2014-01-25
800
Практическое использование электрической энергией началось в конце девятнадцатого столетия. Производство электрической энергии, ее передача потребителям и использование ими происходит одновременно. Электроэнергию нельзя запасать и хранить, ее необходимо произвести в данное время и в таком количестве, которое требуется потребителю. Поэтому производство электроэнергии должно возрастать или уменьшаться пропорционально ее потреблению. Для хранения электрической энергии необходимы специальные методы ее преобразование в другие виды энергии (например, в химическую в аккумуляторах).
Лекция 1 Основные термины и определения
Пути повышения рентабельности
Повышение уровня рентабельности предприятия может быть достигнуто в результате увеличения прибыльности и более эффективного использования основных производственных фондов и оборотных средств. На размер прибыли предприятия большое влияние оказывает себестоимость продукции, в снижении которой предприятие заинтересовано.
|
|
|
Повышение эффективности использования производственных фондов предприятия (получение наибольшей прибыли на 1 руб. основных фондов и оборотных средств) достигается в результате увеличения производительности подвижного состава. Предприятие должно использовать подвижной состав и другие основные фонды, которые в конкретных условиях эксплуатации могут обеспечить наиболее высокую производительность и меньшую себестоимость продукции.
Наряду с этим предприятие должно своевременно реализовать ненужное оборудование и принять меры к сокращению оборотных средств.
Достижение высоких результатов работы предприятия предполагает управление процессом формирования, распределения и использования прибыли.
Управление включает анализ прибыли, ее планирование и поиск возможностей увеличения прибыли.
Экономический анализ – важнейшая стадия работы, предшествующая планированию и прогнозированию финансовых результатов предприятия, эффективного их использования. Результаты анализа служат основой для принятия управленческих решений на уровне руководства предприятием.
Задачами анализа финансовых результатов являются:
оценка динамики показателей балансовой и чистой прибыли;
изучение составных элементов формирования балансовой прибыли;
анализ показателей рентабельности;
выявление и оценка резервов роста прибыли и др.
Электроснабжение – это обеспечение потребителей электроэнергией.
Потребителем электроэнергии называется электроприемник или совокупность электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории. Приемник электрической энергии (электроприемник) – устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в другие виды энергии.
|
|
|
Для промышленных предприятий основным источником электроснабжения являются электрические станции, объединенные в энергетические системы.
Рассмотрим производство (генерация), распределение и потребление электрической и тепловой энергии с помощью следующей схемы.
 |
Электростанция производит (или генерирует) электрическую энергию, а теплофикационная электростанция – электрическую и тепловую энергию.
По виду первичного источника энергии, преобразуемого в электрическую или тепловую энергию, эл/ст делятся на:
1.ТЭС (тепловая электростанция) первичный источник энергии – органическое топливо (уголь, газ, нефть) 75%;
а) ГРЭС (государственная районная электростанция), вырабатывающие только электроэнергию;
б) КЭС (конденсационная электростанция);
в) ТЭЦ (теплоэлектроцентраль, теплофикационные станции), вырабатывающие и электроэнергию и тепло.
2. АЭС (атомные электростанции) работают на урановом концентрате 11%.
3. ГЭС (гидроэлектростанции) основа вода 14%.
Незначительную часть энергии вырабатывают дизельные электростанции (ДЭС), а также ТЭС с газотурбинными (ГТУ) и парогазовыми установками (ПГУ). Особое место занимают электростанции, работающие на возобновляемых источниках энергии: солнечные (СЭС), ветровые (ВЭС) и приливные электростанции (ПЭС). Однако суммарная мощность этих станций незначительна.
Тепловые конденсационные электрические станции (КЭС). В настоящее время в энергосистемах на долю КЭС приходится ¾ всей вырабатываемой энергии. Мощность отдельных электростанций этого типа достигает 6 000 МВт и имеет тенденцию к дальнейшему увеличению до 8 000 МВт. Основным условием, определяющим строительство мощной КЭС, является наличие источника водоснабжения. КПД КЭС с учетом расхода электроэнергии на собственные нужды не превышает 0,32– 0,4. КЭС недостаточно маневренны, т. е. подготовка к пуску, синхронизация и набор нагрузки блока требуют от 3 до 6 часов. Поэтому для турбогенераторов КЭС предпочтительным является режим работы с равномерной нагрузкой.
Теплофикационные станции (ТЭЦ) предназначены для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов теплом и электроэнергией. Они отличаются от КЭС использованием тепла «отработавшего» в турбинах пара для нужд производства, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. При такой комбинированной выработке электрической и тепловой энергии достигается значительная экономия топлива сравнительно с раздельным энергоснабжением, т. е. выработкой электроэнергией на КЭС и получением тепла от местных котельных. Режим ТЭЦ суточный и сезонный определяется в основном потреблением тепла. Станция работает более экономично, если ее электрическая мощность соответствует отпуску тепла.
Атомные электрические станции (АЭС) – это тепловые станции, использующие энергию ядерных реакций. Единичная мощность ядерных энергоблоков достигает 1500 МВт. В настоящее время считается, что единичная мощность энергоблока АЭС ограничивается не техническими соображениями, а условиями безопасности при авариях с реактором. Авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г. потребовала во много раз повысить безопасность АЭС и отказаться от их строительства в густонаселенных и сейсмоактивных районах. Тем не менее, с учетом экологической ситуации атомную энергетику рассматривают как перспективную.
Гидроэлектростанции (ГЭС). Удельная стоимость ГЭС (руб/МВт) выше удельной стоимости ТЭС той же мощности из-за большего объема строительных работ. Время сооружения ГЭС так же больше времени сооружения ТЭС. Однако себестоимость электроэнергии на ГЭС, значительно ниже себестоимости энергии ТЭС, так как в состав эксплуатационных расходов не входит стоимость топлива. Большим преимуществом ГЭС является возобновляемость энергетических ресурсов рек. ГЭС обладает высокой маневренностью, что позволяет развивать достаточно быстро нужную мощность.
|
|
|
Самая мощная гидроэлектростанция находится за рубежом ее мощность 12,6 млн. кВт. В России одной из крупных ГЭС является Саяно-Шушенская, которая вырабатывает 6,4 млн. кВт (на ней стоит 8 агрегатов по 800 МВт). Красноярская ГЭС вырабатывает 6 млн. кВт (12 агрегатов по 500 МВт).
Электрическая часть электростанции включает в себя разнообразное основное и вспомогательное оборудование.
О сновное оборудование предназначено для производства и распределения электроэнергии. К нему относятся:
- синхронные генераторы, вырабатывающие электроэнергию (на ТЭС – турбогенераторы);
- сборные шины, которые необходимы для приема электроэнергии от генераторов и распределения ее к потребителям;
- коммутационные аппараты (выключатели, разъединители, отделители и т.д.)
- электроприемники собственных нужд (насосы, вентиляторы, аварийное электрическое освещение и т.д.)
Вспомогательное оборудование предназначено для выполнения функций измерения, сигнализации, защиты и автоматики и т.д.
Так как все электростанции находятся достаточно далеко от потребителей, то возникает необходимость связать станции с потребителями. Для этого используются электрические сети.
Электрическая сеть - это совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств (РУ) и линий электропередач (ЛЭП) работающих на определенной территории.
Подстанция – электроустановка, предназначенная для приема и распределения электроэнергии с трансформацией напряжения.
Распределительное устройство – это совокупность сооружений, предназначенных для приема и распределения электроэнергии: шины, выключатели, разъединители и др. (шкаф с аппаратами защиты и коммутации, предназначенный для присоединения электроприемников)
|
|
|
Линия электропередачи (воздушная или кабельная) – электроустановка, предназначенная для передачи электроэнергии.
Электрические сети классифицируют
ПО РОДУ ТОКА: сети постоянного тока и сети переменного тока
ПО НАПРЯЖЕНИЮ:
1.Линии сверх высокого напряжения Uном > 330 кВ
2.Линии высокого напряжения Uном = 220 кВ
3.Линии низкого напряжения Uном < 1 кВ
ПО КОНСТРУКЦИИ: р азомкнутые сети и замкнутые сети.
ПО НАЗНАЧЕНИЮ:
1. Системообразующие сети, используются для соединения систем, образуют связи большой длины между электросистемами U=330-1150 кВ.
2. Питающие сети, используются для передачи электроэнергии от подстанций системообразующих сетей к центрам питания U=110-220 кВ.
3. Распределительные сети, используются на небольшие расстояния от линии низкого напряжения районных подстанций к промышленным, городским и сельским потребителям U=3-220 кВ.
Каждая электрическая сеть характеризуется номинальным напряжением, на которое рассчитывается ее оборудование. Номинальное напряжение обеспечивает нормальную работу потребителей и дает наибольший экономический эффект.
Шкала стандартных номинальных напряжений:
до 1000 В: 220/127; 380/220; 660/380 (по экономическим соображениям не используют); [В].
Выше 1000 В: 3,6,10,20,35,110,150,220,330,500,750,1150 [кВ]
О качестве электроэнергии судят по уровню ее напряжения и частоты тока. Так как нагрузки потребителей постоянно меняются, то и напряжение в любой точке системы откланяется от номинального значения ГОСТ 13109-67 допускает следующие отклонения:
1. Отклонение по напряжению – это разность между действительным значением напряжения и его номинальным значением для сети
V % = 
U= + 5% для основных потребителей
+10%
U= -5 % -для электродвигателя
+5%
U=-2,5% - для осветительной нагрузки
U= + 7,5% - для сельской местности
2. Отклонении частоты
Отклонение частоты одинаково для всей энергосиситемы, так как значение частоты в данный момент определяется частотой вращения генераторов. В нормальных установившихся режимах все генераторы имеют синхронную частоту.
f= + 0,1 Гц – при номинальной частоте 50 Гц
3. Коэффициэнт несинусоидальности кривой напряжений
Кн.с.U = 
,
где Un - действующее значение n - й гармонической составляющей напряжения, В, кВ;
n - порядок гармонической составляющей напряжения;
N – порядок последней из учитываемых гармонических составляющих напряжения.
Кн.с.U < 5%
4. Коэффициэнт обратной последовательности – это показатель качества, определяющий несимметрию напряжения, %
К2U = 
.100%,
где U2(1) – действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, В, кВ.
Электроэнергетическая (электрическая) система - это часть энергосистемы, за исключением тепловых сетей и тепловых потребителей. Электрическая система – это совокупность эл.частей эл/ст, эл.сетей и потребителей электроэнергии, объединенных общностью процесса производства передачи и распределения электроэнергии.
Энергетическая система - это совокупность электрических станций, электрических и тепловых сетей, потребителя электроэнергии соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства преобразования и распределения электроэнергии и теплоты.
1.Возможность применения энергоблоков большой мощности.
2.Возможность перераспределения мощностей за счет различных временных поясов, т. е. в часы максимальных нагрузок можно передать мощность с другой системы.
3.Возможность уменьшения резерва мощностей.
4.Повышение надежности электроснабжения потребителей.
