Sistema energètic: què és?

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Què és un sistema elèctric? Aquesta és la totalitat de tots els recursos energètics que estan interconnectats, i també inclou tots els mètodes per a la producció d'energia elèctrica i energia tèrmica. Aquest sistema també inclou la transformació, distribució i utilització del recurs rebut. Aquesta cadena inclou instal·lacions com plantes elèctriques i tèrmiques, estructures de subministrament de petroli, línies d'energies renovables alternatives, subministrament de gas, carbó i indústries nuclears.

Informació general

El sistema elèctric és també la totalitat de totes les centrals elèctriques, així com les xarxes elèctriques i tèrmiques que estan interconnectades, a més, disposen de modes de funcionament comuns connectats relacionats amb el moviment continu de la producció. A més de la producció, també inclou els processos de transformació, transmissió i distribució de l'energia elèctrica i tèrmica disponible, subjectes a un mode de funcionament.

El sistema energètic també és un sistema general que inclou tots els recursos energètics de qualsevol tipus. Aquíel mateix s'aplica a tots els mètodes d'obtenció, transformació i distribució, així com a tots els mitjans tecnològics i empreses organitzatives que es dediquen a oferir a la població del país tot tipus d'aquest recurs.

Així, el sistema elèctric és la suma total de totes les centrals elèctriques i xarxes de calor que estan interconnectades, i també tenen un horari comú establert en el procés de producció, subministrament i distribució continuada d'energia elèctrica i tèrmica, atès que tenen un control global centralitzat d'aquest mode de funcionament.

Les particularitats del sistema energètic

Val la pena destacar un fet molt important: la humanitat no té la capacitat d'acumular energia elèctrica o tèrmica per al futur. És impossible emmagatzemar aquests recursos. Això es deu a les especificitats del treball de les estacions dedicades a la producció d'aquesta matèria primera. El cas és que el funcionament d'un objecte que es dedica a la generació d'energia elèctrica és la generació contínua d'un recurs, així com mantenir la igu altat de la proporció d'energia consumida i generada en qualsevol moment. En altres paraules, les centrals elèctriques produeixen exactament tanta energia com necessiten. El mateix passa amb les subestacions tèrmiques. Les fonts d'energia, així com els seus consumidors, es combinen en sistemes energètics principalment per garantir una alta fiabilitat en el subministrament d'aquest tipus d'energia a la població.

Paràmetres del sistema elèctric i de les centrals elèctriques

Un deles característiques principals, que són determinants en el funcionament de la central i caracteritzen el funcionament global de tot el sistema, és la potència.

Capacitat instal·lada de la central elèctrica. Aquesta definició s'entén com la suma dels indicadors nominals de tots els elements instal·lats en una instal·lació. Per explicar-ho amb més detall, l'agregat ve determinat pel passaport tècnic de cada motor principal, que pot ser una turbina de vapor, de gas, hidràulica o un altre tipus de motor. Aquestes unitats primàries s'utilitzen per accionar generadors elèctrics. Val la pena assenyalar que aquesta característica també hauria d'incloure els dispositius que es consideren còpies de seguretat i els que actualment estan en reparació.

Capacitat de les centrals elèctriques

A més de la capacitat instal·lada, hi ha diverses altres característiques que descriuen el funcionament de la central elèctrica. La capacitat de la xarxa també pot estar disponible.

Per calcular aquest indicador cal restar del conjunt aquells indicadors que tenen els motors en reparació. A més, a l'hora de trobar aquest paràmetre, cal tenir en compte una limitació tècnica, que pot estar associada a un disseny o indicador tecnològic del motor.

També hi ha característiques com ara la potència de treball. Descriure aquesta opció és bastant senzill. Inclou un indicador total, que és la suma dels valors digitals d'aquells motors que estan actualment en funcionament.

Informació general sobre el funcionament del sistema

El principi de funcionament de les estacions incloses en el sistema, en general, és força senzill. Cada instal·lació està dissenyada per generar una determinada quantitat d'energia elèctrica o tèrmica (per a la cogeneració). No obstant això, és important afegir aquí que després d'haver desenvolupat aquest tipus de recurs, no es lliura immediatament al consumidor, sinó que passa per aquestes instal·lacions, que s'anomenen subestacions elevadores. Del nom de l'edifici es desprèn que en aquesta zona hi ha un augment de la tensió fins al nivell desitjat. Només després d'això, el recurs ja comença a estendre's als punts de consum. Cal controlar el sistema elèctric amb gran precisió, així com regular clarament el subministrament d'energia. Després de passar l'estació de pujada, s'ha de transferir l'electricitat a les línies principals.

Sistema energètic del país

El desenvolupament del sistema energètic és una de les tasques més importants de qualsevol estat. Si parlem de l'escala de tot el país, les xarxes troncals haurien d'enredar tot el territori del país. Aquestes xarxes es caracteritzen pel fet que els cables són capaços de suportar el flux d'energia elèctrica amb una tensió de 220, 330 i 750 kV. És important tenir en compte aquí que la potència disponible en aquestes línies és enorme. Aquesta xifra pot arribar des de diversos centenars de mW fins a diverses desenes de GW.

Aquesta càrrega del sistema elèctric és enorme i, per tant, la següent etapa de treball és baixar la tensió i la potència per subministrar electricitat a les subestacions de districte i nodals. La tensió d'aquestes instal·lacions ha de ser de 110 kV i la potència no ha de superardiverses desenes de MW.

No obstant això, aquesta no és l'etapa final. Després d'això, l'energia elèctrica es divideix en diversos corrents més petits i es transfereix a petites subestacions de consum instal·lades en assentaments o empreses industrials. La tensió en aquests trams ja és molt més baixa i arriba als 6, 10 o 35 kV. L'etapa final és la distribució de la tensió per la xarxa elèctrica per subministrar-la a la població. La reducció es produeix a 380/220 V. Tanmateix, algunes empreses operen a una tensió de 6 kV.

Característiques de l'usuari

Si considerem el procés de funcionament del sistema energètic, cal prestar especial atenció a etapes com la transmissió i producció d'energia elèctrica. Cal assenyalar de seguida que aquests dos modes del sistema elèctric estan directament interconnectats. Formen un flux de treball complex.

És important entendre que el sistema elèctric està en mode de generació i transmissió constant d'electricitat als consumidors en temps real. No es produeix un procés com l'acumulació, és a dir, l'acumulació del recurs esgotat. Això significa que cal un seguiment i una regulació constants de l'equilibri entre la potència produïda i la consumida.

Balance de potència

Podeu controlar l'equilibri entre la potència produïda i la consumida mitjançant una característica com la freqüència de la xarxa elèctrica. La freqüència del sistema elèctric de Rússia, Bielorússia i altres països és de 50 Hz. Desviacióaquest indicador es permet en ±0,2 Hz. Si aquesta característica es troba entre 49,8-50,2 Hz, es considera que s'observa l'equilibri en el funcionament del sistema energètic.

Si hi ha escassetat d'energia produïda, el balanç energètic es veurà alterat i la freqüència de la xarxa començarà a baixar. Com més alt sigui l'indicador de poca potència, menor serà la resposta de freqüència. És important entendre que una violació del rendiment del sistema, o millor dit, el seu equilibri, és una de les mancances més greus. Si aquest problema no s'atura en la seva etapa inicial, en el futur es produirà un col·lapse complet del sistema energètic de Rússia o de qualsevol altre país en què es veurà alterat l'equilibri..

Com prevenir la destrucció

Per tal d'evitar les conseqüències catastròfiques que es produirien si el sistema col·lapsés, es va inventar un programa de càrrega de freqüència automàtica que es va utilitzar a les subestacions. Funciona de forma totalment autònoma. La seva inclusió es produeix en el moment en què hi ha escassetat de potència a la línia. A més, s'utilitza una altra estructura per a aquests propòsits, que s'anomena eliminació automàtica del mode asíncron.

Si parlem de la feina de l'AChR, tot és bastant senzill. El principi de funcionament d'aquest programa és bastant simple i rau en el fet que automàticament desactiva part de la càrrega del sistema elèctric. És a dir, en desconnecta alguns consumidors, la qual cosa redueix el consum d'energia i, per tant, restableix l'equilibri en el sistema global.

ALAR és mésun sistema complex la tasca del qual és trobar llocs de modes de funcionament asíncrons de la xarxa elèctrica i eliminar-los. Si hi ha escassetat d'energia al sistema energètic general del país, l'AChR i l'ALAR de les subestacions es posen en funcionament simultàniament.

Ajust de tensió

La tasca d'ajust de la tensió a l'estructura energètica es fixa de manera que cal garantir el valor normal d'aquest indicador en tots els trams de la xarxa. És important tenir en compte aquí que el procés de regulació al consumidor final es realitza d'acord amb el valor mitjà de la tensió que prové del proveïdor més gran.

El matís principal és que aquest ajust només es realitza una vegada. Després d'això, tots els processos tenen lloc en nodes més grans, que, per regla general, inclouen estacions de districte. Això es fa a causa del fet que no és pràctic dur a terme una vigilància i regulació constants de la tensió a la subestació final, ja que el seu nombre a tot el país és simplement enorme.

Tecnologia i sistemes energètics

El desenvolupament tecnològic ha permès connectar sistemes d'alimentació en paral·lel entre si. Això s'aplica a les estructures dels països veïns o a l'arranjament dins d'un mateix país. La implementació d'aquesta connexió esdevé possible si dos sistemes energètics diferents tenen els mateixos paràmetres. Aquest mode de funcionament es considera molt fiable. El motiu d'això va ser que durant el funcionament sincrònic de dues estructures, si es produeix una manca d'energia en una d'elles, hi hala possibilitat d'eliminar-lo a costa d'un altre, treballant paral·lelament a aquest. La combinació dels sistemes energètics de diversos països en un sol obre oportunitats com ara l'exportació o importació d'energia elèctrica i tèrmica entre aquests estats.

No obstant això, per a aquest mode de funcionament, és necessària una correspondència completa de la freqüència de la xarxa elèctrica entre els dos sistemes. Si difereixen en aquest paràmetre, encara que sigui lleugerament, no es permet la seva connexió síncrona.

Sostenibilitat del sistema energètic

Sota l'estabilitat del sistema energètic s'entén com la seva capacitat per tornar a un mode de funcionament estable després de produir-se qualsevol tipus de pertorbació.

L'estructura té dos tipus d'estabilitat: estàtica i dinàmica.

Si parlem del primer tipus d'estabilitat, aleshores es caracteritza pel fet que el sistema energètic és capaç de tornar a la seva posició original després de produir-se pertorbacions petites o que es produeixen lentament. Per exemple, pot ser un augment o una disminució lent de la càrrega.

L'estabilitat dinàmica s'entén com la capacitat de tot el sistema de mantenir una posició estable després de produir-se canvis bruscos o sobtats en el mode de funcionament.

Seguretat

Instruccions sobre el sistema elèctric per a la seva seguretat: això és el que ha de saber tots els empleats de qualsevol central elèctrica.

En primer lloc, val la pena entendre què es considera una emergència. Aquesta descripció s'adapta als casos en què hi ha canvis en el funcionament estable de l'equip, que comportin l'amenaça d'un accident. Els signes d'aquest incident es determinen per a cadascunindústria d'acord amb els seus documents tècnics i reglamentaris.

Si tanmateix es produeix una situació d'emergència, el personal operatiu està obligat a prendre mesures per localitzar i eliminar encara més la situació. En fer-ho, és important complir les dues tasques següents: garantir la seguretat de les persones i, si és possible, mantenir tots els equips intactes i segurs.