Потребления электроэнергии

Напряжение синхронных генераторов электрических станций относительно невелико: 15000 — 24000 В, сечение проводов и потери мощности в проводах линии передачи при этом напряжении были бы слишком велики. Поэтому на электрических станциях с помощью трансформаторов напряжение повышают до 110000 — 750000 В и электроэнергию передают при таком напряжении к местам потребления. Энергия столь высокого напряжения не может быть непосредственно использована подавляющим числом потребителей, поскольку они рассчитаны по технико-экономическим соображениям и условиям безопасности для работы при относительно низком напряжении — порядка 220 — 380 — 500 В. Следует отметить, что имеется довольно широкая группа потребителей, работающих при напряжении 10 (6) кВ. Поэтому в местах потребления электрической энергии (в конце линии передачи) напряжение понижают до требуемых значений также с помощью трансформаторов. Это — одна из основных областей применения трансформаторов, где без них обойтись невозможно.

А. Активная мощность и КПД двигателя. Диаграмма преобразования элергии в двигателе показана на 14.20. В ней исходной величиной является активная мощность PI =3UiIiCos>f>i потребления электрической энергии из трехфазной сети.

Отношение полезной механической мощности Р2 на валу двигателя к активной мощности Р1 потребления электрической энергии из сети определяет КПД асинхронного двигателя

ной мощности всегда указывается его полезная механическая мощность Pz, а не мощность потребления электрической энергии Рг Отношение этих мощностей определяет коэффициент полезного действия асинхронного двигателя:

Э. д. с. ?0 наводится внешним полем ротора, и в режиме двигателя (потребления электрической энергии) ее условное положительное направление противоположно направлению тока. В уравнении (20.2) э. д. с. ?а имеет знак «минус», что соответствует принятой системе условных положительных направлений напряжения, тока и э. д. с. индуктивной катушки ( 20.8).

Высокая степень электрификации производственных процессов обусловливает быстрый рост потребления электрической энергии и повышение электровооруженности труда.

Средняя мощность РСр за некоторый промежуток времени представляет собой частное от деления потребления электрической энергии Э за этот промежуток времени на время t:

В связи с малым потреблением ядерного топлива АЭС размещаются с максимальным приближением к центрам потребления электрической энергии. Из-за низких параметров пара требуемое количество охлаждающей воды для подачи в конденсатор турбины значительно больше, чем у современных 36

Установленная мощность всех электростанций составит в 1980 г. 288 млн. кВт, а число часов использования ее в году — 4790, т. е. практически то же, что и в 1975 г., что объясняется разуплотнением графика потребления электрической энергии.

• суммарный график потребления электрической энергии (мощности) на территории ОЭС;

В современном мире социально-экономические условия проживания населения в значительной мере определяются уровнем потребления электрической энергии. Электрическая энергия обеспечивает не только комфорт в быту (освещение, тепло, радио, телевидение, музыка), но является ключевым фактором при реализации жизненно необходимых условий существования населения. Без электроэнергии невозможна работа промышленности и сферы обслуживания населения. Бесперебойность электроснабжения является важнейшим фактором, влияющим на экономику и уровень жизни каждой семьи.

Рост потребления электроэнергии в различных отраслях народного хозяйства за последнее десятилетие характеризуется следующими данными.

показывает, что мощность потребления электроэнергии из сети и механическая мощность вращения якоря, преобразуемая в электромагнитную мощность, в режиме тормоза превращаются в электрические потери в обмотке якоря.

Отклонение напряжения от номинального также неблагоприятно воздействует на режим потребления электроэнергии. При понижении напряжения увеличивается ток нагрузки электродвигателя, вследствие чего увеличиваются и потери электроэнергии; при повышении — ухудшается коэффициент мощности. Поэтому поддержание постояного напряжения питающей сети — один из важных элементов достижения экономичной работы электроустановок.

Наблюдается неравномерность потребления электроэнергии и в течение недели. Вследствие останова большого количества предприятий в выходные дни нагрузка снижается. Общее снижение максимума нагрузки в воскресные дни по сравнению с рабочими по ЕЭС СССР составляет 22—24%, а в субботние—10—12% [70].

где kc и РНОМ — коэффициент спроса и номинальная мощность индивидуального потребления электроэнергии; kc г и Рном»— коэффициент спроса и номинальная мощность группы однотипных потребителей электроэнергии.

Широкая механизация и электрификация горной промышленности обусловливает неуклонный рост мощности горнотранспортных машин и потребления электроэнергии. В этих условиях улучшение энергетических показателей электрохозяйства карьеров и приисков имеет существенное народнохозяйственное значение.

Гидроаккумулирующая установка (ГАУ). Неравномерность потребления электроэнергии в энергосистемах в течение суточных или недельных циклов (большие провалы нагрузок характерны для ночных часов или нерабочих дней) обусловливает разделение электрических станций (ЭС) системы на базовые и маневренные. Первые работают всегда в расчетном номинальном режиме, который экономически наиболее выгоден. Маневренные ЭС в ночные ' часы имеют нагрузку около 50% номинальной, что снижает КПД этих ЭС. Поэтому рационально использовать большинство ЭС как базовые, направляя избыток электроэнергии (во время провалов потребления) для заряда ГАУ на гидравлической аккумулирующей ЭС. Накопленная энергия после преобразования поступает в энергосистему в часы наибольших нагрузок (режим разряда). Время запуска ГАУ и смены режимов измеряется всего несколькими минутами. Гидроаккумулирующие станции работают во многих странах (США, Франции, Японии и др.). Например, в США (шт. Калифорния) работает ГАЭС мощностью 1050 МВт, имеющая в своем составе три ГАУ с двигателями-генераторами на 350 МВт. Общая мощность всех ГАЭС в мире в сумме приближается к уровню 108 кВт. К настоящему времени в СССР действует Киевская Гидроаккумулирующая ЭС мощностью 225 тыс. кВт, будут построены станции мощностью 1600 тыс. кВт (в Литве), Загорская станция мощностью 1200 тыс. кВт около Москвы (эта ЭС рассчитана на шесть генераторов-двигателей по 200/224 тыс. кВт при частоте вращения 150 об/мин и напряжении 15750 В) и Каневская ЭС с 16 ГАУ общей мощностью 3600 тыс. кВт в УССР. Разрабатывается проект еще более мощной Панаярвинской ГАЭС в Карельской АССР [4.21].

1. Непрерывность работы. Эта особенность определяется непрерывностью потребления электроэнергия. В соответствии с графиком потребления электроэнергии в принципе возможна остановка отдельных электростанций на нерабочий день, однако это не практикуется, так как последующий пуск электростанций связан с рядом трудностей. Кроме того, на старых ТЭС обычно имеются потребители на генераторном напряжении. Остановка всех агрегатов электростанции случается вследствие наложения отказов оборудования.

3. Участие ТЭС в регулировании частоты в электрической сети. Непрерывное изменение потребления электроэнергии сопровождается соответствующими колебаниями частоты и нагрузки ТЭС. Это предопределяет некоторую незначительную пульсацию параметров оборудования. При системных авариях возможны толчки частоты, приводящие к сбросам или набросай электрической нагрузки на ТЭС. Паротурбинные ТЭС обладают способностью мгновенно подхватывать электрическую нагрузку при резком снижении частоты в энергосистеме, реализуя при этом вращающийся резерв по клапанам цилиндра высокого давления (ЦВД). Подхват электрической нагрузки на ТЭС вместе с автоматической разгрузкой по частоте позволяет предотвратить возможное развитие крупных системных аварий, которые при потере управления могут заканчиваться развалом энергосистемы.

Суммируя затем эти величины по всем участкам, получаем общий расход тепла топлива на этапе нагружения. Аналогично поступаем и при определении потребления электроэнергии блоком на данном этапе. Выработку

Характерной особенностью электроэнергетики, определяющей специфику ее работы, является неразрывность процесса производства, передачи и потребления электроэнергии, поскольку электроэнергия используется непосредственно в момент ее производства и не может быть запасена впрок, как другие энергоносители (уголь, нефть, газ).