Электр станциялары мен қосалқы станциялардың қосылу сұлбалары
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ
ЕУРАЗИЯ ТЕХНИКА-ЭКОНОМИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ
факультеті
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Қосалқы станцияларды қорғау және басқару саласындағы заманауи технологиялық шешімдер
Мамандығы:
Орындаған: Рахымжанов Н.Қ.
Ғылыми жетекші:
АЛМАТЫ, 2023
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
3
1
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
4
1.1
Қазақстан Республикасының электр энергетика жүйесі
4
1.2
Қазақстан энергетикасының қазіргі жағдайы және болашағы
8
1.3
Трансформаторлы қосалқы станция және тарату пункттерінің жабдықтары жайлы мағұлмат
12
1.4
Қосалқы станцияларды басқару тәсілдері
15
2
АРНАЙЫ БӨЛІМ
22
2.1
Қосалқы станция электр жабдықтарына сипаттама
22
2.2
Қосылқы станцияның электр жабдықтарының жұмысына талдау
24
2.3
Қосылқы станцияның электр жабдықтарына қойылатын талаптар
31
2.4
Электр станциялары мен қосалқы станциялардың қосылу сұлбалары
34
2.5
Электрмен қамтамасыз ету элементтерін таңдау және есептеу
38
2.6
Қосалқы станциалардағы трансформатордың түрін және қуатын таңдау
40
2.7
Қысқаша тұйықталу тоқтарын есептеу
42
2.8
Таратылу құрылғыларының электірлік сызбасын анықтау
46
2.9
Есептеу - графикалық жұмысы
49
3
ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
52
3.1
Күштік трансформаторлардағы электр энергияның жылдық шығының есептеу
52
4
ЕҢБЕК ҚОРҒАУ БӨЛІМІ
55
4.1
Энергетика жəне экология
55
4.2
Электр жарақатынан қорғану
59
ҚОРЫТЫНДЫ
61
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
62
Кіріспе
Соңғы жылдары шағын және орта кәсіпорындар санының өсуіне және электр жүктемесінің өсуіне байланысты электрмен жабдықтау сенімділігіне қойылатын талаптар деңгейі артты. Осыған байланысты қазіргі уақытта трансформаторлық қосалқы станциялардың көпшілігі қажетті электр энергиясын бере алмайды, ал олар беретін электр энергиясының сапасы заман талабына сай емес.
Электр станциясында өндірілген электр энергиясы генерациялайтын станциялар мен тұтынушыларды электр желісіне қосатын біртұтас біріктірілген электр жүйесі болып табылатын әуе желілері мен қосалқы станциялар арқылы тұтынушыларға беріледі.
Электр станциясы - электр энергиясын өндіруге арналған кәсіпорын немесе нысан. Сонымен қатар, электр беру желілері мен жүйелері электр энергиясын түрлендіру мен таратуда негізгі рөл атқарады.
Ол қосалқы станцияның электр жүктемесін есептеуге, кернеудің ауытқуын анықтауға, трансформатор түрін таңдауға, қысқа тұйықталу тогын есептеуге, электр қондырғыларын және тізбек құрамын таңдауға арналған.
Дипломдық жұмыстың өзектілігі: Қазіргі таңда трансформаторлық қосалқы станциялардың көпшілігі қажетті электр қуатын бере алмайды, ал олар беретін электр энергиясының сапасы заман талабына сай емес. Еліміздегі энергетика жүйесіне талдау жасай отырып, сапалы, қолжетімді, жеткілікті электр қуатын алу, энергетика кешенін тұрақты дамыту және қуаттылықты тұрақты өсіру міндеттерін анықтау.
Дипломдық жұмыстың мақсаты: Қазақстан Республикасының электр энергетика жүйесін зеттеу; қосалқы станцияның құрылғыларын таңдау; тұтынушыларды электр энергиясымен жабдықтау; электр жабдықтарының жұмысын талдау;
Дипломдық жумыстың міндеттері: Қазақстанның энергетика саласының қазіргі жағдайы мен болашағына талдау жасау; Қосалқы станция ұғымына сипаттама беру; Электр жабдықтарының жұмысын талдау.
Дипломдық жұмыстың құрылымы: дипломдық жұмыс кіріспе, негізгі бөлім, қорытынды және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Негізгі бөлімнің бірінші тармағында еліміздегі энергетика жүйесіне талдау жасай отырып қосалқы станцияны басқару бойынша жалпы сипаттамалар берілген, екінші бөлімде электр жабдықтарының сипаттамасы көрсетіліп, қосалқы станцияның электр жабдықтарының жұмысына талдау жасалынды. Сонымен қатар электр жабдықтарына қойылатын талаптар мен қосалқы станциядағы трансформатордың түрін және қуатын таңдау жасалынды. Арнаулы мәселе және экономикалық есептер шығарылып, еңбекті, азаматтық қорғау және электр жабдығын эксплуатациялаудың қауіпсіздіқ жолдары көрсетілген. Қолданылған әдебиеттер тізімі келтірілген.
1.1 Қазақстан Республикасының электр энергетика жүйесі
Қaзaқcтaнның энepгeтикa жүйeci элeктp энepгияcы мeн қуaтын өндipу жәнe элeктpмeн жaбдықтaу жүйeci, ұлттық экoнoмикaның өндipicтiк жәнe әлeумeттiк инфpaқұpылымындaғы мaңызды caлa әpi өнepкәciптiң бacқa caлaлapын дaмытудың бacты бaзacы бoлып тaбылaды. Кeңecтiк билiк дәуipiнe дeйiнгi кeзeңдe өндipгiш күштepдiң дaму дeңгeйi төмeн бoлуы ceбeптi oның энepгeтикaлық бaзacы Қaзaқcтaндa тым кeш қaлaнды. Дepeктep бoйыншa, қaзaқ жepiндe бapлық элeктp cтaнциялapдың қуaты 2,5 мың кВтcaғ-тaн acпaғaн, oлapдa жылынa 1,3 млн. кВтcaғ элeктp қуaты өндipiлгeн бoлca, кeн кәciпopындapынa қызмeт көpceту үшiн ұcaқ лoкoмoбильдi нeмece eкi тaктiлi мұнaй элeктp cтaнциялapы қoлдaнылғaн. Тeк қaлaдa ғaнa қуaты шaғын қaлaлық элeктpcтaнцияcы бoлғaн. Қaзaқcтaнның энepгeтикa жүйeci 1991 жылдaн дaғдapыcты жaғдaйды бacтaн кeшipдi.
Pecпубликaмыздың қoлдaныcтaғы энepгeтикaлық қуaты 1990 жылдың бacындa 17000 мВт-қa жуық бoлca, 1998 ж. opтacынa қapaй бұл қуaт 10000 мВт-қa дeйiн төмeндeдi. 2000 жылдың қopытындыcы бoйыншa элeктp қуaтын тұтыну көpceткiшi 8560 мВт-қa дeйiн қыcқapтылды. Қaзaқcтaн1энepгия өндipушi қуaттapдың тaпшылығы жәнe apтық элeктp қуaты бap aймaқтapдaн oны жeткiзe aлaтын элeктp жeлiciнiң жoқтығынa бaйлaныcты oңтүcтiк жәнe бaтыc aймaқтap үшiн элeктp қуaтын cыpттaн caтып aлды.
Eлiмiздe қaзipгi тaңдa энepгeтикaлық өнiмнiң 23-ciнe жуығы ЖЭCтepдe, қaлғaн бөлiгi энepгияcын CЭC-тepдe өндipiлeдi. Қaзaқcтaнның бaтыc aймaғындa энepгeтикaлық шикiзaт көзiмұнaй мeн тaбиғигaз бoлғaндықтaн cұйық, гaзтәpiздi жәнe apaлac типтi oтынмeн жұмыc icтeйтiн cтaнциялapлap дaмытылғaн. Шығыc жәнe oңтүcтiк aймaқтapдa әзipгecу қуaтынaн бacқa мeншiктi энepгия көздepi жoқ. Қaзip Қaзaқcтaнның бapлық oблыcтapындa aймaқтық 6 элeктp тopaптapы кoмпaниялapымeн қaтapкөптeгeн дeлдaлдap (тpeйдepлep) тұтынушылapды элeктp қуaтымeн қaмтaмacыз eтудe.
Қазақстандық электр энергетика кешенін тұрақты дамыту және қуаттылықты тұрақты өсіру республиканың басты міндеттерінің бірі болып табылады. Халықтың, сол сияқты бизнестің де ішкі қажеттіліктерін тиімді қанағаттандыру, сонымен қатар ел экономикасының әрі қарайғы тұрақты прогресі және электр энергиясын экспорттауға арналған мүмкіндіктерді ұлғайту электр энергетикасымен тығыз байланысты.
Саланың ағымдағы жай-күйіне жасалған талдаулар электр энергетикасының қолда бар даму әлеуетін барынша көптеп пайдалану қажет екенін, сонымен қатар электр станциялары мен желілері жабдықтарының тозуын азайту мәселелерін шешу, саланың инвестициялық тартымдылығын жоғарылату қажеттігін көрсетті. Қазіргі уақытта көмірді пайдаланып электр энергиясын өндіру 69 % құрайды, ал газдың үлесі 20 % және мұнай өнімдерінің (мазут) үлесі - 2 % (ЖЭО пайдаланылады), гидроэнергетика 9% энергия өндірсе, жаңармалы энергия көздерінің үлесі - небары 1%.
Бүгінде Қазақстандағы электр энергиясын әртүрлі меншік нысанындағы 76 электр станциясы жүзеге асырады. Қазақстанның электр станцияларының жалпы белгіленген қуаттылығы 20 844 МВт, қолда бар қуаттылық шамамен 16 945 МВт.
Ұлттық мәндегі электр станцияларына электр энергиясын өндіретін және оың көтерме сауда нарығында сатылуын қамтамасыз ететін ірі жылу электр станциялары жатады:
* Екібастұз ГРЭС-1 ЖШС;
* Екібастұз ГРЭС-2 станциясы АҚ;
* Еуроазиялық Энергетикалық Корпорация АҚ (Ақсу ГРЭС);
* Қазақмыс корпорациясы ГРЭС ЖШС;
* Жамбыл ГРЭС АҚ.
Сонымен қатар ҚР ЕЭС жүктеме кестесін қосымша реттеу үшін қуаттылығы үлкен гидравликалық электр станциялары:
* Қазмырыш АҚ Бұқтырма ГЭК,
* AES Өскемен ГЭС ЖШС,
* AES Шульбинск ГЭС ЖШС.
Өнеркәсіптік мәндегі электр станцияларына ірі өндірістік кәсіпорындарды және оған жақын орналасқан елді мекендерді электрмен және жылумен жабдықтайтын электр және жылу энергиясын құрамдастырып өндіретін ЖЭО жатады:
* Қарағанды-Жылу ЖЭО-3 ЖШС;
* ПВС ЖЭО, ЖЭО-2 Арселор Миттал Теміртау АҚ;
* Рудный ЖЭО (ССГПО АҚ);
* Балқаш ЖЭО, Жезқазған ЖЭО Қазақмыс корпорациясы ЖШС;
* Павлодар ЖЭО-1 Қазақстан алюминий АҚ;
* Шымкент ЖЭО-1,2 және басқалары.
Қазақстанда кернеуі 0,4-220 кВ электр желілері бойынша электр энергиясын таратумен 21 өңірлік энергетикалық компания және 109 басқа да шағын энергия таратушы ұйымдар айналысады. Осы орайда шағын энергия таратушы ұйымдардың үлкен бөлігі өз қызметін мемлекеттік реттеусіз атқарады.
Қазақстанда елдің электр энергетикалық жүйесін жаңарту бойынша белсенді жұмыстар жүргізілуде. Қазақстанда электр энергиясын өндіру үшін қолдағы қуаттылықтың 20 % дерлігі 1970 жылдарға дейін пайдалануға берілгендіктен, елді (практикалық және экономикалық тұрғыда мақсатқа лайық болған жағдайда) электр станцияларда отын ретінде (үлесі шамамен 70% құрайтын) жаппай көмір пайдаланудан газды, жаңармалы көздерді және атом энергиясын кеңінен қолдануға негізделген әртараптандырылған схемаға көшіруге мүмкіндік бар.
Электр энергиясы нарығының моделін жетілдіру бойынша жұмыстар шеңберінде 2014 жылғы маусымда 2030 жылға дейін Қазақстан Республикасының отын-энергетика кешенін дамыту тұжырымдамасын бекіту туралы Қазақстан Республикасы Үкіметінің қаулысы қабылданды.
Электр энергиясының көтерме сауда нарығының қолданыстағы моделі өзара байланысты, орталықтандырылмаған, орталықтандырылған электр энергиясы саудасының қолданыстағы нарықтарымен, жүйелік және көмекші қызметтер нарығымен, нақты уақыт режиміндегі теңгеруші нарықпен келісілген жүйелерге негізделген.
Электр энергия нарығының субъектілері:
* өндіріс саласында - энергия өндіруші ұйымдар;
* энегия беру және тарату саласында - Жүйелік оператор (KEGOC АҚ), РЭК, басқа энергия беруші ұйымдар;
* тұтынушылар (ірі, бөлшектелген);
* энергиямен жабдықтаушы ұйымдар;
* нарықтық оператор - КОРЭМ АҚ.
2015 жылғы мамырда ҚР Үкіметінің кеңейтілген отырысында Мемлекет басшысы Ұлттық жоспар - бес индустриалдық реформаны іске асыру бойынша 100 нақты қадам туралы мәлімдеді, осы жоспарға сәйкес Бірыңғай сатып алушы моделін енгізу, РЭК ұлғайту қажеттілігі, электр энергетикада жаңа тарифтік саясат енгізу туралы шешім қабылданды.
Саланы дамыту, инвестиция тарту үшін жағымды жағдай жасау мәселесін жүйелі шешу үшін 2015 жылы Қазақстан Республикасының кейбір заңнамалық актілеріне электр энергетикасы мәселелері бойынша өзгерістер мен толықтырулар енгізу туралы Заң қабылданды. Осы Заң қабылданғаннан кейін пайдалану және тұтынушылдарды энергиямен сенімді жабдықтау бойынша талаптар күшейтілді, 2019 жылға дейінгі шектеулі тарифтер қарастырылды. Оған қоса, 2019 жылға дейін станцияларды реконструкциялау және қайта жарақтауды талап ететін инвестициялық бағдарламаларды іске асыруға байланысты электр энергиясының жеке және есептік тарифтерін бекіту тәртібі сақталуда. Бұл шараларды отандық өндірістік кәсіпорындардың бәсекеге қабілеттілігін қолдау және сақтау мақсатында ҚР Үкіметі қабылдады. Сонымен қатар электр энергиясы нарығының жұмысын мониторингілеу бойынша қызметтерді жүзеге асыратын коммерциялық емес ұйым - Нарық кеңесін және электр энергиясының орталықтандырылған импорты мен экспортын жүзеге асыратын заңды тұлға - Ұлттық операторды құру қарастырылып отыр.
Қазақстанның электр энергетикасын тұрақты қаржыландыру, электр энергиясы нарығын ұйымдастыруға өзгерістер енгізу үшін жаңа көмекші қаржылай механизмдер әзірленіп жатыр. Атап айтқанда 2019 жылғы 1-қаңтардан бастап шектеулі тарифтердің орнына салаға Қуаттылық нарығы деп аталатын инвестиция тартатын жаңа механизм келеді. Өз кезегінде қуаттылық активтерінің иелері өз қарамағындағы нысандардың сенімділігіне және тиімділігін арттыруға инвестиция салуы қажет.
Энергия өндіруші ұйымдардың тарифтері 2 құрамдас бөлікке бөлінеді: электр энергиясы тарифі және электр қуаттылығының даярлығын қолдау тарифі. Электр энергиясының тарифтеріне айнымалы операциялық шығындар мен өтемпұлдар жатады. Электр қуаттылығының даярлығын қолдау тарифіне инвестициялық шығындар жатады. Барлық қолданыстағы станциялар үшін электр қуаттылығының даярлығын қолдау бойынша қызметтердің бір шектеулі тарифі белгіленеді, сонымен қатар әрбір электр өндіруші ұйымда жеке инвестициялық келісім жасау және тұтас қуаттылыққа, сол сияқты оның белгілі бір бөлігіне жеке тариф алу мүмкіндігі болады.
Осы заңның нормалары ұзақ мерзімді инвестиция қайтару кепілдігін қамтамасыз етуге жағдай жасауға және электр энергиясы және қуаттылықтар нарығының жұмысының ашықтығын көтеруге бағытталған. Қазіргі уақытта ҚР Энергетика министрлігінде энергия беруші ұйымдарды үлкейту бөлігінде Қазақстан Республикасының кейбір заңнамалық актілеріне электр энергетикасы мәселелері бойынша өзгерістер мен толықтырулар енгізу туралы ҚР Заң жобасын әзірлеу жұмыстары жүргізіліп жатыр.
Әр өңірдегі энергия беруші ұйымдардың басым көпшілігі электр желілеріне қызмет жасау бойынша шығындарды және үстеме шығындарды есепке алатын жүйе жоқ болғандықтан электр энергиясын беру бойынша қызметтер үшін электр энергиясын беру бойынша қызметтер үшін негізделмеген шығынға батып отыр, мұның өзі нәтижесінде тұтынушыларға теріс әсерін тигізеді.
РЭК үлкейту энергиямен жабдықтаудың сенімділігін арттырады, өңірлерде соңғы тұтынушыларға электр энергиясын беру шығындарын азайтады.
Қауымдастық ҚР Жер және Салық кодекстеріне электр энергетика нысандарына жер телімдерін белгілеу және энергия беруші ұйымдарды балансына электр желілерін қабылдаған кезде корпоративтік табыс салығынан және мүлік салығынан босату тәртібі бөлігінде түзетулер енгізу мәселелерін енгізуді ұсынды. Электр энергетикасындағы осындай және одан да маңызды мәселелер Энергетика саласын дамыту жөніндегі үйлестіру кеңесінің жұмыстары шеңберінде қауымдастық алаңында талқыланады.
1.2 Қазақстан энергетикасының қазіргі жағдайы және болашағы
Электроэнергетиканың 2030 жылға дейінгі даму бағдарламасы (ҚР Үкіметінің 09.04.1999 ж № 384 қаулысымен бекітілген) тұжырымдамалық концептуалдық сипатқа ие жəне ол Қазақстан Республикасының 2030 жылға дейінгі дамуын іске асыратын бағдарламасының стратегиялық бөлігі ретінде əзірленген болатын. Электр энергетикасы базалық салалардың бірі бола отырып, кез келген мемлекеттің экономикалық, əлеуметтік саласында маңызды рөл атқарады. Сондықтан электроэнергетикалық кешен Қазақстан Республикасының экономикалық секторларының басымдықтарының бірі ретінде анықталған жəне ол жаңажоғарытиімді технологиялар менжалпыішкі өнімнің энергия сыйымдылығын тұрақты төмендету базасында энергетика - экономика - табиғат-қоғам жүйесінің үдемелі теңестірілген жүйесі ретінде қарастырылады. 2030 ж. дейінгі бағдарламаның мақсаты жəне негізгі басымдықтары:
- Экономиканы жəне халықты электр энергиясымен өзін-өзі қамтамасыз етуге жəне елдің ұлттық қауіпсіздігінің бір көрінісі - энергетикалық тəуелсіздікке қол жеткізу;
- Электр энергияның экспорттық, бəсекеге қабілеттік ресурстарын, олардың шекаралас жəне үшінші елдердің энергетикалық нарығында сұраныс мүмкіндігін жасау;
- Өндірушілер, көлік жəне таратушы электр тораптары мен электр энергиясы ағындарының, диспетчерлік бəсекеліктік нарығын дамыту. Электроэнергетикалық саладағы негізгі стратегиялық бағыттар:
- Қазақстанның біртұтас энергетикалық жүйесін (БЭЖ) қалыптастыру;
- Орталық Азия республикаларының энергия жүйелері мен Ресей біртұтас энергетикалық жүйесінің біріккен жұмысын қайта қалпына келтіру;
- Электр энергияның ашық бəсекелестік нарығының үлгілерін əзірлеу;
- Қолданыстағы энергия көздерін қайта құру жəне жаңарту арқылы бар мүмкіндігінше пайдалану;
- Импорт алмастырушы ретінде жаңа қуаттар енгізу;
- Дəстүрлі емес энергетиканы дамыту есебінен электр энергияны өндіру құрылымын жақсарту;
- Органикалық отын шығынын айтарлықтай қысқартуға жəне парниктік газ шығарылымдарын азайтуға мүмкіндік беретін тиімді энергия сақтағыш технологиялар ретінде, электр энергиясы мен жылуды түйдектеп өндірумен, қолданыстағы жылумен жабдықтау жүйелерін қайта құру жəне жаңалау;
- Экономикалық жəне экологиялық жағынан тиімді автономдық жоғары сапалы жылу көздерін енгізу.
Қазақстан электр энергиясының қазіргі жағдайы келесі мəселелермен сипатталады:
- Бір электр станциясында қуаты 4000 МВт-қа дейін энергия өндіретін станциялардың шоғырлануымен;
- Ірі электр станциялардың көбінесе отын кендері орындарына жақын орналасуымен;
- Өндірістік жəне коммуналдық қажеттіліктер үшін электр энергиясы мен жылу өндірудің құрама тəсілінің жоғары үлесімен;
- Республиканың электр қуаттарының балансында гидростанциялар үлесінің жеткіліксіздігімен (12% шамасында);
- Байланыс жүйелерінде кернеуі 500 жəне 1150 кВ əуе желісін қолданатын электр беріліс желілерінің дамыған сұлбасымен;
- Апатты жəне апаттан кейінгі жағдайларда бірыңғай энергетикалық жүйенің тұрақтылығын қамтамасыз ететін, қорғаныс пен апатқа қарсы релелік автоматика жүйесімен;
- Орталық диспетчерлік басқарумен, аймақтың диспетчерлік орталықтармен, электр энергиясын тұтынушылардың диспетчерлік орталықтарымен іске асырылатын бірыңғай ұйымдастырылған жедел жүйемен. Қазақстан территориясы энергетикалық қатынасы бойынша үш жаңа аймаққа бөлінеді (шартты түрді):
- Солтүстік жəне орталық аймақ; энергия шаруашылығы ортақ торапқа біріктірілген жəне Ресеймен байланысы бар Ақмола, Шығыс Қазақстан, Қарағанды, Қостанай жəне Павлодар облыстары енеді;
- Оңтүстік аймақ: бұған Алматы, Жамбыл, Қызылорда жəне Оңтүстік Қазақстан облыстары енеді, олар жалпы электр торабымен біріккен жəне Қырғызстанмен, Өзбекстанмен дамыған байланысы бар. 1998 жылы Оңтүстік аймақ Солтүстік аймақпен қатарлас жұмысқа қосылды.
- Батыс аймақ: бұған Ақтөбе, Атырау, Батыс Қазақстан жəне Ақтау облыстары кіреді, жалпы электр торабымен біріккен, ал Ақтөбе энергия шаруашылығы бөлек жұмыс істеді.
Елімізге көмір өнеркəсібіне жəне энергетикаға ірі қаржылар салынды жəне оның келешектік дамуына елеулі жиынтық жасалды. Сөйтіп, көмір кендері негізінен Солтүстік жəне Орталық Қазақстанда шоғырланған, электр энергияның негізгі көздері де осында орналастырылған. Бұл аймақтар электр энергиямен өзінөзі қамтамасыз етті, ішкі жəне сыртқы электр энергиясы нарығына ұсынатын мол əлеуеті бар. Оңтүстік Қазақстан аймағының жеткілікті жергілікті энергетикалық ресурстары жоқжəне оның электр энергетикасытасымалдыкөмірмен газ импортына негізделген.
Электр энергия қажеттілігінің бір бөлігі Орта Азия Республикаларының импорты есебінен өтеледі. Батыс Қазақстан аймағы өзінің жеке көмірсутекті отын қоры бола отырып, электр энергия қажеттілігінің бір бөлігін Ресейдің импорты есебінен жабады. Отынның қолда бар ресурстарын өндіре отырып, қысқа мерзімде өз қажеттіліктерін қамтамасыз ететiн экспорттық ресурстар жасау қажет. Қазіргі уақытта Қазақстанның электр станциялары қуаты жағынан өз қажеттілігімiздi толық қамтамасыз ететіндей əлеуеті бар, бірақ қалыптасқан торап сұлбалары мен нарықтық коньюктура Оңтүстік жəне Батыс аймақтарда электр энергиясы мен қуатты импорттауға мəжбүр етiп отыр. Қазақстан Республикасының барлық электр станцияларының қуаттарының қосындысы 7.2-кесте көрсетілген (шартты түрде). 275 7.2-кесте. Электр станцияларының қуаттылығы Электр станцияларының типтері МВт % Органикалық отынды пайдаланатын бу турбиналы 15384,80 84,54 Газ турбиналы 314,00 3,1 Гидравликалық 2230,30 12,25 Дизельдік 20,26 0,11 Электр станциялары жабдығының есептік ресурстары төмендегі 7.3-кестеде келтірілген: 7.3-кесте. Электр станциялары жабдығының есептік ресурстары Жабдық тобының атауы Қуаты МВт Белгіленген қуаты % Шектен аса жұмыс мерзімі бойынша тозуы % Блоктар 500 МВт 300 МВт 200 МВт ЖЭО 130 кГссм2 90 кГссм2 5000 2100 1860 2453 3687 27,5 11,5 10,2 13,5 20,3 32 100 73 56 65 Республикадағы электр тораптары 110-220-500-1150 кВ кернеулер жүйесі базасында КСРО БЭЖ (ЕЭС)-ның негізгі ұстанымдары негізінде қалыптасқан болатын. Қазақстан Республикасының электр тораптық шаруашылығы 0,4-610-35- 110-220-500 кВ жəне 1150 кВ кернеулі электр беріліс желілерінен тұрады. 0,4- 1150 кВ кернеулі электр беріліс əуе желілерінің барлық ұзындығы 454706,5 км жəне 35-1150 кВ кернеулі төмендеткіш қосалқы станциялардың саны 3069-61503 данаМВА құрайды, соның ішінде кернеулері бойынша 7.4-кестеде деректер келтірілген. 7.4-кесте. Электр желілері мен қосалқы станциялардың деректері ЭЖ 1150 кВ - 1422,9 км ҚС 1150 кВ - 37005 данаМВА ЭЖ 500 кВ - 5470,3 км ҚС 500 кВ - 1510482 данаМВА ЭЖ 220 кВ - 20269,1 км ҚС 220 кВ - 9315740,03 данаМВА ЭЖ 110 кВ - 37931,9 км ҚС 110 кВ - 17318412,76 данаМВА ЭЖ 35 кВ - 59317,6 км ҚС 35 кВ - 20859863,68 данаМВА ЭЖ 6 - 10 кВ - 208275,1 км ТП 6 - 350,38 кВ - 9091616949,26 данаМВА ЭЖ 0,4 кВ - 122019,6 км Орталық Азия, Ресейдің Шығыс жəне Батыс бөлігі энергия жүйелерінің географиялық орталық жағдайында орналасқан. БЭЖ-нiң негізінде қалыптасқан Қазақстанның электр энергетикасы қазіргі уақытта саланы нарықтық қатынастар енгізу негізінде реформалаумен байланысқан, терең қайта құрулар кезеңін бастан өткізді.
Қазақстанда біртұтас энергия жүйесін қалыптастырудың орталығы Солтүстік аймақ болып саналады, мұнда электр энергия көздерінің үлкен бөлігі (72,7%) шоғырланған жəне Қазақстан БЭЖ-ін Ресей БЭЖ-мен байланыстыратын, дамыған 220-500-1150 кВ электр желілері бар. Соңғы жылдары Қазақстанның БЭЖ-нің Екібастұз - Нұра - Ақадыр - ОҚГРЭС - Алматы ЭЖ-500 кВ транзиттік желісі бойынша Солтүстік жəне Оңтүстік бөлігі бірлестігі тұрақты жұмыс істейді, ал 1998-1999 жылдары олардың Орталық Азия БЭЖ қатарлас жұмыс істеуі ұйымдастырылды, бұл Оңтүстік Қазақстанның энергетикалық жүйесiнiң (Шымкент, Жамбыл, Қызылорда, Алматы) бірлескен жұмысының сенімділігін арттырады. Қазақстан БЭЖ-нің Батыс бөлігі (Маңғыстау, Ақтөбе, Атырау, Орал), өзінің географиялық алыс орналасуына жəне электр байланыстарының болмауына байланысты, Қазақстан БЭЖ-нің қалған бөлігінен ерекше жұмыс істейді жəне онымен бірыңғай технологиялық процеспен байланыспаған. Солтүстік жəне Оңтүстік Қазақстанның энергетикалық жүйелерiн біріктіру Оңтүстік аймақтың Орталық Азия мемлекеттерінен энергетикалық тəуелсіз болуын қамтамасыз етедi.
Энергия тиімділігін арттыру және энергия үнемдеу мәселелерін шешпей, Қазақстан экономикасын дамытатын тұрақты модель құру мүмкін емес. Осы саладағы шаралар жаңа технологиялар мен инновацияларды қолдана отырып ынталандыру арқылы өнеркәсіп, электр энергетикасы, тұрғынүй-коммуналдық және көлік секторларын жаңартуға мүмкіндік береді. Осыған байланысты Қазақстан билігі елдегі энергия ресурстарының қомақты қорына және дамыған энергетикалық инфрақұрылымға қарамастан, энергетикалық саясаттың негзігі басымдықтары дәрежесінде энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру бағытын таңдап отыр. Энергия сыйымдылығын азайту бойынша ЖІӨ 2020 жылға қарай ең кемі 40% - ға жеткіземіз деген өршіл міндет қойылды.
Соңғы жылдары Қазақстанда энергия үнемдеу және энергия тиімділігі мемлекеттік саясаттың басым міндеттерінің бірі болып тұр. Субъектілеріне 1500 т.у.т. астам энергия тұтынатын өндірістік кәсіпорындар, сонымен қатар муниципалдық мекемелер және мемлекеттік кәсіпорындар кіретін Мемлекеттік энергетикалық тізбені құру анағұрлым тиімді механизм болып табылад. МЭТ субъектілері мерзімді түрде энергетикалық тексеру жүргізуі тиіс, олардың негізінде энергия үнемдеу бойынша шаралар жоспары құрылады және іске асырылады.
Қазіргі уақытта іске асырылып жатқан саясат мыналарды көздейді:
1. өнім өндіру барысындағы энергия ресурстарын тұтыну саласындағы нормативтер;
2. қуаттылық коэффициентіне қойылатын талаптар;
3. жобалау құжаттамасына қойылатын жаңа талаптар;
4. энергия тиімділігі саласындағы міндетті талаптарды көлікке, электр қозғалтқышына, әртүрлі типтегі ғимараттар мен құрылыстарға және архитектуралық шешімдерге қолдану;
5. өнжірістің ірі кәсіпорындардағы энергия тиімділігін бағалауға энергетикалық аудит жүргізу бойынша талаптар;
6. энергия аудиторлары мен энергия менджерлерін даярлайтын оқу орталықтарын ұйымдастыру;
7. энергия сервистік келісімшарттар механизмдерін енгізу;
8. қыздыратын шамды пайдалануға және энергия тиімділігі бойынша класы таңбаланбаған электртехникалық өнімдерді сатуға тыйым салу.
Энергия тиімділігі бөлігінде заңнаманы бұзғаны үшін әкімшілік жауаптылыққа тарту жөніндегі түзетулер де енгізілді. Ағымдағы жағдайды тәуелсіз әрі объективті бағалау мақсатында және энергия үнемдеу және энергия тіимділігін арттыру саласындағы күрделі мәселелерді шешу бойынша нақты ұсыныстар бүгін қабылданған жүйелік шаралардың жиынтығы ел экономикасын электр энергиясымен сенімді қамтамасыз ететін біртұтас энергия жүйесін қалыптастыруға, экологиялық жүктемені азайтуға, ЖЭК энергия балансына тартуға және энергиялық тиімді технологияларды енгізуге бағытталған.
1.3 Трансформаторлы қосалқы станция және тарату пункттерінің жабдықтары жайлы мағұлмат
Кернеулі 6; 10; 20 Кв болатын электрэнергияны қабылдауға, кенулі 0,4 Кв жиелігі 50, 60 Гц болатын үш фазалы өзгермелі тоқты таратуға және қацта өзгертуге арналған ҚТрҚС типиндегі метал корпусты кешенді трасформаторлық қосалқы станциялар.
ҚТрҚС өндірістік кәсіпорындарлдың, қалалық электрожелілерінде, құрылыс алаңдарын электрмен қамтамасыз етуге, өндірістік, ауылшаруашылық және фермерлік және тұрғын үй комуналдық, сонымен қоса жеке құрылыс аумақтары мен коттедждік қалашықтарды электрмен қамту бойынша жеке жеке қажеттілігіне қолданылады.
1.1 сурет-Метал корпусты кешенді трасформаторлық қосалқы станция
Кешенді трансформаторлық қосалқы станция трансформатор және төмен және жоғары кернеулі тарату қондырғысы орналасатын темір корпус болып табылады. Трансформаторлық қосалқы станция электроэнергияны қабылдауға, қайта өзгертуге және таратуға арналған. ҚТрҚС жоғарғы кернеулі тарапынан 6(10) Кв қабылдап, оны 0,4 Кв төмен кернеуге өзгертеді. Электроэнеогияны тұтынушыларға тарату алыстайтын линиялар жүзеге асырады. Кешенді қосалқы станцияның жұмысының қауіпсіздігі мен сенімділігі комутатциялық және релелік қорғаушы жабдықтар арқылы қатамасыз етілед. Есептеу мен жарықтандыру құралдары қосалқы станцияны ынғайлы қызымет етуіне жағдай жасайды.
Кесте 1.1 Техникалық параметрлердің негізгі параметрлері мен мінездемелері
Параметрлер атауы
мағынасы
Күштік трансформатордың қуаты,кВА
25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500;
ЖК жағындығы номиналдық кернеу, кв
6; 10; 20
ЖК жағындағы мүмкін болатын кернеу, кв
24
ТК жағындағы номиналдың желілік кернеу, кВ
0,4
ЖК жағындағы жинақ шиналарының номиналдық тоғы, А
400; 630; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500;
ТК жағындағы жинақ шиналарының номиналдық тоғы, А
63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 3200; 4000; 5000
ЖК жағындағы 1с ішіндегі термикалық шыдамдылығының тоғы, кА
20-25
ЖК жағындағы электродинамикалық шыдамдылығының тоғы, кА
25; 31,5
МТС 1516.1 бойынша оқшаулану деңгейі
Қалыпты оқшаулану;
Б категориялы оқшаулану
Жиелігі, Гц
50; 60
Кесте 1.2 Қтрқс атқарушы класификациясы.
Қтрқс класификациялану белгісі
Атқарылуы
Күштік трансформатордың көрінісіне байланысты
Майлы оқшауланатын күштік трасформатормен, құйылып оқшауланатын трансформатормен (құрғақ)
Трансформатордың ТК жағында орамасның нейтралдарын жасау әдісі бойынша
Қатты төмендетілген нейтралмен
ҚТрҚС бөліктерінің өзара орналасуы бойынша
Бір ядорлық, екі ядорлық, көп ядорлық
Қолданылыпжатқан трансформаторлардың саны бойынша: бір трансформатормен
Бір трансформатормен, екі трансформатормен
ЖК-ТҚ-на енгізуді атқару бойынша
Кабельдік, әуелік
ТК-ТҚ-нан шығару бойынша
Кабельдік, шиналы
Климаттық орындалу көрнісіне байланысты
У1; УХЛ1
Қабаттың қорғау дәрежесіне байланысты
14254 МТС бойынша-ІР23
Қондырылатын жабдыққа байланысты ҚТрҚС молуінің атқаруына байланысты
Жылытылған, жылжытылмаған
Көше жарықтарын басқаратын панельдің болуына байланысты
Көшені жарықтандыру бөлігімен; көшені жарықтандыру бөлігінсіз
Ээ-н есептеу құралдары бар болуына байланысты
ээ есептуішімен; ээ есептеуінсіз
Автоматты ажыратқыштарды орнату әдісі бойынша
Суырмалы ажыратқыштармен; станцонарлық ажыратқыштарымен; JM рубильниктеріде
1-ші орналастыру категоиясымен болатын ТК-ТҚ-да қызымет көрсетуші дәліздің (тамбур) бар болуына байланысты
Сыртқы қызымет көрсету, ішкі қызымет қөрсету
Кешенді трансформаторлық қосалқы станциялар ҚТрҚС төменде көрселілген бөліктерден тұратын металды қабат болып табылады:
Жоғары кернеулі тарату қондырғысының (ЖК-ТҚ) бөліктерінен;
Күштік трансформатор камерасының (КТрК) бөлігі;
Төмен кенеулі тарату қандырғыснан ( ТК-ТҚ) тұратын бөлік;
Әуелік тоқ өткізу жағдайында әуелік енгізу қорабы (ӘЕҚ)
ТК-ТҚ бөлігіне ішкі бөлігінде ішкі тапсырысқа байланысты әртүрлі күштік жабдықтар орнатылатын UNISARC-CЭ-TPS, UNISARC-СЭ, К-59-СЭ, RM6 типтеріндегі кешенді тарату қондырғылары орнатылады. ТК-ТҚ еденінде егер белгілі бір қысқа тұйықталулар болған дағдайда газдардың қысымын азайтатын қақпақша жасалған. ТК-ТҚ есіктері мүмкін болатын қысқа тұйықталу жағдайда доғалы газдардың әсерінен пайда болатын қысымдарға төтеп бере алады. ТК-ТҚ еденінде кабельдерді өткізуді қамтамасыз ететін нығыздалғыш резиналы терезе қарастырылған.
ККТр кез келген типтегі күштік трансформаторды орналастыруға есептелген негізімен металды қабат ретінде жасалған. ККТр есіктерінде IP23 қауіпсіздік дәрежесін қамтамасыз ететін, ауаның келуі және кетуі арқылы трансформаторды салқындатып тұратын жабуыштар бар. Жылдың суық мезгілдерінде жалюзилерді жапқыштармен жабу қарастырылған. ККТр түбінде трансформаторлық майды апаттық жағдайда ағытып №іберуге мүмкіндік беретін тесік орналасқан.
ҚТрҚС ішкі бөлігіне төселген швейлерге төмендегілер орналастырлатын метал қабаты реттінде жасалған:
Электрэнергиясының есебін жүргізетін есептеуіш құрал, сонымен қоса ауаны автоматты жылытуды жүргізетін жүйе орналасқан шкаф;
Күштік комутатциялық жабдық;
Екі трансформаторлық қосалқы станция атқаруылу жағдайында, қорғаушы аппараттары және АВР автоматикалары.
Енгізуші коммутациялы аппараттарда және алыстайтын фидейлер ретінде ТК-ТҚ әртүрлі өндірушілердің зауыттарында өндірілген станцинарлық немесе жылжымалы атқарылатын автоматты ажыратқыштармен, рубильник-сақтандырғышпен коплекттелуі мүмкін.
ТК-ТҚ бөлігінде температураны 0ºС-ден түсірмей ұстап тұру үшін жыжымалы элеметтері орналасқан, олардың қосылуы автоматты түрде NOIROT жылыту элеметтеріне қондырылған термо реттеуіштің дабылы бойынша жүзеге асырады.
1.4 Қосалқы станцияларды басқару тәсілдері
Қосалқы станция (подстанция) дегенiмiз электр энергиясын тиiмдi пайдалану немесе оны түрлендiруге арналған электр қондырғы [1, 2, 4, 12]. Мұнда электр желiсiнiң кернеуiн төмендетуге арналған төмендеткiш қосалқы станциялар қарастырылады. Мұндай қосалқы станциялар мынадай бөлiктерден тұрады:
1) Бiр немесе бiрнеше трансформаторлар (автотрансформаторлар).
2) Жоғары кернеулi таратқыш.
3) Төмендетiлген кернеулi (орташа жəне төмен) таратқыш.
4) Қосалқы құрылғы.
Кейбiр қосалқы станцияларда синхронды компенсаторлар, статикалық конденсаторлар немесе шунттаушы реакторлар орнатылған. Əдетте олар жоғары кернеудi жiктеумен шектеледi, өйткенi мұның өзi белгiлi бiр дəрежеде станцияның қуатын, алатын аумағын жəне құнын белгiлейдi. Қосалқы станцияның категориясына мыналар жатады:
1. Ұзын көп тiзбектi линиялардағы трансформаторсыз электр қондырғылары. Бұлар берiктiгiн арттыратын секциялық линияға, бойлық компенсацияға конденсаторлар орнатуға арналған. Мұндай құрылғыны секциялық қосалқы станция деп атайды.
2. Қалалық желiлер мен өнеркəсiп орындары желiлерiндегi трансформаторсыз электр қондырғылары тұтынушыларға қуатты таратуға (бөлуге) арналған. Мұндай құрылғы таратқыш қосалқы станция деп аталады. Қосалқы станцияны жобалау қарастырылып отырған жүйенiң дамуына немесе 60 ауданды электрмен қамтамасыз ету сұлбасына байланысты. Мүдделi ұйымдардың сұранысы негiзiнде таяудағы 5-10 жылда энергияны пайдалану мүмкiндiгi анықталады. Желi сұлбасы, қосалқы станцияның орны жəне олардың қуаты белгiленедi. Мұндайда даму келешегi жəне құрылысты салу кезегi ескерiледi [1, 2].
Аудандық электрлiк төмендеткiш қосалқы станцияларды жобалау, оларды жалғайтын энергожүйенiң жобасына тығыз байланысты [4.12]. Жобалау шешiмiн дұрыс орындау үшiн таяудағы 8-10 жылда энергожүйенi дамытудыңкомплекстi перспективалықжобасын, энергия балансын, автоматтандыру мен диспетчерлердi, сондай-ақ энергожүйенi жəне аудандық желiлердi пайдалануды ұйымдастыру жобасын, ондағы еңбек өнiмдiлiгiн арттыруға, күрделi қаржыны кемiтуге қоятын қазiргi талабын негiзге алады [4,12]. Энергиямен жабдықтау сұлбасының, энергожүйесiндегi электр желiсi мен жекелеген экономикалық ауданды дамытудың жобасында мына мəселелер қарастырылады:
1. Электр жəне жылу қуатының қосымша күшi, жекелеген ЖЭО-ның параметрлерi жəне оларды iске қосу мерзiмдерi айқындау;
2. Қуат балансы əр жыл бойынша жасалады жəне энергия жүйелерi арасындағы кейде қарастырылып отырған ауданның iшiндегi ток қуатының шамасы анықтау;
3. 110 жəне 220 кВ электр желiсiнiң жəне бiрлескен жүйедегi электр желiсiнiң сұлбасын белгiлеу қажеттiлiгi айқындау;
4. 110-220 кВ-тық желiнiң параметрлерiн таңдау; 5. Қысқа тұйықталу қуаты жəне басқа да деректер анықталады, мұның өзi 110- 220 кВ-ты қосалқы станция мен электр берiлiсi желiсiн жобалау үшiн қажет.
5. 110-220 кВ электр берiлiсiнiң желiсi мен қосалқы станцияны iске қосу кезегiн белгiлеу.
6. Электр станциясын, қосалқы станцияны жəне электр берiлiс желiсiн салуға кететiн қаржы шығыны, электр станциялары мен тұтынатын орындардағы қондырғылардағы электр энергиясының шамамен алынған құнын есептеу.
Жоғарыда аталған мəселелер бойынша жобалау жұмыстарының нəтижесiнде қосалқы станциялар мен электр берiлiсi желiлерiндегi ұсынылған құрылыс көлемiнiң жиынтық деректерi көрсетiледi. Мұндайда қосалқы станцияны жобалау мен салу қажеттiлiгi сұлбада негiзделiп, оның параметрлерi (трансформаторлар, автотрансформаторлар, компенсациялаушы құрылғылар), желiлiк қосылыстардың саны жəне жоғары кернеудiң таратқыш құрылғыларындағы ячейка мөлшерi көрсетiледi. Электр қондырғылары құрылысының ережелерiне сəйкес электр қабылдағыштар категорияға бөлiнедi [4,12].
1 - категория: мұндай электр қабылдағыштарда электрмен жабдықтау кезiнде үзiлiс болған жағдайда адамдарға қатер төндiруi, өндiрiске елеулi нұқсан келуi мүмкiн;
2 - категория: мұндай электр қабылдағыштарда электрмен жабдықтау кезiнде үзiлiс болған жағдайда өнiм едəуiр аз алынып, едəуiр шығынға ұшырауы мүмкiн;
3 - категория: басқа да электр қабылдағыштары қолданылады.
Электр қабылдағыштар желiге қосылған кездегi сипаттамасына жəне қосалқы станцияның электр сұлбасына қосылуына қарай түрлiше болады. Электр желiсiн жобалаған кезде электр берiлiсiндегi резервтiк желi санын белгiлеудiң жəне қосалқы станциядағы электр қосылысының негiзгi критерийi - тұтынатын орындарды электрмен сенiмдi жабдықтау болып саналады. Аудандық қосалқы станция электр жүйесiнiң жауапты элементтерi болып саналады. Сондықтанда бұл қосалқы станцияларды жобалағанда жəне салғанда, оларды пайдаланатын орындардың қалыпты режимде жұмыс iстеуiн ғана емес, апаттық жағдайда ажыратылғанда да (мəселен, қоректендiрушi желi немесе жұмыс iстейтiн трансформаторлардың бiреуi iстен шықса) сенiмдi жұмыс iстеуiн қамтамасыз етуi тиiс.
Аудандық iрi қосалқы станцияларда қуатты автотрансформаторлар мен трансформаторлар орнатқан тиiмдi. Өйткенi олар электр қосылысының неғұрлым тиiмдi сұлбасын қабылдауға, таратқыш құрылғыларды жəне қосалқы станцияның басқа құрылыстарын неғұрлым тиiмдi құрастыруға мүмкiндiк бередi. Əдетте, екi трансформаторды немесе автотрансформаторды орнатқан тиiмдi, ал кейбiр жағдайда одан да көп трансформаторлар орнатылуы мүмкiн. Аудандық қосалқы станцияларға өте жоғары талап қойылады. Соның ең бастылары [4, 12]:
1. Қосалқы станцияның электр желiсiнiң екiншi тiзбегiнiң резервтiк қорегi мен электр қондырғыларының аудандық тораппен байланысы болуы тиiс.
2. Бiрiншi немесе екiншi кернеудегi шиналар зақымданған жағдайда қосалқы станция тұтынатын орындарды қоректендiрудi толық немесе жарымжартылай қысқартуды қамтамасыз етуi тиiс.
Энергетикалық жүйенің элементтерінің ұзақ уақыт бойындағы жұмысына арналған параметрлер номинал параметрлер деп аталады [4,12,14,15]. Энергетикалық жүйелердің түрлі элементтері үшін əр түрлі параметрлер номиналь бола алады, оның ішінде: кернеу, тоқ қуат, қуаттылық коэффициенті, жиілік, айналу жиілігі, жылжу жиілігі, температура, ажырату тоғы жəне т.б. Жоғары санды техникалық-экономикалық есептер негізінде номинал параметрлердің бірқатарын мемлекеттік стандарт белгілейді.
Электр машиналары мен электр жабдықтарының номиналь параметрлерін паспорттарын жасап-шығарушы завод белгілейді. Олардың барлығы немесе ең негізгілері электр машиналары мен электр жабдықтарының паспорт таблицасында көрсетіледі [4,12,14,15].
Электр машиналары, электр аппараттары жəне басқа да электр жабдықтары қағида бойынша олардың максималь пайдалы əсер коэффициенттері нақтылы параметр зонасында орналасатындай етіп жобаланады. Энергетикалық жүйенің барлық элементтерінің нақтылы параметр мен жұмыс істеу кезінде энергетикалық жүйе режімінің жылыту жүйесіне бір кадым жақын екені белгілі болды. Кей жағдайларда, мəселен, элементтердің пайдалы əсер коэффициенттерінің жүктемеге тəуелділігін есепке ала отырып, параметрлермен жұмыс істеу кезінде, олардың номиналь параметрлерден анағұрлым өзгеше екеніне көз жеткізуге болады. Алайда, жұмыстың бұл сияқты жағдайларында мұқият түрдегі техникалық жəне техникалық-экономикалық дəлелдемесі болуы керек.
Қосалқы станциядағы электр қосылысының сұлбасы арқылы қолданылған жабдықтар мен құрылғылар комплексiн белгiлеп, оны тұтастай салуға кеткен жұмыс көлемi мен күрделi қаржы шығынын анықтайды. Қосалқы станция сұлбасы орнатылған жабдықтардың тек түрiн жəне оған кеткен шығынды ғана емес, оның құрастырылуы мен конструкциялық орындалуын да, қосалқы құрылғылардың көлемiн де белгiлейдi. Əдетте, қосалқы станцияның электрлiк қосылыс сұлбасы оны пайдаланудың барлық кезеңiндегi режимдiк сипаттамасын белгiлейдi. Қосалқы станцияның сұлбасы желi конфигурациясымен жəне электр жүйесiнiң жұмыс режимiмен анықталады. Қосалқы станцияның электр қосылысының сұлбасы электрмен сенiмдi жабдықтауды, автоматтандыруды жəне үнемдiлiктi, желiдегi режимдiк ерекшелiктердi қамтамасыз етуi тиiс. Сондықтан да қосалқы станцияның сұлбасын энергия жүйесiн дамыту жобасымен бiрге таңдау қажет. Қосалқы станция жүйедегi орналасу жағдайына жəне жоғары кернеумен қоректену сұлбасына қарай мынадай түрге бөлiнедi: тұйық (шеткi), өтпелi (транзиттiк) жəне тораптық (бұл бiр мезетте өтпелi де болуы мүмкiн).
Өтпелi жəне тораптық қосалқы станциялардың сұлбалары, тұйық станция сұлбасына қарағанда едəуiр сенiмдi. Жоғарыда аталғанға сəйкес қосалқы станцияларды жобалаған кезде, оларды салуға кететiн күрделi шығынды кемiту жағы ескерiлуi тиiс. Қосалқы станцияның электрлiк сұлбасын таңдау - жобалау кезiндегi ең басты жəне неғұрлым күрделi сала болып саналады. Қосалқы станцияның электрлiк сұлбасы мыналарды анықтайды:
1) Жоғары кернеулi аппараттардың санын жəне олардың параметрлерiн.
2) Қосалқы станцияның құралымын жинақтауды;
3) Электрмен жабдықтаудың сенiмдiлiгiн жəне пайдаланудың ыңғайлылық дəрежесiн белгiлеуді.
Кейбiр жағдайда қосалқы станцияның электрлiк сұлбасы одан қоректенетiн тарату желiсiнiң жəне қосалқы станцияны қоректендiретiн жоғары вольттi электр желiсiнiң сұлбасына да əсер етедi. Энергетикалық жүйелерде төмендеткiш қосалқы станцияны пайдалану оның электрлiк сұлбасына елеулi талаптар қояды:
Электр станциясы мен желiсiн техникалық пайдалану ережесiне сəйкес, 63 сұлбаның негiзгi талабына тұтыну орындарын электрмен үздiксiз жабдықтау жатады.
Электрмен жабдықтаудың сенiмдiлiгi тұтыну орындарындағы электр қондырғыларын энергияжүйесiнiң əртүрлi пункттерiндегi электр берiлiсi жүйесiмен байланыс сұлбасын тиiмдi таңдап алу арқылы жүзеге асырылуы мүмкiн. Қосалқы станциялардың құрастыру шиналарын секциялау - электрмен сенiмдi жабдықтаудың елеулi шарты болып саналады. Секцияның екi түрi бар: - қатаң секциялау, мұны өзгерту үшiн құрылыс жəне монтаждау жұмыстарын жүргiзуге тура келедi; - оңтайлы секциялау, мұндайда таратқыш құрылғыларды таратқыштар мен айырғыштарды ауыстырып қосу арқылы қайта бөлу оңай жүзеге асырылады. Қосалқы станцияның секция аралықтарындағы тiзбектi қатаң таратудың үлгiсi ретiнде құрастыру шиналарының бiр секциялық жүйесiн атауға болады. Қосалқы станциядағы оңтайлы секциялаудың үлгiсi ретiнде бiр ажыратқышы бар құрастырмалы шиналардың екi жүйелi сұлбасын атауға болады.
2. Сұлбаға қойылатын екiншi талапқа пайдаланудың көрнектiлiгi мен ыңғайлылығы жатады. Сұлба көрнектi болу үшiн элементтер саны неғұрлым аз, түрi қарапайым, құрастырмалы шиналардың барлық қосылыстары бiркелкi орындалуы тиiс.
3. Үшiншi талап сұлбаның оңтайлығы болып саналады. Мұндай сапа осы сұлбаның жекелеген учаскелерiн апаттық жағдайда бөлiп тастағанда немесе жоспарлы түрде жөндеуге қою үшiн ауыстырып қосқанда электрмен жабдықтау мүмкiндiгiн айқындайды.
Сұлбаның оңтайлығы оған қосымша қосылыстар мен аппаратураларды енгiзбей-ақ қамтамасыз етiлуi тиiс екендiгiн атап көрсеткен жөн. Қосалқы станция сұлбасы кез келген аппаратты жөндеуге қоюды немесе ешбiр кедергiсiз электрмен жабдықтауға қосуы жəне сұлбаға жедел ауыстырып қосу саны неғұрлым аз болуы тиiс. Сұлбаның жеткiлiктi оңтайлы жəне көрнектi болмауы, қондырғыда жұмыс iстеудi қиындатып, апатқа ұшырап əрi адамдарды жарақаттауы мүмкiн. Жұмыс тəжiрибесi көрсеткендей, пайдалану ыңғайлылығы сұлбаның қарапайымдылығы мен симметриялығына, таратқыш құрылғылардың жинақтылығына, сондай-ақ қолданылатын жабдықтардың (трансформатор мен коммутациялық аппараттар) бiр типтiлiгiне байланысты. Сондықтан қосалқы станцияны жобалаған кезде симметриясыз сұлбалар мен əр типтi жабдықтарды қолданбау қажет. Үнемдеу жағдайына байланысты қосалқы станцияны пайдалану процесiнде энергияның шығыны жəне есептi шығыны ең аз болатын сұлбаны таңдап алады.
Электрлік қосалқы станцияларда, əдетте бірнеше күштік трансформаторлар (автотрансформаторлар) іске қосылған күйлерінде жұмыс істейді. Бұл 64 трансформаторлардың кейбіреулерін сұлбадан ажыратқанда электр энергияның шығыны салыстырмалы түрде аз, яғни экономикалық тиімділігі көп емес. Сондықтан трансформаторларды бірнеше рет сұлбадан ажыратып жəне қайтадан іске қосу жауапты мəселе екендігін ескеру қажет. Себебі:
oo трансформаторды ажырату мезгілінде асқын кернеу пайда болуы ықтимал;
oo трансформаторды қайта іске қосқанда едəуір өтпелі ток пайда болуы мүмкін.
Ол едəуір өтпелі ток трансформатордың орамдарына электродинамикалық əрекетін тигізеді. Сонымен қатар, тізбектегі коммутациялық аппараттарға да əсерін тигізеді де, олардың элементтерінің күнібұрын тозуына əкеледі. Күштік трансформаторлардың қуаты келесідей талаптармен таңдалынады (ерекшеліктері):
oo бір трансформатор орнатылса
S ном.транс = S ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ЕУРАЗИЯ ТЕХНИКА-ЭКОНОМИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ
факультеті
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Қосалқы станцияларды қорғау және басқару саласындағы заманауи технологиялық шешімдер
Мамандығы:
Орындаған: Рахымжанов Н.Қ.
Ғылыми жетекші:
АЛМАТЫ, 2023
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
3
1
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
4
1.1
Қазақстан Республикасының электр энергетика жүйесі
4
1.2
Қазақстан энергетикасының қазіргі жағдайы және болашағы
8
1.3
Трансформаторлы қосалқы станция және тарату пункттерінің жабдықтары жайлы мағұлмат
12
1.4
Қосалқы станцияларды басқару тәсілдері
15
2
АРНАЙЫ БӨЛІМ
22
2.1
Қосалқы станция электр жабдықтарына сипаттама
22
2.2
Қосылқы станцияның электр жабдықтарының жұмысына талдау
24
2.3
Қосылқы станцияның электр жабдықтарына қойылатын талаптар
31
2.4
Электр станциялары мен қосалқы станциялардың қосылу сұлбалары
34
2.5
Электрмен қамтамасыз ету элементтерін таңдау және есептеу
38
2.6
Қосалқы станциалардағы трансформатордың түрін және қуатын таңдау
40
2.7
Қысқаша тұйықталу тоқтарын есептеу
42
2.8
Таратылу құрылғыларының электірлік сызбасын анықтау
46
2.9
Есептеу - графикалық жұмысы
49
3
ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
52
3.1
Күштік трансформаторлардағы электр энергияның жылдық шығының есептеу
52
4
ЕҢБЕК ҚОРҒАУ БӨЛІМІ
55
4.1
Энергетика жəне экология
55
4.2
Электр жарақатынан қорғану
59
ҚОРЫТЫНДЫ
61
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
62
Кіріспе
Соңғы жылдары шағын және орта кәсіпорындар санының өсуіне және электр жүктемесінің өсуіне байланысты электрмен жабдықтау сенімділігіне қойылатын талаптар деңгейі артты. Осыған байланысты қазіргі уақытта трансформаторлық қосалқы станциялардың көпшілігі қажетті электр энергиясын бере алмайды, ал олар беретін электр энергиясының сапасы заман талабына сай емес.
Электр станциясында өндірілген электр энергиясы генерациялайтын станциялар мен тұтынушыларды электр желісіне қосатын біртұтас біріктірілген электр жүйесі болып табылатын әуе желілері мен қосалқы станциялар арқылы тұтынушыларға беріледі.
Электр станциясы - электр энергиясын өндіруге арналған кәсіпорын немесе нысан. Сонымен қатар, электр беру желілері мен жүйелері электр энергиясын түрлендіру мен таратуда негізгі рөл атқарады.
Ол қосалқы станцияның электр жүктемесін есептеуге, кернеудің ауытқуын анықтауға, трансформатор түрін таңдауға, қысқа тұйықталу тогын есептеуге, электр қондырғыларын және тізбек құрамын таңдауға арналған.
Дипломдық жұмыстың өзектілігі: Қазіргі таңда трансформаторлық қосалқы станциялардың көпшілігі қажетті электр қуатын бере алмайды, ал олар беретін электр энергиясының сапасы заман талабына сай емес. Еліміздегі энергетика жүйесіне талдау жасай отырып, сапалы, қолжетімді, жеткілікті электр қуатын алу, энергетика кешенін тұрақты дамыту және қуаттылықты тұрақты өсіру міндеттерін анықтау.
Дипломдық жұмыстың мақсаты: Қазақстан Республикасының электр энергетика жүйесін зеттеу; қосалқы станцияның құрылғыларын таңдау; тұтынушыларды электр энергиясымен жабдықтау; электр жабдықтарының жұмысын талдау;
Дипломдық жумыстың міндеттері: Қазақстанның энергетика саласының қазіргі жағдайы мен болашағына талдау жасау; Қосалқы станция ұғымына сипаттама беру; Электр жабдықтарының жұмысын талдау.
Дипломдық жұмыстың құрылымы: дипломдық жұмыс кіріспе, негізгі бөлім, қорытынды және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Негізгі бөлімнің бірінші тармағында еліміздегі энергетика жүйесіне талдау жасай отырып қосалқы станцияны басқару бойынша жалпы сипаттамалар берілген, екінші бөлімде электр жабдықтарының сипаттамасы көрсетіліп, қосалқы станцияның электр жабдықтарының жұмысына талдау жасалынды. Сонымен қатар электр жабдықтарына қойылатын талаптар мен қосалқы станциядағы трансформатордың түрін және қуатын таңдау жасалынды. Арнаулы мәселе және экономикалық есептер шығарылып, еңбекті, азаматтық қорғау және электр жабдығын эксплуатациялаудың қауіпсіздіқ жолдары көрсетілген. Қолданылған әдебиеттер тізімі келтірілген.
1.1 Қазақстан Республикасының электр энергетика жүйесі
Қaзaқcтaнның энepгeтикa жүйeci элeктp энepгияcы мeн қуaтын өндipу жәнe элeктpмeн жaбдықтaу жүйeci, ұлттық экoнoмикaның өндipicтiк жәнe әлeумeттiк инфpaқұpылымындaғы мaңызды caлa әpi өнepкәciптiң бacқa caлaлapын дaмытудың бacты бaзacы бoлып тaбылaды. Кeңecтiк билiк дәуipiнe дeйiнгi кeзeңдe өндipгiш күштepдiң дaму дeңгeйi төмeн бoлуы ceбeптi oның энepгeтикaлық бaзacы Қaзaқcтaндa тым кeш қaлaнды. Дepeктep бoйыншa, қaзaқ жepiндe бapлық элeктp cтaнциялapдың қуaты 2,5 мың кВтcaғ-тaн acпaғaн, oлapдa жылынa 1,3 млн. кВтcaғ элeктp қуaты өндipiлгeн бoлca, кeн кәciпopындapынa қызмeт көpceту үшiн ұcaқ лoкoмoбильдi нeмece eкi тaктiлi мұнaй элeктp cтaнциялapы қoлдaнылғaн. Тeк қaлaдa ғaнa қуaты шaғын қaлaлық элeктpcтaнцияcы бoлғaн. Қaзaқcтaнның энepгeтикa жүйeci 1991 жылдaн дaғдapыcты жaғдaйды бacтaн кeшipдi.
Pecпубликaмыздың қoлдaныcтaғы энepгeтикaлық қуaты 1990 жылдың бacындa 17000 мВт-қa жуық бoлca, 1998 ж. opтacынa қapaй бұл қуaт 10000 мВт-қa дeйiн төмeндeдi. 2000 жылдың қopытындыcы бoйыншa элeктp қуaтын тұтыну көpceткiшi 8560 мВт-қa дeйiн қыcқapтылды. Қaзaқcтaн1энepгия өндipушi қуaттapдың тaпшылығы жәнe apтық элeктp қуaты бap aймaқтapдaн oны жeткiзe aлaтын элeктp жeлiciнiң жoқтығынa бaйлaныcты oңтүcтiк жәнe бaтыc aймaқтap үшiн элeктp қуaтын cыpттaн caтып aлды.
Eлiмiздe қaзipгi тaңдa энepгeтикaлық өнiмнiң 23-ciнe жуығы ЖЭCтepдe, қaлғaн бөлiгi энepгияcын CЭC-тepдe өндipiлeдi. Қaзaқcтaнның бaтыc aймaғындa энepгeтикaлық шикiзaт көзiмұнaй мeн тaбиғигaз бoлғaндықтaн cұйық, гaзтәpiздi жәнe apaлac типтi oтынмeн жұмыc icтeйтiн cтaнциялapлap дaмытылғaн. Шығыc жәнe oңтүcтiк aймaқтapдa әзipгecу қуaтынaн бacқa мeншiктi энepгия көздepi жoқ. Қaзip Қaзaқcтaнның бapлық oблыcтapындa aймaқтық 6 элeктp тopaптapы кoмпaниялapымeн қaтapкөптeгeн дeлдaлдap (тpeйдepлep) тұтынушылapды элeктp қуaтымeн қaмтaмacыз eтудe.
Қазақстандық электр энергетика кешенін тұрақты дамыту және қуаттылықты тұрақты өсіру республиканың басты міндеттерінің бірі болып табылады. Халықтың, сол сияқты бизнестің де ішкі қажеттіліктерін тиімді қанағаттандыру, сонымен қатар ел экономикасының әрі қарайғы тұрақты прогресі және электр энергиясын экспорттауға арналған мүмкіндіктерді ұлғайту электр энергетикасымен тығыз байланысты.
Саланың ағымдағы жай-күйіне жасалған талдаулар электр энергетикасының қолда бар даму әлеуетін барынша көптеп пайдалану қажет екенін, сонымен қатар электр станциялары мен желілері жабдықтарының тозуын азайту мәселелерін шешу, саланың инвестициялық тартымдылығын жоғарылату қажеттігін көрсетті. Қазіргі уақытта көмірді пайдаланып электр энергиясын өндіру 69 % құрайды, ал газдың үлесі 20 % және мұнай өнімдерінің (мазут) үлесі - 2 % (ЖЭО пайдаланылады), гидроэнергетика 9% энергия өндірсе, жаңармалы энергия көздерінің үлесі - небары 1%.
Бүгінде Қазақстандағы электр энергиясын әртүрлі меншік нысанындағы 76 электр станциясы жүзеге асырады. Қазақстанның электр станцияларының жалпы белгіленген қуаттылығы 20 844 МВт, қолда бар қуаттылық шамамен 16 945 МВт.
Ұлттық мәндегі электр станцияларына электр энергиясын өндіретін және оың көтерме сауда нарығында сатылуын қамтамасыз ететін ірі жылу электр станциялары жатады:
* Екібастұз ГРЭС-1 ЖШС;
* Екібастұз ГРЭС-2 станциясы АҚ;
* Еуроазиялық Энергетикалық Корпорация АҚ (Ақсу ГРЭС);
* Қазақмыс корпорациясы ГРЭС ЖШС;
* Жамбыл ГРЭС АҚ.
Сонымен қатар ҚР ЕЭС жүктеме кестесін қосымша реттеу үшін қуаттылығы үлкен гидравликалық электр станциялары:
* Қазмырыш АҚ Бұқтырма ГЭК,
* AES Өскемен ГЭС ЖШС,
* AES Шульбинск ГЭС ЖШС.
Өнеркәсіптік мәндегі электр станцияларына ірі өндірістік кәсіпорындарды және оған жақын орналасқан елді мекендерді электрмен және жылумен жабдықтайтын электр және жылу энергиясын құрамдастырып өндіретін ЖЭО жатады:
* Қарағанды-Жылу ЖЭО-3 ЖШС;
* ПВС ЖЭО, ЖЭО-2 Арселор Миттал Теміртау АҚ;
* Рудный ЖЭО (ССГПО АҚ);
* Балқаш ЖЭО, Жезқазған ЖЭО Қазақмыс корпорациясы ЖШС;
* Павлодар ЖЭО-1 Қазақстан алюминий АҚ;
* Шымкент ЖЭО-1,2 және басқалары.
Қазақстанда кернеуі 0,4-220 кВ электр желілері бойынша электр энергиясын таратумен 21 өңірлік энергетикалық компания және 109 басқа да шағын энергия таратушы ұйымдар айналысады. Осы орайда шағын энергия таратушы ұйымдардың үлкен бөлігі өз қызметін мемлекеттік реттеусіз атқарады.
Қазақстанда елдің электр энергетикалық жүйесін жаңарту бойынша белсенді жұмыстар жүргізілуде. Қазақстанда электр энергиясын өндіру үшін қолдағы қуаттылықтың 20 % дерлігі 1970 жылдарға дейін пайдалануға берілгендіктен, елді (практикалық және экономикалық тұрғыда мақсатқа лайық болған жағдайда) электр станцияларда отын ретінде (үлесі шамамен 70% құрайтын) жаппай көмір пайдаланудан газды, жаңармалы көздерді және атом энергиясын кеңінен қолдануға негізделген әртараптандырылған схемаға көшіруге мүмкіндік бар.
Электр энергиясы нарығының моделін жетілдіру бойынша жұмыстар шеңберінде 2014 жылғы маусымда 2030 жылға дейін Қазақстан Республикасының отын-энергетика кешенін дамыту тұжырымдамасын бекіту туралы Қазақстан Республикасы Үкіметінің қаулысы қабылданды.
Электр энергиясының көтерме сауда нарығының қолданыстағы моделі өзара байланысты, орталықтандырылмаған, орталықтандырылған электр энергиясы саудасының қолданыстағы нарықтарымен, жүйелік және көмекші қызметтер нарығымен, нақты уақыт режиміндегі теңгеруші нарықпен келісілген жүйелерге негізделген.
Электр энергия нарығының субъектілері:
* өндіріс саласында - энергия өндіруші ұйымдар;
* энегия беру және тарату саласында - Жүйелік оператор (KEGOC АҚ), РЭК, басқа энергия беруші ұйымдар;
* тұтынушылар (ірі, бөлшектелген);
* энергиямен жабдықтаушы ұйымдар;
* нарықтық оператор - КОРЭМ АҚ.
2015 жылғы мамырда ҚР Үкіметінің кеңейтілген отырысында Мемлекет басшысы Ұлттық жоспар - бес индустриалдық реформаны іске асыру бойынша 100 нақты қадам туралы мәлімдеді, осы жоспарға сәйкес Бірыңғай сатып алушы моделін енгізу, РЭК ұлғайту қажеттілігі, электр энергетикада жаңа тарифтік саясат енгізу туралы шешім қабылданды.
Саланы дамыту, инвестиция тарту үшін жағымды жағдай жасау мәселесін жүйелі шешу үшін 2015 жылы Қазақстан Республикасының кейбір заңнамалық актілеріне электр энергетикасы мәселелері бойынша өзгерістер мен толықтырулар енгізу туралы Заң қабылданды. Осы Заң қабылданғаннан кейін пайдалану және тұтынушылдарды энергиямен сенімді жабдықтау бойынша талаптар күшейтілді, 2019 жылға дейінгі шектеулі тарифтер қарастырылды. Оған қоса, 2019 жылға дейін станцияларды реконструкциялау және қайта жарақтауды талап ететін инвестициялық бағдарламаларды іске асыруға байланысты электр энергиясының жеке және есептік тарифтерін бекіту тәртібі сақталуда. Бұл шараларды отандық өндірістік кәсіпорындардың бәсекеге қабілеттілігін қолдау және сақтау мақсатында ҚР Үкіметі қабылдады. Сонымен қатар электр энергиясы нарығының жұмысын мониторингілеу бойынша қызметтерді жүзеге асыратын коммерциялық емес ұйым - Нарық кеңесін және электр энергиясының орталықтандырылған импорты мен экспортын жүзеге асыратын заңды тұлға - Ұлттық операторды құру қарастырылып отыр.
Қазақстанның электр энергетикасын тұрақты қаржыландыру, электр энергиясы нарығын ұйымдастыруға өзгерістер енгізу үшін жаңа көмекші қаржылай механизмдер әзірленіп жатыр. Атап айтқанда 2019 жылғы 1-қаңтардан бастап шектеулі тарифтердің орнына салаға Қуаттылық нарығы деп аталатын инвестиция тартатын жаңа механизм келеді. Өз кезегінде қуаттылық активтерінің иелері өз қарамағындағы нысандардың сенімділігіне және тиімділігін арттыруға инвестиция салуы қажет.
Энергия өндіруші ұйымдардың тарифтері 2 құрамдас бөлікке бөлінеді: электр энергиясы тарифі және электр қуаттылығының даярлығын қолдау тарифі. Электр энергиясының тарифтеріне айнымалы операциялық шығындар мен өтемпұлдар жатады. Электр қуаттылығының даярлығын қолдау тарифіне инвестициялық шығындар жатады. Барлық қолданыстағы станциялар үшін электр қуаттылығының даярлығын қолдау бойынша қызметтердің бір шектеулі тарифі белгіленеді, сонымен қатар әрбір электр өндіруші ұйымда жеке инвестициялық келісім жасау және тұтас қуаттылыққа, сол сияқты оның белгілі бір бөлігіне жеке тариф алу мүмкіндігі болады.
Осы заңның нормалары ұзақ мерзімді инвестиция қайтару кепілдігін қамтамасыз етуге жағдай жасауға және электр энергиясы және қуаттылықтар нарығының жұмысының ашықтығын көтеруге бағытталған. Қазіргі уақытта ҚР Энергетика министрлігінде энергия беруші ұйымдарды үлкейту бөлігінде Қазақстан Республикасының кейбір заңнамалық актілеріне электр энергетикасы мәселелері бойынша өзгерістер мен толықтырулар енгізу туралы ҚР Заң жобасын әзірлеу жұмыстары жүргізіліп жатыр.
Әр өңірдегі энергия беруші ұйымдардың басым көпшілігі электр желілеріне қызмет жасау бойынша шығындарды және үстеме шығындарды есепке алатын жүйе жоқ болғандықтан электр энергиясын беру бойынша қызметтер үшін электр энергиясын беру бойынша қызметтер үшін негізделмеген шығынға батып отыр, мұның өзі нәтижесінде тұтынушыларға теріс әсерін тигізеді.
РЭК үлкейту энергиямен жабдықтаудың сенімділігін арттырады, өңірлерде соңғы тұтынушыларға электр энергиясын беру шығындарын азайтады.
Қауымдастық ҚР Жер және Салық кодекстеріне электр энергетика нысандарына жер телімдерін белгілеу және энергия беруші ұйымдарды балансына электр желілерін қабылдаған кезде корпоративтік табыс салығынан және мүлік салығынан босату тәртібі бөлігінде түзетулер енгізу мәселелерін енгізуді ұсынды. Электр энергетикасындағы осындай және одан да маңызды мәселелер Энергетика саласын дамыту жөніндегі үйлестіру кеңесінің жұмыстары шеңберінде қауымдастық алаңында талқыланады.
1.2 Қазақстан энергетикасының қазіргі жағдайы және болашағы
Электроэнергетиканың 2030 жылға дейінгі даму бағдарламасы (ҚР Үкіметінің 09.04.1999 ж № 384 қаулысымен бекітілген) тұжырымдамалық концептуалдық сипатқа ие жəне ол Қазақстан Республикасының 2030 жылға дейінгі дамуын іске асыратын бағдарламасының стратегиялық бөлігі ретінде əзірленген болатын. Электр энергетикасы базалық салалардың бірі бола отырып, кез келген мемлекеттің экономикалық, əлеуметтік саласында маңызды рөл атқарады. Сондықтан электроэнергетикалық кешен Қазақстан Республикасының экономикалық секторларының басымдықтарының бірі ретінде анықталған жəне ол жаңажоғарытиімді технологиялар менжалпыішкі өнімнің энергия сыйымдылығын тұрақты төмендету базасында энергетика - экономика - табиғат-қоғам жүйесінің үдемелі теңестірілген жүйесі ретінде қарастырылады. 2030 ж. дейінгі бағдарламаның мақсаты жəне негізгі басымдықтары:
- Экономиканы жəне халықты электр энергиясымен өзін-өзі қамтамасыз етуге жəне елдің ұлттық қауіпсіздігінің бір көрінісі - энергетикалық тəуелсіздікке қол жеткізу;
- Электр энергияның экспорттық, бəсекеге қабілеттік ресурстарын, олардың шекаралас жəне үшінші елдердің энергетикалық нарығында сұраныс мүмкіндігін жасау;
- Өндірушілер, көлік жəне таратушы электр тораптары мен электр энергиясы ағындарының, диспетчерлік бəсекеліктік нарығын дамыту. Электроэнергетикалық саладағы негізгі стратегиялық бағыттар:
- Қазақстанның біртұтас энергетикалық жүйесін (БЭЖ) қалыптастыру;
- Орталық Азия республикаларының энергия жүйелері мен Ресей біртұтас энергетикалық жүйесінің біріккен жұмысын қайта қалпына келтіру;
- Электр энергияның ашық бəсекелестік нарығының үлгілерін əзірлеу;
- Қолданыстағы энергия көздерін қайта құру жəне жаңарту арқылы бар мүмкіндігінше пайдалану;
- Импорт алмастырушы ретінде жаңа қуаттар енгізу;
- Дəстүрлі емес энергетиканы дамыту есебінен электр энергияны өндіру құрылымын жақсарту;
- Органикалық отын шығынын айтарлықтай қысқартуға жəне парниктік газ шығарылымдарын азайтуға мүмкіндік беретін тиімді энергия сақтағыш технологиялар ретінде, электр энергиясы мен жылуды түйдектеп өндірумен, қолданыстағы жылумен жабдықтау жүйелерін қайта құру жəне жаңалау;
- Экономикалық жəне экологиялық жағынан тиімді автономдық жоғары сапалы жылу көздерін енгізу.
Қазақстан электр энергиясының қазіргі жағдайы келесі мəселелермен сипатталады:
- Бір электр станциясында қуаты 4000 МВт-қа дейін энергия өндіретін станциялардың шоғырлануымен;
- Ірі электр станциялардың көбінесе отын кендері орындарына жақын орналасуымен;
- Өндірістік жəне коммуналдық қажеттіліктер үшін электр энергиясы мен жылу өндірудің құрама тəсілінің жоғары үлесімен;
- Республиканың электр қуаттарының балансында гидростанциялар үлесінің жеткіліксіздігімен (12% шамасында);
- Байланыс жүйелерінде кернеуі 500 жəне 1150 кВ əуе желісін қолданатын электр беріліс желілерінің дамыған сұлбасымен;
- Апатты жəне апаттан кейінгі жағдайларда бірыңғай энергетикалық жүйенің тұрақтылығын қамтамасыз ететін, қорғаныс пен апатқа қарсы релелік автоматика жүйесімен;
- Орталық диспетчерлік басқарумен, аймақтың диспетчерлік орталықтармен, электр энергиясын тұтынушылардың диспетчерлік орталықтарымен іске асырылатын бірыңғай ұйымдастырылған жедел жүйемен. Қазақстан территориясы энергетикалық қатынасы бойынша үш жаңа аймаққа бөлінеді (шартты түрді):
- Солтүстік жəне орталық аймақ; энергия шаруашылығы ортақ торапқа біріктірілген жəне Ресеймен байланысы бар Ақмола, Шығыс Қазақстан, Қарағанды, Қостанай жəне Павлодар облыстары енеді;
- Оңтүстік аймақ: бұған Алматы, Жамбыл, Қызылорда жəне Оңтүстік Қазақстан облыстары енеді, олар жалпы электр торабымен біріккен жəне Қырғызстанмен, Өзбекстанмен дамыған байланысы бар. 1998 жылы Оңтүстік аймақ Солтүстік аймақпен қатарлас жұмысқа қосылды.
- Батыс аймақ: бұған Ақтөбе, Атырау, Батыс Қазақстан жəне Ақтау облыстары кіреді, жалпы электр торабымен біріккен, ал Ақтөбе энергия шаруашылығы бөлек жұмыс істеді.
Елімізге көмір өнеркəсібіне жəне энергетикаға ірі қаржылар салынды жəне оның келешектік дамуына елеулі жиынтық жасалды. Сөйтіп, көмір кендері негізінен Солтүстік жəне Орталық Қазақстанда шоғырланған, электр энергияның негізгі көздері де осында орналастырылған. Бұл аймақтар электр энергиямен өзінөзі қамтамасыз етті, ішкі жəне сыртқы электр энергиясы нарығына ұсынатын мол əлеуеті бар. Оңтүстік Қазақстан аймағының жеткілікті жергілікті энергетикалық ресурстары жоқжəне оның электр энергетикасытасымалдыкөмірмен газ импортына негізделген.
Электр энергия қажеттілігінің бір бөлігі Орта Азия Республикаларының импорты есебінен өтеледі. Батыс Қазақстан аймағы өзінің жеке көмірсутекті отын қоры бола отырып, электр энергия қажеттілігінің бір бөлігін Ресейдің импорты есебінен жабады. Отынның қолда бар ресурстарын өндіре отырып, қысқа мерзімде өз қажеттіліктерін қамтамасыз ететiн экспорттық ресурстар жасау қажет. Қазіргі уақытта Қазақстанның электр станциялары қуаты жағынан өз қажеттілігімiздi толық қамтамасыз ететіндей əлеуеті бар, бірақ қалыптасқан торап сұлбалары мен нарықтық коньюктура Оңтүстік жəне Батыс аймақтарда электр энергиясы мен қуатты импорттауға мəжбүр етiп отыр. Қазақстан Республикасының барлық электр станцияларының қуаттарының қосындысы 7.2-кесте көрсетілген (шартты түрде). 275 7.2-кесте. Электр станцияларының қуаттылығы Электр станцияларының типтері МВт % Органикалық отынды пайдаланатын бу турбиналы 15384,80 84,54 Газ турбиналы 314,00 3,1 Гидравликалық 2230,30 12,25 Дизельдік 20,26 0,11 Электр станциялары жабдығының есептік ресурстары төмендегі 7.3-кестеде келтірілген: 7.3-кесте. Электр станциялары жабдығының есептік ресурстары Жабдық тобының атауы Қуаты МВт Белгіленген қуаты % Шектен аса жұмыс мерзімі бойынша тозуы % Блоктар 500 МВт 300 МВт 200 МВт ЖЭО 130 кГссм2 90 кГссм2 5000 2100 1860 2453 3687 27,5 11,5 10,2 13,5 20,3 32 100 73 56 65 Республикадағы электр тораптары 110-220-500-1150 кВ кернеулер жүйесі базасында КСРО БЭЖ (ЕЭС)-ның негізгі ұстанымдары негізінде қалыптасқан болатын. Қазақстан Республикасының электр тораптық шаруашылығы 0,4-610-35- 110-220-500 кВ жəне 1150 кВ кернеулі электр беріліс желілерінен тұрады. 0,4- 1150 кВ кернеулі электр беріліс əуе желілерінің барлық ұзындығы 454706,5 км жəне 35-1150 кВ кернеулі төмендеткіш қосалқы станциялардың саны 3069-61503 данаМВА құрайды, соның ішінде кернеулері бойынша 7.4-кестеде деректер келтірілген. 7.4-кесте. Электр желілері мен қосалқы станциялардың деректері ЭЖ 1150 кВ - 1422,9 км ҚС 1150 кВ - 37005 данаМВА ЭЖ 500 кВ - 5470,3 км ҚС 500 кВ - 1510482 данаМВА ЭЖ 220 кВ - 20269,1 км ҚС 220 кВ - 9315740,03 данаМВА ЭЖ 110 кВ - 37931,9 км ҚС 110 кВ - 17318412,76 данаМВА ЭЖ 35 кВ - 59317,6 км ҚС 35 кВ - 20859863,68 данаМВА ЭЖ 6 - 10 кВ - 208275,1 км ТП 6 - 350,38 кВ - 9091616949,26 данаМВА ЭЖ 0,4 кВ - 122019,6 км Орталық Азия, Ресейдің Шығыс жəне Батыс бөлігі энергия жүйелерінің географиялық орталық жағдайында орналасқан. БЭЖ-нiң негізінде қалыптасқан Қазақстанның электр энергетикасы қазіргі уақытта саланы нарықтық қатынастар енгізу негізінде реформалаумен байланысқан, терең қайта құрулар кезеңін бастан өткізді.
Қазақстанда біртұтас энергия жүйесін қалыптастырудың орталығы Солтүстік аймақ болып саналады, мұнда электр энергия көздерінің үлкен бөлігі (72,7%) шоғырланған жəне Қазақстан БЭЖ-ін Ресей БЭЖ-мен байланыстыратын, дамыған 220-500-1150 кВ электр желілері бар. Соңғы жылдары Қазақстанның БЭЖ-нің Екібастұз - Нұра - Ақадыр - ОҚГРЭС - Алматы ЭЖ-500 кВ транзиттік желісі бойынша Солтүстік жəне Оңтүстік бөлігі бірлестігі тұрақты жұмыс істейді, ал 1998-1999 жылдары олардың Орталық Азия БЭЖ қатарлас жұмыс істеуі ұйымдастырылды, бұл Оңтүстік Қазақстанның энергетикалық жүйесiнiң (Шымкент, Жамбыл, Қызылорда, Алматы) бірлескен жұмысының сенімділігін арттырады. Қазақстан БЭЖ-нің Батыс бөлігі (Маңғыстау, Ақтөбе, Атырау, Орал), өзінің географиялық алыс орналасуына жəне электр байланыстарының болмауына байланысты, Қазақстан БЭЖ-нің қалған бөлігінен ерекше жұмыс істейді жəне онымен бірыңғай технологиялық процеспен байланыспаған. Солтүстік жəне Оңтүстік Қазақстанның энергетикалық жүйелерiн біріктіру Оңтүстік аймақтың Орталық Азия мемлекеттерінен энергетикалық тəуелсіз болуын қамтамасыз етедi.
Энергия тиімділігін арттыру және энергия үнемдеу мәселелерін шешпей, Қазақстан экономикасын дамытатын тұрақты модель құру мүмкін емес. Осы саладағы шаралар жаңа технологиялар мен инновацияларды қолдана отырып ынталандыру арқылы өнеркәсіп, электр энергетикасы, тұрғынүй-коммуналдық және көлік секторларын жаңартуға мүмкіндік береді. Осыған байланысты Қазақстан билігі елдегі энергия ресурстарының қомақты қорына және дамыған энергетикалық инфрақұрылымға қарамастан, энергетикалық саясаттың негзігі басымдықтары дәрежесінде энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру бағытын таңдап отыр. Энергия сыйымдылығын азайту бойынша ЖІӨ 2020 жылға қарай ең кемі 40% - ға жеткіземіз деген өршіл міндет қойылды.
Соңғы жылдары Қазақстанда энергия үнемдеу және энергия тиімділігі мемлекеттік саясаттың басым міндеттерінің бірі болып тұр. Субъектілеріне 1500 т.у.т. астам энергия тұтынатын өндірістік кәсіпорындар, сонымен қатар муниципалдық мекемелер және мемлекеттік кәсіпорындар кіретін Мемлекеттік энергетикалық тізбені құру анағұрлым тиімді механизм болып табылад. МЭТ субъектілері мерзімді түрде энергетикалық тексеру жүргізуі тиіс, олардың негізінде энергия үнемдеу бойынша шаралар жоспары құрылады және іске асырылады.
Қазіргі уақытта іске асырылып жатқан саясат мыналарды көздейді:
1. өнім өндіру барысындағы энергия ресурстарын тұтыну саласындағы нормативтер;
2. қуаттылық коэффициентіне қойылатын талаптар;
3. жобалау құжаттамасына қойылатын жаңа талаптар;
4. энергия тиімділігі саласындағы міндетті талаптарды көлікке, электр қозғалтқышына, әртүрлі типтегі ғимараттар мен құрылыстарға және архитектуралық шешімдерге қолдану;
5. өнжірістің ірі кәсіпорындардағы энергия тиімділігін бағалауға энергетикалық аудит жүргізу бойынша талаптар;
6. энергия аудиторлары мен энергия менджерлерін даярлайтын оқу орталықтарын ұйымдастыру;
7. энергия сервистік келісімшарттар механизмдерін енгізу;
8. қыздыратын шамды пайдалануға және энергия тиімділігі бойынша класы таңбаланбаған электртехникалық өнімдерді сатуға тыйым салу.
Энергия тиімділігі бөлігінде заңнаманы бұзғаны үшін әкімшілік жауаптылыққа тарту жөніндегі түзетулер де енгізілді. Ағымдағы жағдайды тәуелсіз әрі объективті бағалау мақсатында және энергия үнемдеу және энергия тіимділігін арттыру саласындағы күрделі мәселелерді шешу бойынша нақты ұсыныстар бүгін қабылданған жүйелік шаралардың жиынтығы ел экономикасын электр энергиясымен сенімді қамтамасыз ететін біртұтас энергия жүйесін қалыптастыруға, экологиялық жүктемені азайтуға, ЖЭК энергия балансына тартуға және энергиялық тиімді технологияларды енгізуге бағытталған.
1.3 Трансформаторлы қосалқы станция және тарату пункттерінің жабдықтары жайлы мағұлмат
Кернеулі 6; 10; 20 Кв болатын электрэнергияны қабылдауға, кенулі 0,4 Кв жиелігі 50, 60 Гц болатын үш фазалы өзгермелі тоқты таратуға және қацта өзгертуге арналған ҚТрҚС типиндегі метал корпусты кешенді трасформаторлық қосалқы станциялар.
ҚТрҚС өндірістік кәсіпорындарлдың, қалалық электрожелілерінде, құрылыс алаңдарын электрмен қамтамасыз етуге, өндірістік, ауылшаруашылық және фермерлік және тұрғын үй комуналдық, сонымен қоса жеке құрылыс аумақтары мен коттедждік қалашықтарды электрмен қамту бойынша жеке жеке қажеттілігіне қолданылады.
1.1 сурет-Метал корпусты кешенді трасформаторлық қосалқы станция
Кешенді трансформаторлық қосалқы станция трансформатор және төмен және жоғары кернеулі тарату қондырғысы орналасатын темір корпус болып табылады. Трансформаторлық қосалқы станция электроэнергияны қабылдауға, қайта өзгертуге және таратуға арналған. ҚТрҚС жоғарғы кернеулі тарапынан 6(10) Кв қабылдап, оны 0,4 Кв төмен кернеуге өзгертеді. Электроэнеогияны тұтынушыларға тарату алыстайтын линиялар жүзеге асырады. Кешенді қосалқы станцияның жұмысының қауіпсіздігі мен сенімділігі комутатциялық және релелік қорғаушы жабдықтар арқылы қатамасыз етілед. Есептеу мен жарықтандыру құралдары қосалқы станцияны ынғайлы қызымет етуіне жағдай жасайды.
Кесте 1.1 Техникалық параметрлердің негізгі параметрлері мен мінездемелері
Параметрлер атауы
мағынасы
Күштік трансформатордың қуаты,кВА
25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500;
ЖК жағындығы номиналдық кернеу, кв
6; 10; 20
ЖК жағындағы мүмкін болатын кернеу, кв
24
ТК жағындағы номиналдың желілік кернеу, кВ
0,4
ЖК жағындағы жинақ шиналарының номиналдық тоғы, А
400; 630; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500;
ТК жағындағы жинақ шиналарының номиналдық тоғы, А
63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 3200; 4000; 5000
ЖК жағындағы 1с ішіндегі термикалық шыдамдылығының тоғы, кА
20-25
ЖК жағындағы электродинамикалық шыдамдылығының тоғы, кА
25; 31,5
МТС 1516.1 бойынша оқшаулану деңгейі
Қалыпты оқшаулану;
Б категориялы оқшаулану
Жиелігі, Гц
50; 60
Кесте 1.2 Қтрқс атқарушы класификациясы.
Қтрқс класификациялану белгісі
Атқарылуы
Күштік трансформатордың көрінісіне байланысты
Майлы оқшауланатын күштік трасформатормен, құйылып оқшауланатын трансформатормен (құрғақ)
Трансформатордың ТК жағында орамасның нейтралдарын жасау әдісі бойынша
Қатты төмендетілген нейтралмен
ҚТрҚС бөліктерінің өзара орналасуы бойынша
Бір ядорлық, екі ядорлық, көп ядорлық
Қолданылыпжатқан трансформаторлардың саны бойынша: бір трансформатормен
Бір трансформатормен, екі трансформатормен
ЖК-ТҚ-на енгізуді атқару бойынша
Кабельдік, әуелік
ТК-ТҚ-нан шығару бойынша
Кабельдік, шиналы
Климаттық орындалу көрнісіне байланысты
У1; УХЛ1
Қабаттың қорғау дәрежесіне байланысты
14254 МТС бойынша-ІР23
Қондырылатын жабдыққа байланысты ҚТрҚС молуінің атқаруына байланысты
Жылытылған, жылжытылмаған
Көше жарықтарын басқаратын панельдің болуына байланысты
Көшені жарықтандыру бөлігімен; көшені жарықтандыру бөлігінсіз
Ээ-н есептеу құралдары бар болуына байланысты
ээ есептуішімен; ээ есептеуінсіз
Автоматты ажыратқыштарды орнату әдісі бойынша
Суырмалы ажыратқыштармен; станцонарлық ажыратқыштарымен; JM рубильниктеріде
1-ші орналастыру категоиясымен болатын ТК-ТҚ-да қызымет көрсетуші дәліздің (тамбур) бар болуына байланысты
Сыртқы қызымет көрсету, ішкі қызымет қөрсету
Кешенді трансформаторлық қосалқы станциялар ҚТрҚС төменде көрселілген бөліктерден тұратын металды қабат болып табылады:
Жоғары кернеулі тарату қондырғысының (ЖК-ТҚ) бөліктерінен;
Күштік трансформатор камерасының (КТрК) бөлігі;
Төмен кенеулі тарату қандырғыснан ( ТК-ТҚ) тұратын бөлік;
Әуелік тоқ өткізу жағдайында әуелік енгізу қорабы (ӘЕҚ)
ТК-ТҚ бөлігіне ішкі бөлігінде ішкі тапсырысқа байланысты әртүрлі күштік жабдықтар орнатылатын UNISARC-CЭ-TPS, UNISARC-СЭ, К-59-СЭ, RM6 типтеріндегі кешенді тарату қондырғылары орнатылады. ТК-ТҚ еденінде егер белгілі бір қысқа тұйықталулар болған дағдайда газдардың қысымын азайтатын қақпақша жасалған. ТК-ТҚ есіктері мүмкін болатын қысқа тұйықталу жағдайда доғалы газдардың әсерінен пайда болатын қысымдарға төтеп бере алады. ТК-ТҚ еденінде кабельдерді өткізуді қамтамасыз ететін нығыздалғыш резиналы терезе қарастырылған.
ККТр кез келген типтегі күштік трансформаторды орналастыруға есептелген негізімен металды қабат ретінде жасалған. ККТр есіктерінде IP23 қауіпсіздік дәрежесін қамтамасыз ететін, ауаның келуі және кетуі арқылы трансформаторды салқындатып тұратын жабуыштар бар. Жылдың суық мезгілдерінде жалюзилерді жапқыштармен жабу қарастырылған. ККТр түбінде трансформаторлық майды апаттық жағдайда ағытып №іберуге мүмкіндік беретін тесік орналасқан.
ҚТрҚС ішкі бөлігіне төселген швейлерге төмендегілер орналастырлатын метал қабаты реттінде жасалған:
Электрэнергиясының есебін жүргізетін есептеуіш құрал, сонымен қоса ауаны автоматты жылытуды жүргізетін жүйе орналасқан шкаф;
Күштік комутатциялық жабдық;
Екі трансформаторлық қосалқы станция атқаруылу жағдайында, қорғаушы аппараттары және АВР автоматикалары.
Енгізуші коммутациялы аппараттарда және алыстайтын фидейлер ретінде ТК-ТҚ әртүрлі өндірушілердің зауыттарында өндірілген станцинарлық немесе жылжымалы атқарылатын автоматты ажыратқыштармен, рубильник-сақтандырғышпен коплекттелуі мүмкін.
ТК-ТҚ бөлігінде температураны 0ºС-ден түсірмей ұстап тұру үшін жыжымалы элеметтері орналасқан, олардың қосылуы автоматты түрде NOIROT жылыту элеметтеріне қондырылған термо реттеуіштің дабылы бойынша жүзеге асырады.
1.4 Қосалқы станцияларды басқару тәсілдері
Қосалқы станция (подстанция) дегенiмiз электр энергиясын тиiмдi пайдалану немесе оны түрлендiруге арналған электр қондырғы [1, 2, 4, 12]. Мұнда электр желiсiнiң кернеуiн төмендетуге арналған төмендеткiш қосалқы станциялар қарастырылады. Мұндай қосалқы станциялар мынадай бөлiктерден тұрады:
1) Бiр немесе бiрнеше трансформаторлар (автотрансформаторлар).
2) Жоғары кернеулi таратқыш.
3) Төмендетiлген кернеулi (орташа жəне төмен) таратқыш.
4) Қосалқы құрылғы.
Кейбiр қосалқы станцияларда синхронды компенсаторлар, статикалық конденсаторлар немесе шунттаушы реакторлар орнатылған. Əдетте олар жоғары кернеудi жiктеумен шектеледi, өйткенi мұның өзi белгiлi бiр дəрежеде станцияның қуатын, алатын аумағын жəне құнын белгiлейдi. Қосалқы станцияның категориясына мыналар жатады:
1. Ұзын көп тiзбектi линиялардағы трансформаторсыз электр қондырғылары. Бұлар берiктiгiн арттыратын секциялық линияға, бойлық компенсацияға конденсаторлар орнатуға арналған. Мұндай құрылғыны секциялық қосалқы станция деп атайды.
2. Қалалық желiлер мен өнеркəсiп орындары желiлерiндегi трансформаторсыз электр қондырғылары тұтынушыларға қуатты таратуға (бөлуге) арналған. Мұндай құрылғы таратқыш қосалқы станция деп аталады. Қосалқы станцияны жобалау қарастырылып отырған жүйенiң дамуына немесе 60 ауданды электрмен қамтамасыз ету сұлбасына байланысты. Мүдделi ұйымдардың сұранысы негiзiнде таяудағы 5-10 жылда энергияны пайдалану мүмкiндiгi анықталады. Желi сұлбасы, қосалқы станцияның орны жəне олардың қуаты белгiленедi. Мұндайда даму келешегi жəне құрылысты салу кезегi ескерiледi [1, 2].
Аудандық электрлiк төмендеткiш қосалқы станцияларды жобалау, оларды жалғайтын энергожүйенiң жобасына тығыз байланысты [4.12]. Жобалау шешiмiн дұрыс орындау үшiн таяудағы 8-10 жылда энергожүйенi дамытудыңкомплекстi перспективалықжобасын, энергия балансын, автоматтандыру мен диспетчерлердi, сондай-ақ энергожүйенi жəне аудандық желiлердi пайдалануды ұйымдастыру жобасын, ондағы еңбек өнiмдiлiгiн арттыруға, күрделi қаржыны кемiтуге қоятын қазiргi талабын негiзге алады [4,12]. Энергиямен жабдықтау сұлбасының, энергожүйесiндегi электр желiсi мен жекелеген экономикалық ауданды дамытудың жобасында мына мəселелер қарастырылады:
1. Электр жəне жылу қуатының қосымша күшi, жекелеген ЖЭО-ның параметрлерi жəне оларды iске қосу мерзiмдерi айқындау;
2. Қуат балансы əр жыл бойынша жасалады жəне энергия жүйелерi арасындағы кейде қарастырылып отырған ауданның iшiндегi ток қуатының шамасы анықтау;
3. 110 жəне 220 кВ электр желiсiнiң жəне бiрлескен жүйедегi электр желiсiнiң сұлбасын белгiлеу қажеттiлiгi айқындау;
4. 110-220 кВ-тық желiнiң параметрлерiн таңдау; 5. Қысқа тұйықталу қуаты жəне басқа да деректер анықталады, мұның өзi 110- 220 кВ-ты қосалқы станция мен электр берiлiсi желiсiн жобалау үшiн қажет.
5. 110-220 кВ электр берiлiсiнiң желiсi мен қосалқы станцияны iске қосу кезегiн белгiлеу.
6. Электр станциясын, қосалқы станцияны жəне электр берiлiс желiсiн салуға кететiн қаржы шығыны, электр станциялары мен тұтынатын орындардағы қондырғылардағы электр энергиясының шамамен алынған құнын есептеу.
Жоғарыда аталған мəселелер бойынша жобалау жұмыстарының нəтижесiнде қосалқы станциялар мен электр берiлiсi желiлерiндегi ұсынылған құрылыс көлемiнiң жиынтық деректерi көрсетiледi. Мұндайда қосалқы станцияны жобалау мен салу қажеттiлiгi сұлбада негiзделiп, оның параметрлерi (трансформаторлар, автотрансформаторлар, компенсациялаушы құрылғылар), желiлiк қосылыстардың саны жəне жоғары кернеудiң таратқыш құрылғыларындағы ячейка мөлшерi көрсетiледi. Электр қондырғылары құрылысының ережелерiне сəйкес электр қабылдағыштар категорияға бөлiнедi [4,12].
1 - категория: мұндай электр қабылдағыштарда электрмен жабдықтау кезiнде үзiлiс болған жағдайда адамдарға қатер төндiруi, өндiрiске елеулi нұқсан келуi мүмкiн;
2 - категория: мұндай электр қабылдағыштарда электрмен жабдықтау кезiнде үзiлiс болған жағдайда өнiм едəуiр аз алынып, едəуiр шығынға ұшырауы мүмкiн;
3 - категория: басқа да электр қабылдағыштары қолданылады.
Электр қабылдағыштар желiге қосылған кездегi сипаттамасына жəне қосалқы станцияның электр сұлбасына қосылуына қарай түрлiше болады. Электр желiсiн жобалаған кезде электр берiлiсiндегi резервтiк желi санын белгiлеудiң жəне қосалқы станциядағы электр қосылысының негiзгi критерийi - тұтынатын орындарды электрмен сенiмдi жабдықтау болып саналады. Аудандық қосалқы станция электр жүйесiнiң жауапты элементтерi болып саналады. Сондықтанда бұл қосалқы станцияларды жобалағанда жəне салғанда, оларды пайдаланатын орындардың қалыпты режимде жұмыс iстеуiн ғана емес, апаттық жағдайда ажыратылғанда да (мəселен, қоректендiрушi желi немесе жұмыс iстейтiн трансформаторлардың бiреуi iстен шықса) сенiмдi жұмыс iстеуiн қамтамасыз етуi тиiс.
Аудандық iрi қосалқы станцияларда қуатты автотрансформаторлар мен трансформаторлар орнатқан тиiмдi. Өйткенi олар электр қосылысының неғұрлым тиiмдi сұлбасын қабылдауға, таратқыш құрылғыларды жəне қосалқы станцияның басқа құрылыстарын неғұрлым тиiмдi құрастыруға мүмкiндiк бередi. Əдетте, екi трансформаторды немесе автотрансформаторды орнатқан тиiмдi, ал кейбiр жағдайда одан да көп трансформаторлар орнатылуы мүмкiн. Аудандық қосалқы станцияларға өте жоғары талап қойылады. Соның ең бастылары [4, 12]:
1. Қосалқы станцияның электр желiсiнiң екiншi тiзбегiнiң резервтiк қорегi мен электр қондырғыларының аудандық тораппен байланысы болуы тиiс.
2. Бiрiншi немесе екiншi кернеудегi шиналар зақымданған жағдайда қосалқы станция тұтынатын орындарды қоректендiрудi толық немесе жарымжартылай қысқартуды қамтамасыз етуi тиiс.
Энергетикалық жүйенің элементтерінің ұзақ уақыт бойындағы жұмысына арналған параметрлер номинал параметрлер деп аталады [4,12,14,15]. Энергетикалық жүйелердің түрлі элементтері үшін əр түрлі параметрлер номиналь бола алады, оның ішінде: кернеу, тоқ қуат, қуаттылық коэффициенті, жиілік, айналу жиілігі, жылжу жиілігі, температура, ажырату тоғы жəне т.б. Жоғары санды техникалық-экономикалық есептер негізінде номинал параметрлердің бірқатарын мемлекеттік стандарт белгілейді.
Электр машиналары мен электр жабдықтарының номиналь параметрлерін паспорттарын жасап-шығарушы завод белгілейді. Олардың барлығы немесе ең негізгілері электр машиналары мен электр жабдықтарының паспорт таблицасында көрсетіледі [4,12,14,15].
Электр машиналары, электр аппараттары жəне басқа да электр жабдықтары қағида бойынша олардың максималь пайдалы əсер коэффициенттері нақтылы параметр зонасында орналасатындай етіп жобаланады. Энергетикалық жүйенің барлық элементтерінің нақтылы параметр мен жұмыс істеу кезінде энергетикалық жүйе режімінің жылыту жүйесіне бір кадым жақын екені белгілі болды. Кей жағдайларда, мəселен, элементтердің пайдалы əсер коэффициенттерінің жүктемеге тəуелділігін есепке ала отырып, параметрлермен жұмыс істеу кезінде, олардың номиналь параметрлерден анағұрлым өзгеше екеніне көз жеткізуге болады. Алайда, жұмыстың бұл сияқты жағдайларында мұқият түрдегі техникалық жəне техникалық-экономикалық дəлелдемесі болуы керек.
Қосалқы станциядағы электр қосылысының сұлбасы арқылы қолданылған жабдықтар мен құрылғылар комплексiн белгiлеп, оны тұтастай салуға кеткен жұмыс көлемi мен күрделi қаржы шығынын анықтайды. Қосалқы станция сұлбасы орнатылған жабдықтардың тек түрiн жəне оған кеткен шығынды ғана емес, оның құрастырылуы мен конструкциялық орындалуын да, қосалқы құрылғылардың көлемiн де белгiлейдi. Əдетте, қосалқы станцияның электрлiк қосылыс сұлбасы оны пайдаланудың барлық кезеңiндегi режимдiк сипаттамасын белгiлейдi. Қосалқы станцияның сұлбасы желi конфигурациясымен жəне электр жүйесiнiң жұмыс режимiмен анықталады. Қосалқы станцияның электр қосылысының сұлбасы электрмен сенiмдi жабдықтауды, автоматтандыруды жəне үнемдiлiктi, желiдегi режимдiк ерекшелiктердi қамтамасыз етуi тиiс. Сондықтан да қосалқы станцияның сұлбасын энергия жүйесiн дамыту жобасымен бiрге таңдау қажет. Қосалқы станция жүйедегi орналасу жағдайына жəне жоғары кернеумен қоректену сұлбасына қарай мынадай түрге бөлiнедi: тұйық (шеткi), өтпелi (транзиттiк) жəне тораптық (бұл бiр мезетте өтпелi де болуы мүмкiн).
Өтпелi жəне тораптық қосалқы станциялардың сұлбалары, тұйық станция сұлбасына қарағанда едəуiр сенiмдi. Жоғарыда аталғанға сəйкес қосалқы станцияларды жобалаған кезде, оларды салуға кететiн күрделi шығынды кемiту жағы ескерiлуi тиiс. Қосалқы станцияның электрлiк сұлбасын таңдау - жобалау кезiндегi ең басты жəне неғұрлым күрделi сала болып саналады. Қосалқы станцияның электрлiк сұлбасы мыналарды анықтайды:
1) Жоғары кернеулi аппараттардың санын жəне олардың параметрлерiн.
2) Қосалқы станцияның құралымын жинақтауды;
3) Электрмен жабдықтаудың сенiмдiлiгiн жəне пайдаланудың ыңғайлылық дəрежесiн белгiлеуді.
Кейбiр жағдайда қосалқы станцияның электрлiк сұлбасы одан қоректенетiн тарату желiсiнiң жəне қосалқы станцияны қоректендiретiн жоғары вольттi электр желiсiнiң сұлбасына да əсер етедi. Энергетикалық жүйелерде төмендеткiш қосалқы станцияны пайдалану оның электрлiк сұлбасына елеулi талаптар қояды:
Электр станциясы мен желiсiн техникалық пайдалану ережесiне сəйкес, 63 сұлбаның негiзгi талабына тұтыну орындарын электрмен үздiксiз жабдықтау жатады.
Электрмен жабдықтаудың сенiмдiлiгi тұтыну орындарындағы электр қондырғыларын энергияжүйесiнiң əртүрлi пункттерiндегi электр берiлiсi жүйесiмен байланыс сұлбасын тиiмдi таңдап алу арқылы жүзеге асырылуы мүмкiн. Қосалқы станциялардың құрастыру шиналарын секциялау - электрмен сенiмдi жабдықтаудың елеулi шарты болып саналады. Секцияның екi түрi бар: - қатаң секциялау, мұны өзгерту үшiн құрылыс жəне монтаждау жұмыстарын жүргiзуге тура келедi; - оңтайлы секциялау, мұндайда таратқыш құрылғыларды таратқыштар мен айырғыштарды ауыстырып қосу арқылы қайта бөлу оңай жүзеге асырылады. Қосалқы станцияның секция аралықтарындағы тiзбектi қатаң таратудың үлгiсi ретiнде құрастыру шиналарының бiр секциялық жүйесiн атауға болады. Қосалқы станциядағы оңтайлы секциялаудың үлгiсi ретiнде бiр ажыратқышы бар құрастырмалы шиналардың екi жүйелi сұлбасын атауға болады.
2. Сұлбаға қойылатын екiншi талапқа пайдаланудың көрнектiлiгi мен ыңғайлылығы жатады. Сұлба көрнектi болу үшiн элементтер саны неғұрлым аз, түрi қарапайым, құрастырмалы шиналардың барлық қосылыстары бiркелкi орындалуы тиiс.
3. Үшiншi талап сұлбаның оңтайлығы болып саналады. Мұндай сапа осы сұлбаның жекелеген учаскелерiн апаттық жағдайда бөлiп тастағанда немесе жоспарлы түрде жөндеуге қою үшiн ауыстырып қосқанда электрмен жабдықтау мүмкiндiгiн айқындайды.
Сұлбаның оңтайлығы оған қосымша қосылыстар мен аппаратураларды енгiзбей-ақ қамтамасыз етiлуi тиiс екендiгiн атап көрсеткен жөн. Қосалқы станция сұлбасы кез келген аппаратты жөндеуге қоюды немесе ешбiр кедергiсiз электрмен жабдықтауға қосуы жəне сұлбаға жедел ауыстырып қосу саны неғұрлым аз болуы тиiс. Сұлбаның жеткiлiктi оңтайлы жəне көрнектi болмауы, қондырғыда жұмыс iстеудi қиындатып, апатқа ұшырап əрi адамдарды жарақаттауы мүмкiн. Жұмыс тəжiрибесi көрсеткендей, пайдалану ыңғайлылығы сұлбаның қарапайымдылығы мен симметриялығына, таратқыш құрылғылардың жинақтылығына, сондай-ақ қолданылатын жабдықтардың (трансформатор мен коммутациялық аппараттар) бiр типтiлiгiне байланысты. Сондықтан қосалқы станцияны жобалаған кезде симметриясыз сұлбалар мен əр типтi жабдықтарды қолданбау қажет. Үнемдеу жағдайына байланысты қосалқы станцияны пайдалану процесiнде энергияның шығыны жəне есептi шығыны ең аз болатын сұлбаны таңдап алады.
Электрлік қосалқы станцияларда, əдетте бірнеше күштік трансформаторлар (автотрансформаторлар) іске қосылған күйлерінде жұмыс істейді. Бұл 64 трансформаторлардың кейбіреулерін сұлбадан ажыратқанда электр энергияның шығыны салыстырмалы түрде аз, яғни экономикалық тиімділігі көп емес. Сондықтан трансформаторларды бірнеше рет сұлбадан ажыратып жəне қайтадан іске қосу жауапты мəселе екендігін ескеру қажет. Себебі:
oo трансформаторды ажырату мезгілінде асқын кернеу пайда болуы ықтимал;
oo трансформаторды қайта іске қосқанда едəуір өтпелі ток пайда болуы мүмкін.
Ол едəуір өтпелі ток трансформатордың орамдарына электродинамикалық əрекетін тигізеді. Сонымен қатар, тізбектегі коммутациялық аппараттарға да əсерін тигізеді де, олардың элементтерінің күнібұрын тозуына əкеледі. Күштік трансформаторлардың қуаты келесідей талаптармен таңдалынады (ерекшеліктері):
oo бір трансформатор орнатылса
S ном.транс = S ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz