее. Под внешним энергоснабжением понимают снабжение предприятия от внешних источников, под внутренним -- от внутренних общезаводских или цеховых источников энергии. Внешнее энергоснабжение включает в себя электроснабжение, водоснабжение и топливоснабжение, а для малых и мелких предприятий есть еще и теплоснабжение.
Внутреннее энергоснабжение включает воздухоснабжение, кислородо- и азотоснабжение, холодоснабжение, а на крупных и средних предприятиях также электро-, тепло- и водоснабжение.
Если предприятие получает от одного внешнего источника несколько видов энергии, централизованное энергоснабжение называют комбинированным.
Источниками электроснабжения являются районные энергосистемы, к линиям которых присоединяются подстанции потребителей промпредприятия. На некоторых предприятиях для питания потребителей используется собственная электроэнергия -- на заводских теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), в том числе используются утилизационные электростанции, где источники энергии - это теплота уходящих газов промышленных печей, отработанные топливные газы и др.
Водоснабжение крупных предприятий производится от сооружения водозабора, включающие береговые насосные станции. К потребителям вода доставляется с помощью насосных станций второго и третьего подъемов. Для малых предприятий источником водоснабжения является водопровод города.
Топливо, использующееся на предприятии, может быть твердым, жидким или газообразным.
Из жидких топлив на предприятиях, в основном, применяется мазут, доставка которого обычно железной дорогой.
Сжатый воздух на промпредприятиях производят компрессоры, воздуходувки и вентиляторы. Эти механизмы устанавливаются либо в технологических цехах, либо на специальных компрессорных станциях.
Источниками холода на предприятиях являются парокомпрессорные холодильные машины с центробежными и винтовыми компрессорами, в том числе абсорбционные холодильные машины, которые используют в качестве источников энергии теплоту технологических процессов, ВЭР или обратную воду ТЭЦ. Производство искусственного холода может быть централизованным и децентрализованным.
Потребителями искусственного холода являются нефтяная, газовая, химическая промышленность, машиностроение и металлургия, в том числе пищевая промышленность, сельское хозяйство, торговля и общественное питание.
Основными требованиями, предъявляемые системам энергоснабжения:
1. Обеспечение надежности энергоснабжения. Требования по надежности, определяются исходя изпоследствий перерыва в подаче энергии. Они формулируются в действующих правилах устройства, строительных нормах, руководящих документах (РД) и т. п. Например, требования к надежности систем электроснабжения сформулированы в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ).
2. Требования к качеству энергии, топлива или энергоносителей. Качеством энергии, топлива или энергоносителей влияет на работу как потребителей, так и самих систем энергоснабжения. Разработаны ГОСТы на различные виды энергии, регламентирующие их допустимое качество.
3. Простота, удобство и безопасность монтажа и эксплуатации. Данное требование обеспечивается внедрением комплектных установок и элементов. В системе электроснабжения к таким установкам относятся камеры комплектных устройств 6?10 кВ (КРУ), комплектные трансформаторные подстанции (КТП), комплектные конденсаторные установки (ККУ), типовые элементы токопроводов напряжением до и выше 1000 В и т. п.
4. Учет роста энергетических нагрузок и энергопотребления в среднесрочной перспективе лет без капитальной реконструкции систем энергоснабжения. Данное требование выполняется при правильном определении расчетных нагрузок соответствующих систем энергоснабжения, и рациональным выбором проектных решений.
5. Экономичность энергоснабжения. Это требование принятие соответсвующих технических и организационных решений, которые обеспечивают наименьшие из возможных затрат на энергоснабжение при выполнения всех предыдущих требований.
Представление о системе производства, передачи и распределения электрической энергии дает схема электроснабжения потребителей. Электрическая энергия, вырабатываемая на электрической станции генераторами, передается при напряжении более высоком, чем генераторное по линии электропередачи высокого напряжения на подстанцию промышленного предприятия. Для изменения напряжения в энергетической системе применяются трансформаторы.