Место электроэнергетической системы в топливно-энергетическом комплексе страны

Введение

Энергетика — это совокупность естественных, природных и искусственных, созданных человеком систем, предназначенных для получения, преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Энергетика (топливный энергетический комплекс) - область экономики, которая охватывает ресурсы, добычу, преобразование и использование различных видов энергии.Энергия в современном научном представлении понимается как общая мера всех форм движения материи. Различают тепловую, механическую, электрическую и другие формы движения материи.Энергетику можно представить следующими взаимосвязанными блоками:1. Природные энергетические ресурсы и добывающие предприятия;2. Перерабатывающие предприятия и транспортировка готового топлива;3. Выработка и передача электрической и тепловой энергии;4. Потребители энергии, сырья и продукции.Краткое содержание блоков:1) Природные ресурсы делятся на:- возобновляемые (солнце, биомасса, гидроресурсы);- не возобновляемые (уголь, нефть);2) Добывающие предприятия (шахты, рудники, газовые вышки);3) Топливно-перерабатывающие предприятия (обогащение, перегонка, очистка топлива);4) Транспортировка топлива (железная дорога, танкеры);5) Выработка электрической и тепловой энергии (ТЭЦ, АЭС, ГЭС);6) Передача электрической и тепловой энергии (электрические сети, рубопроводы);7) Потребители энергии, тепла (силовые и промышленные процессы, отопление).Энергоресурсами являются все материальные объекты, в которых сосредоточена энергия для возможного использования ее человеком. Среди различных видов энергии, используемых людьми, электроэнергия выделяется рядом существенных достоинств. Это относительная простота ее производства, возможность передачи на очень большие расстояния, простота преобразования в механическую, тепловую, световую и иную энергию, что делает электроэнергетику важнейшей отраслью жизнедеятельности человека. Процессы, происходящие при производстве, распределении, потреблении электрической энергии, неразрывно взаимосвязаны. Также взаимосвязаны и объединены установки по выработке, передаче, распределению и преобразованию электроэнергии. Такие объединения называются электроэнергетическими системами и являются составной частью энергетической системы. В соответствии с энергетической системой называют совокупность электрических станций, котельных, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электроэнергии и теплоты при общем управлении этими режимами. Составной частью электроэнергетической системы является система электроснабжения, представляющая собой совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Аналогичное определение можно дать системе теплоснабжения.1.Место электроэнергетической системы в топливно-энергетическом комплексе страныТопливно-энергетический комплекс (ТЭК) – это группа отраслей, которая занимается добычей, переработкой и транспортировкой топлива, а также переработкой электроэнергии и передачи её потребителюТопливная промышленность– это отрасль добывающей промышленности. Она включает в себя добычу, переработку и транспортировку топлива Электроэнергетика – это отрасль обрабатывающей промышленности. Она занимается производством электроэнергии и передачей её потребителю.Топливная промышленность и электроэнергетика тесно связана между собой. Для производства электроэнергии необходимо топливо. А для работы топливной промышленности необходима электроэнергия. Так как между отраслями существует тесная взаимосвязь, то они образуют один межотраслевой комплекс – Топливно-энергетический (ТЭК).2. Значение ТЭК в жизни хозяйства страны ТЭК обеспечивает топливом и энергией все остальные отрасли хозяйства. Он необходим промышленности, сельскому хозяйству, транспорту. Без него невозможна механизация и автоматизация процессов производства. Он оказывает влияние на условия жизни людей.ТЭК потребляет продукцию, которую производят другие межотраслевые комплексы: металлургический, комплекс конструкционных материалов, химический и другие межотраслевые комплексы.ТЭК – это основа экспорта нашей страны, потому что продукция нефтяной, угольной, газовой промышленности экспортируется в страны Восточной Европы и Западной Европы.ТЭК определяет размещение большинства промышленных предприятий. Рядом с крупными энергетическими объектами формируются крупные промышленные узлы и промышленные районы.Также, ТЭК оказывает и негативное воздействие на окружающую среду. На долю ТЭК приходится 40 % водопотребления, 36% сточных вод и 40% выбросов в атмосферу.3. Топливно-энергетический балансДля учета добычи топлива и произведенной электроэнергии, а также её распределения между потребителями составляют топливно-энергетический баланс.Топливно-энергетический баланс– это соотношение производства (приходная часть) и использования (расходная часть) всех видов энергии Из этой схемы видно, что Россия является крупным экспортером топливно-энергетических ресурсов на мировой рынок4. Проблемы развития ТЭК России1. Ресурсы, добываемые и используемые ТЭК, исчерпаемы и невозобновимы, поэтому использование их должно быть рациональным;2. Высокая стоимость транспортировки топливно-энергетических ресурсов;3. Диспропорция в размещении ресурсов. Основная часть ресурсов располагается на востоке страны, а основной потребитель – на западе. Месторождения топливно-энергетических ресурсов в наиболее благоприятных природных условиях и районах уже исчерпаны, поэтому районы нового освоения месторождений находятся в неблагоприятных условиях.4. Добыча и потребление топливных ресурсов отрицательно сказывается на окружающей среде.Предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭК) России осуществляют добычу, транспортировку, переработку и потребление первичных энергетических ресурсов, и выработку тепловой и электрической энергии. Масштабы ТЭК во многом определяют уровень развития экономики страны, структуру промышленного производства и его энерговооружённость.ТЭК бывшего СССР являлся одним из крупнейших в мире. В нём добывалось около 20% всех мировых топливно-энергетических ресурсов. На развитие ТЭК выделялось примерно 40 % всех капиталовложений, направляемых в промышленность.По технологическому признаку ТЭК разделяется на следующие пять систем:- углеснабжающая;- нефтеснабжающая;- газоснабжающая;- ядерно-энергетическая;- электро- и теплоснабжающая.Все эти системы связаны между собой как экономически, так и физико-технически, т.е. имеют железнодорожные и электросетевые связи.По территориальному признаку ТЭК делится на три иерархических уровня – государственный, региональный и районный.Угле-, нефте- и газоснабжающие системы ТЭК обеспечивают народное хозяйство так называемыми невосполнимыми источниками энергии из невозобновляемых природных ресурсов. Особенностью названных систем в России является удалённость разведанных первичных источников энергии от мест потребления этой энергии. Если энергоносители добываются в основном в Сибири, то значительная доля промышленности и населения страны сосредоточены в её европейской части.Ядерно-энергетическая системасостоит из предприятий по добыче и переработке ядерного топлива, установок по его использованию в народном хозяйстве (в частности, ядерные энергетические реакторы), заводов по восстановлению отработавшего горючего и уничтожению отходов.Электро- и теплоснабжающая системавключает в себя все установки, обеспечивающие потребителей электрической и тепловой энергией. Основная часть этой системы, осуществляющая централизованное электро- и теплоснабжение, называется энергетической системой или энергосистемой.Итак, энергосистема – это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединённых между собой ихарактеризуемых общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом/5/.Итак, элементами энергосистемы являются установленные на электростанциях турбины (паровые или гидравлические), котлы, генераторы, бойлеры, а также линии передачи электрической и тепловой энергии, трансформаторы, выпрямительные установки, электродвигатели, электротехнологические установки, осветительные и нагревательные приборы и т.п. Совокупность электрического оборудования энергосистемы представляет её электрическую часть. Электрооборудование энергосистемы и приёмники электроэнергии образуют электроэнергетическую систему.Иерархическая структура энергетической системы России выглядит так:- верхний уровень – Единая энергосистема (ЕЭС);- средний уровень – объединённые энергосистемы (ОЭС);- нижний уровень – районные энергосистемы (РЭС).В соответствии с этой структурой организована и система оперативно – диспетчерского управления.На уровне ЕЭС – Центральное диспетчерское управление (ЦДУ); каждая из ОЭС имеет своё Объединённое диспетчерское управление (ОДУ); РЭС управляется персоналом Центрального диспетчерского пункта (ЦДП) данной районной системы.В состав ЕЭС входят шесть ОЭС, из которых лишь ОЭС Востока до последнего времени работала автономно. С учётом территории, охватываемой каждой из ОЭС, можно представить, что каждое ОДУ командует энергосистемой крупного европейского государства. Сложность задач, решаемых персоналом ОДУ, непрерывно изменяющаяся ситуация в ОЭС предполагает высочайший уровень требований к квалификации этого персонала.Естественно, что в настоящее время управление энергосистемами немыслимо без соответствующей компьютеризации, но человека заменить в деле принятия решений, в особенности, в экстремальных ситуациях, вызываемых авариями, компьютерное оснащение не может.ЕЭС России охватывает площадь около 8 млн. кв. км, на которой проживают примерно 130 млн. человек. ЕЭС связана по электрическим линиям с энергосистемами стран СНГ, европейских стран, а также с Монголией.В 1995 г. электростанциями России было выработано 845 млрд. кВт×час электроэнергии, а так называемая установленная мощность всех электростанций, равная суммарной номинальной мощности генераторов, достигла 215 млн. кВт. Несложные расчёты показывают, что в среднем загрузка электростанций не превышает 45%. Тем не менее, питание электроприёмников идёт по ограниченным режимам, причиною чему является общеизвестный кризис неплатежей.Основная часть электроэнергии (68 %) производится в России на тепловых электростанциях; на ГЭС – 21%; на АЭС – 11 %.ЕЭС характеризуется следующими особенностями:- взаимодействие в едином производственном процессе большого числа энергетических объектов, расположенных на громадной территории;- строгое совпадение производства и потребления электроэнергии в каждый момент времени в виду отсутствия крупномасштабных накопителей этой энергии;- резкая неравномерность в потреблении токоприёмниками электроэнергии в течение суток, посезонно, а также перемещение по территории страны (и ЕЭС) пиков потребления электроэнергии.Всё перечисленное определяет специфичность функционирования электроэнергетической системы, которая сводится к обеспечению полезного отпуска электроэнергии при удовлетворении критериям экономической эффективности и надёжности электроснабжения с выполнением требований, предъявляемых к качеству электроэнергии.Электрические сети, являясь передающей частью системы, должны иметь достаточную для устойчивой работы системы пропускную способность. В особенности это требование актуально для системообразующих сетей с номинальными напряжениями 500; 750; 1150 кВ.2.Классификация электрических аппаратов и проводников. Коммутационные аппараты (выключатели)Электрический аппарат – это устройство, управляющее электропотребителями и источниками питания, а также использующее электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами.Электрические аппараты общепромышленного назначения, электробытовые аппараты и устройства выпускаются напряжением до 1 кВ, высоковольтные – свыше 1 кВ. До 1 кВ делятся на аппараты ручного, дистанционного управления, аппараты защиты и датчики.Электрические аппараты классифицируются по ряду признаков:1. по назначению, т. е. основной функции, выполняемой аппаратом,2. по принципу действия,3. по характеру работы4. роду тока5. величине тока6. величине напряжения (до 1 кВ и свыше)7. исполнению8. степени защиты (IP)9. по конструкцииОсобенности и области применения электрических аппаратовКлассификация электрических аппаратов в зависимости от назначения:1. Аппараты управления, предназначены для пуска, реверсирования, торможения, регулирования скорости вращения, напряжения, тока электрических машин, станков, механизмов или для пуска и регулирования параметров других потребителей электроэнергии в системах электроснабжения. Основная функция этих аппаратов — это управление электроприводами и другими потребителями электрической энергии. Особенности: частое включение, отключение до 3600 раз в час т.е. 1 раз в секунду.К ним относятся электрические аппараты ручного управления - пакетные выключатели и переключатели, рубильники, универсальные переключатели, контролеры и командокотролеры, реостаты и др., и электрические аппараты дистанционного управления - электромагнитные реле, пускатели, контакторы и т. д.2. Аппараты защиты, используются для коммутации электрических цепей, защиты электрооборудования и электрических сетей от сверхтоков, т. е. токов перегрузки, пиковых токов, токов короткого замыкания.К ним относятся плавкие предохранители, тепловые реле, токовые реле, автоматические выключатели и др.3. Контролирующие аппараты, предназначены для контроля заданных электрических или неэлектрических параметров. К этой группе относятся датчики. Эти аппараты преобразуют электрические или неэлектрические величины в электрические и выдают информацию в виде электрических сигналов. Основная функция этих аппаратов заключается в контроле за заданными электрическими и неэлектрическими параметрами.К ним относятся датчики тока, давления, температуры, положения, уровня, фотодатчики, а также реле, реализующие функции датчиков, например реле контроля скорости (РКС), реле времени, напряжения, тока.Классификация электрических аппаратов по принципу действияПо принципу действия электроаппараты разделяются в зависимости от характера воздействующего на них импульса. Исходя из тех физических явлений, на которых основано действие аппаратов, наиболее распространенными являются следующие категории:1. Коммутационные электрические аппараты для замыкания и размыкания электрических цепей при помощи контактов, соединенных между собой для обеспечения перехода тока из одного контакта в другой или удаленных друг от друга для разрыва электрической цепи (рубильники, переключатели, …)2. Электромагнитные электрические аппараты, действие которых зависит от электромагнитных усилий, возникающих при работе аппарата (контакторы, реле, …).3. Индукционные электрические аппараты, действие которых основано на взаимодействии тока и магнитного поля (индукционные реле).4. Катушки индуктивности (реакторы, дроссели насыщения).Классификация электрических аппаратов по характеру работыПо характеру работы электрические аппараты различают в зависимости от режима той цепи, в которой они установлены:1. Аппараты, работающие длительно,2. предназначенные для кратковременного режима работы,3. работающие в условиях повторно-кратковременной нагрузки.Классификация электрических аппаратов по роду токаПо роду тока: постоянного и переменного.Требования, предъявляемые к электрическим аппаратамОсобенно многообразны конструктивные разновидности современных аппаратов, в связи с этим различны и требования, предъявляемые к ним. Однако существуют и некоторые общие требования вне зависимости от назначения, применения или конструкции аппаратов. Они зависят от назначения, условий эксплуатации, необходимой надежности аппаратов.Изоляция электрического аппарата должна быть рассчитана в зависимости от условий возможных перенапряжений, которые могут возникнуть в процессе работы электрической установки.Аппараты, предназначенные для частого включения и отключения номинального тока нагрузки, должны иметь высокую механическую и электрическую износоустойчивость, а температура токоведущих элементов не должна превышать допустимых значений.При коротких замыканиях токоведущая часть аппарата подвергается значительным термическим и динамическим нагрузкам, которые вызваны большим током. Эти экстремальные нагрузки не должны препятствовать дальнейшей нормальной работе аппарата.Электрические аппараты в схемах современных электротехнических устройств должны обладать высокой чувствительностью, быстродействием, универсальностью.Общим требованием по всем видам аппаратов является простота их устройства и обслуживания, а также их экономичность (малогабаритность, наименьший вес аппарата, минимальное количество дорогостоящих материалов для изготовления отдельных частей).Режимы работы электротехнических устройствНоминальный режим работы — это такой режим, когда элемент электрической цепи работает при значениях тока, напряжениях, мощности указанных в техническом паспорте, что соответствует наивыгоднейшим условиям работы с точки зрения экономичности и надежности (долговечности).Нормальный режим работы - режим, когда аппарат эксплуатируется при параметрах режима незначительно отличающихся от номинального.Аварийный режим работы — это такой режим, когда параметры тока, напряжения, мощности превышают номинальный в два и более раз. В этом случае объект должен быть отключен. К аварийным режимам относят прохождение токов короткого замыкания, тока перегрузки, понижение напряжения в сети.Надежность – безотказная работа аппарата за все время его эксплуатации.Свойство электрического аппарата выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания и ремонтов, хранения и транспортирования.Исполнение электрических аппаратов по степени защитыСтепень защиты от проникновения твердых тел и жидкости определяется ГОСТ 14254-80. В соответствии с ГОСТ устанавливается 7 степеней от 0 до 6 от попадания внутрь твердых тел и от 0 до 8 от проникновения жидкости.Обозначение степеней защитыЗащита от проникновения твердых тел и соприкосновения персонала с токоведущими и вращающимися частями.Защита от проникновения воды.0Специальная защита отсутствует.1Большого участка человеческого тела, например, руки и твердых тел размером более 50 мм.Капель, падающих вертикально.2Пальцев или предметов длиной не более 80 мм и твердых тел размером более 12 мм .Капель при наклоне оболочки до 150 в любом направлении относительно нормального положения.3Инструмента, проволоки и твердых тел диаметром более 2,5 мм.Дождь, падающий на оболочку под углом 600 от вертикали.4Проволоки, твердых тел размером более 1 мм.Брызг, падающих на оболочку в любом направлении.5Пыли в количестве недостаточном для нарушения работы изделия.Струй, выбрасываемых в любом направлении.6Защита от пыли полная ( пыленепроницаемые).Волн (вода при волнении не должна попасть внутрь).7-При погружении в воду на короткое время .8-При длительном погружении в воду.Для обозначения степени защиты используется аббревиатура «IP». Например: IP54.Применительно к электрическим аппаратам существуют следующие виды исполнения:1. Защищенные IP21, IP22 (не ниже).2. Брызгозащищенные, каплезащищенные IP23, IP243. Водозащищеные IP55, IP564. Пылезащищеные IP65, IP665. Закрытое IP44 – IP54, у этих аппаратов внутренние пространство изолированно от внешней среды6. Герметичное IP67, IP68. Эти аппараты выполнены с особо плотной изоляцией от окружающей среды.Климатическое исполнениеэлектрических аппаратов определяется ГОСТ 15150-69. В соответствии с климатическими условиями обозначается следующими буквами: У (N) – умеренный климат, ХЛ (NF) – холодный климат, ТВ (TH) – тропический влажный климат, ТС (ТА) – тропический сухой климат, О (U) – все климатические районы, на суше, реках и озерах, М – умеренный морской климат, ОМ – все районы моря, В – все макроклиматические районы на суше и на море.Категории размещения электрических аппаратов:1. На открытом воздухе,2. Помещения, где колебания температуры и влажности не существенно отличаются от колебаний на открытом воздухе,3. Закрытые помещения с естественной вентиляцией без искусственного регулирования климатических условий. Отсутствуют воздействия песка и пыли, солнца и воды (дождь),4. Помещения с искусственным регулированием климатических условий. Отсутствуют воздействия песка и пыли, солнца и воды (дождь), наружного воздуха,5. Помещения с повышенной влажностью (длительное наличие воды или конденсированной влаги)Климатическое исполнение и категория размещения вводится в условное обозначение типа электротехнического изделия.Выбор электрических аппаратовВыбор электрических аппаратов представляет собой задачу, при решении которой должны учитываться:-коммутируемые электрическим аппаратом токи, напряжения и мощности;- параметры и характер нагрузки — активная, индуктивная, емкостная, низкого или высокого сопротивления и др.;- число коммутируемых цепей;- напряжения и токи цепей управления;- напряжение катушки электрического аппарата;- режим работы аппарата — кратковременный, длительный, повторно-кратковременный;- условия работы аппарата — температура, влажность, давление, наличие вибрации и др.;- способы крепления аппарата;- экономические и массогабаритные показатели;- удобство сопряжения и электромагнитная совместимость с другими устройствами и аппаратами;- стойкость к электрическим, механическим и термическим перегрузкам;- климатическое исполнение и категория размещения;- степени зашиты IP,- требования техники безопасности;- высота над уровнем моря;- условия эксплуатации.Классификация проводниковНа современном этапе нет общепринятой классификации проводниковых материалов. Существует, правда, деление проводников по механизму прохождения тока. Если ток обусловлен дрейфом свободных электронов под воздействием электрического поля, то такие проводники называются проводниками с электронной электропроводностью или проводниками первого рода. Проводниками второго рода являются электролиты, прохождение тока через которые обусловлено ионной электропроводностью, а она, как известно, связана с переносом вещества в соответствии с законами Фарадея. Поэтому состав электролита постепенно меняется, а на электродах выделяются продукты электролиза.Проводники с электронной электропроводностью, как известно, это металлы и сплавы металлов. Металлические проводники в физике, химии, технике классифицируют по разным признакам:1) по составу (чистые металлы и сплавы);2) по значению проводимости (проводники высокой проводимости, имеющие удельное сопротивление при 20 ос не более 0,05 мкОм м, и проводники высокого сопротивления, у которых значение удельного сопротивления при 20 ос не менее 0,3 мкОм м);3) по положению в периодической системе элементов Д.И. Менделеева(щелочные металлы, благородные, щелочноземельные, многовалентные простые, актиниды, переходные и редкоземельные);4) по особенностям строения электронных оболочек: нормальные и переходные металлы. К первой группе относятся металлы, используемые для проводов, токопроводящих жил кабелей, обмоток электрических машин и трансформаторов.Ко второй группе принадлежат элементы 5 группы периодической системы элементов (висмут, сурьма, мышьяк), которые плохо проводят ток (их даже иногда называют полуметаллами). К этой же группе относятся металлы и сплавы высокого сопротивления, широко применяемые для изготовления резисторов, электронагревательных приборов. нитей ламп накаливания и т.д.Третья группа включает щелочные металлы (натрий, калий и другие подгруппы 1а) и благородные, к которым в физике относятся только одновалентные металлы подгруппы 1б и т.д.Четвертая группа. По мере увеличения порядкового номера химических элементов в периодической системе происходит заполнение электронных оболочек в последовательности, определяемой квантовомеханической теорией. Однако, при некоторых порядковых номерах энергии двух соседних оболочек оказываются очень близки, благодаря чему сначала заполняется не очередная, а последующая оболочка. Элементы с таким «сбоем» называются переходными. Они образуют в таблице Менделеева несколько рядов: от скандия до никеля иттрий - палладий, лантан - платина, а также редкоземельные или лантаноиды (от церия до лютеция). Остальные металлы называются нормальными.Все газы и пары, в том числе пары металлов, при малых напряженностях поля не являются проводниками. Однако если напряженность поля превысит некоторое критическое значение, при котором начинается фотонная и ударная ионизация, то газ становится проводником с электронной и ионной электропроводностью. Сильно ионизированный газ при равенстве числа электронов числу положительных ионов в единице объема оказывается особой проводящей средой, так называемой плазмой.Коммутационный аппарат — аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или более электрических цепях.Выключатель — электрический аппарат для замыкания и размыкания электрической цепи, включения и отключения оборудования.Выключатель- Коммутационный электрический аппарат, имеющий два коммутационных положения или состояния и предназначенный для включения и отключения тока.Примечание. Под выключателем обычно понимают контактный аппарат без самовозврата. В остальных случаях термин должен быть дополнен поясняющими словами, например, "выключатель с самовозвратом", "выключатель тиристорный" и т.д.3.Трансформаторы без регулирования под нагрузкой (ПБВ). Трансформаторы с регулированием под нагрузкой (РПН)В настоящее время выпускаются с четырьмя дополнительными ответвлениями обмотки ВН. Схема такого трансформатора представлена на рис. 6.1.  Рис. 6.1. Схема обмоток трансформатора с ПБВ Основное ответвление обмотки ВН такого трансформатора (ответвление “0”) соответствует номинальному напряжению первичной обмотки трансформатора UВ,ном. Для понижающих трансформаторов UВ,ном равно номинальному напряжению сети Uном,с, к которой присоединяется данный трансформатор (6, 10, 20 кВ).При основном ответвлении трансформатора коэффициент трансформации трансформатора называют номинальным. При использовании четырёх дополнительных ответвлений коэффициент трансформации отличается от номинального на +5; +2,5; -2,5 и –5%. Следует отметить, что ответвление, например, “+5” на рис. 6.1 соответствует меньшему, а ответвление “-5” – большему коэффициенту трансформации в сравнении с номинальным коэффициентом трансформации, поскольку коэффициент трансформации определяется соотношением ,где отношение WВ/WН допустимо использовать при одинаковых схемах соединений обмоток высшего и низшего напряжений.Вторичная обмотка трансформатора является центром питания сети, подключенной к этой обмотке. Поэтому номинальное напряжение этой обмотки выше номинального напряжения сети: на 5% - для трансформаторов небольшой мощности; на 10% - для остальных трансформаторов.Пусть к первичной обмотке при использовании основного ответвления подведено напряжение, равное Uном,с, и на стороне НН при холостом ходе напряжение равно 1,05 Uном,с. При этом добавка напряжения равна 5%. Изменяя ответвления, к которым подключается первичное напряжение, можно получить с помощью ПБВ добавки напряжения следующих округлённых значений:Ответвление первичной обмотки, %- 5- 2,5+ 2,5+ 5Напряжение на стороне НН при холостом ходе (Uт/Uном,С)1,0251,051,0751,1Добавки напряжения, %+ 2,5+ 5+7,5+10Чтобы переключить регулировочное ответвление в ПБВ, требуется отключение трансформатора от сети. Такие переключения производятся редко, при сезонном изменении нагрузок. При изменяющихся в течение суток нагрузках трансформатор с ПБВ работает при одном и том же регулировочном ответвлении. При этом требование встречного регулирования оказывается неосуществимым, поскольку нельзя выполнить условия  и  .Действительно, в соответствии с принципом встречного регулирования: ;  .Обычно  , поэтому  , что противоречит требованиям встречного регулирования.Встречное регулирование можно обеспечить, только изменяя Uотв и, следовательно, коэффициент трансформации в течение суток, т.е. переходя от режима наибольших нагрузок к режиму наименьших.Регулирования напряжения под нагрузкой – РПН трансформатораПроблема состоит в том, что напряжение в электрической сети меняется в зависимости от ее нагруженности, в то время как для адекватной работы большинства потребителей электроэнергии необходимым условием является нахождение питающего напряжения в определенном диапазоне, чтобы оно не было бы выше или ниже определенных приемлемых границ.Поэтому и нужны какие-то способы подстройки, регулирования, корректировки сетевого напряжения. Один из лучших способов — это изменение по мере надобности коэффициента трансформации путем уменьшения или увеличения числа витков в первичной или во вторичной обмотке трансформатора, в соответствии с известной формулой: U1/U2 = N1/N2.Для регулировки напряжения на вторичных обмотках трансформаторов, с целью поддержания у потребителей правильной величины напряжения, — у некоторых трансформаторов предусмотрена возможность изменять соотношение витков, то есть корректировать таким образом в ту или иную сторону коэффициент трансформации.Подавляющее большинство современных силовых трансформаторов оснащено специальными устройствами, позволяющими выполнять регулировку коэффициента трансформации, то есть добавлять или убавлять витки в обмотках.Что такое РПНРПН называют устройство регулирования напряжения под нагрузкой. Данный блок позволяет изменять характеристики напряжения агрегата без отключения трансформатора.Иногда характеристики сети требуется изменить в процессе эксплуатации, не отключая агрегат, или параметры варьируются в ходе подачи тока. Чтобы обеспечить надлежащий режим подачи напряжения в трансформаторах применяется РПН.В зависимости от напряжения и мощностных характеристик трансформатора, РПН может изменять коэффициент трансформации от 10 до 16 процентов.Особенности конструкции, принцип действияРПН, не смотря на характер действия и выполняемую функцию, не следует относить к реле. Но данное устройство отличается простым принципом действия.Система переключающего устройстваНа каждой из фаз трансформатора устанавливаются по два подвижных контакта. Один из них прижат к витку катушки, обеспечивающему заданную величину напряжения. При переводе, второй контакт прижимается к витку, изменяющему указанное значение. Включение может производиться вручную или с использованием привода.Конструкция устройства отличается, в зависимости от его типа. Но основной принцип предполагает изменение количества работающих витков на первичной катушке трансформатора.

Заключение

Основными формами, в которых применяется в настоящее время энергия, являются тепло и электричество. Отрасли энергетики, изучающие получение, преобразование, транспортировку и применение тепловой и электрической энергии называются, соответственно, теплоэнергетикой и электроэнергетикой.Энергия водных потоков, использовавшаяся прежде непосредственно в форме механической энергии, в настоящее время преобразуется на гидроэлектростанциях в энергию электрическую. Отрасль энергетики, изучающая процессы преобразования водной энергии в электрическую, называется гидроэнергетикой.Открытие путей к использованию энергии атомного ядра создало новую отрасль энергетики — атомную или ядерную энергетику. Энергия ядерных процессов преобразуется в тепловую и электрическую и в этих формах используется.Вопросами использования энергии перемещающихся масс воздуха занимается ветроэнергетика. Энергия ветра используется в основном в механической форме. Вопросами использования энергии солнца занимается солнечная энергетика.Каждая из отраслей энергетики как науки имеет свою теоретическую основу, базирующуюся на законах физических явлений в данной области.Энергетика, как важнейшая сфера человеческой деятельности, требует весьма длительного времени для крупномасштабного развития. Энергетика капиталоемкая отрасль. Мощность электростанций на Земле превышает миллиард киловатт. Отчетливое понимание единства и эквивалентности разных форм энергии сложилось только к середине девятнадцатого столетия, когда уже был накоплен большой опыт преобразования одних форм энергии в другие:- создана паровая машина, преобразовывающая тепло в механическую энергию;- открыты первые источники электрической энергии — гальванические элементы, в которых осуществлялось непосредственное преобразование химической энергии в электрическую;- путем электролиза многократно осуществлено обратное преобразование — электрической энергии в химическую;- создан электрический двигатель, в котором электрическая энергия преобразовывалась в механическую;- открыто явление непосредственного преобразования электрической энергии в тепло.Электроэнергетика - часть энергетики, занятая проблемами получения больших количеств электроэнергии, передача ее на расстояние и распределение между потребителями, развитие ее идет за счет электроэнергетических систем.

Список литературы
1. Инструкция о порядке допуска в эксплуатацию новых и реконструированных энергоустановок; Харьков, агентствоХарьков-новости - Москва, 2003. - 915 c.2. Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах. Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции. Пособие для изучения и подготовки к проверке знаний; НЦ ЭНАС - Москва, 2005. - 310 c.3. Программа (типовая) комплексного обследования энергоустановок электростанций; СПб: Ювента, М.: Прогресс-Универс - Москва, 2003. - 370 c.4. Техническая термодинамика и теплотехника; Академия - Москва, 2008. - 272 c.5. Устройство, ремонт и обслуживание электрооборудования в сельскохозяйственном производстве; Академия - Москва, 2003. - 368 c.6. А. да Роза Возобновляемые источники энергии. Физико-технические основы; Интеллект, МЭИ - Москва, 2010. - 704 c.7. Афанасьев В.В., Кидин Н.И. Диагностика и управление устойчивостью горения в камерах сгорания энергетических установок; Capital Books - Москва, 2008. - 176 c.8. Беликов С. Е., Котлер В. Р. Котлы тепловых электростанций и защита атмосферы; Аква-Терм - Москва, 2008. - 212 c.9. Богославчик П. М., Круглов Г. Г. Гидротехнические сооружения ТЭС и АЭС; Вышэйшая школа - Москва, 2010. - 272 c.10. Быстрицкий Г. Ф. Основы энергетики; КноРус - Москва, 2011. - 352 c.11. Вагин Г. Я., Лоскутов А. Б., Севостьянов А. А. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике; Академия - Москва, 2010. - 224 c.12. Виссарионов В. И., Дерюгина Г. В., Кузнецова В. А., Малинин Н. К. Солнечная энергетика; МЭИ - Москва, 2011. - 276 c.13. Гуляев В. А., Вороненко Б. А., Корнюшко Л. М., Пеленко В. В., Щеренко А. П. Теплотехника; Издательство "РАПП" - Москва, 2009. - 348 c.14. Жернаков А. П., Алексеев В. В., Лимитовский А. М., Меркулов М. В., Шевырев Ю. В., Косьянов В. А., Ивченко И. А. Экономия топливно-энергетических ресурсов при проведении геологоразведочных работ; ИнФолио - Москва, 2011. - 352 c.15. Зайцев С. А., Толстов А. Н., Грибанов Д. Д., Меркулов Р. В. Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике; Академия - Москва, 2009. - 224 c.16. Игнатов П. А., Верчеба А. А. Радиогеоэкология и проблемы радиационной безопасности; ИнФолио - Москва, 2010. - 256 c.17. Кудинов В. А., Карташов Э. М., Стефанюк Е. В. Техническая термодинамика и теплопередача; Юрайт - Москва, 2011. - 560 c.18. Макеев Г. Н., Манухин С. Б., Нелидов И. К. Электрические схемы типовых лифтов с релейно-контакторными НКУ; Академия - Москва, 2010. - 223 c.19. Меркулов М. В., Косьянов В. А. Теплотехника и теплоснабжение геологоразведочных работ; ИнФолио - Москва, 2009. - 272 c.20. Панкратов Г. П. Сборник задач по теплотехнике; Либроком - Москва, 2009. - 252 c.21. Свидерская О. В. Основы энергосбережения; ТетраСистемс - Москва, 2009. - 176 c.22. Сибикин Ю. Д. Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий. В 2 книгах. Книга 2; Академия - Москва, 2009. - 256 c.23. Сибикин Ю. Д. Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предриятий. В 2 книгах. Книга 1; Академия - Москва, 2010. - 208 c.24. Сибикин Ю. Д., Сибикин М. Ю. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий; Высшая школа - Москва, 2002. - 248 c.25. Сибикин Ю. Д., Сибикин М. Ю. Технология электромонтажных работ; Высшая школа - Москва, 2007. - 352 c.26. Шеховцов В. П. Осветительные установки промышленных и гражданских объектов; Форум - Москва, 2009. - 160 c.27. Шеховцов В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения; Форум, Инфра-М - Москва, 2010. - 216 c.28. Шеховцов В. П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению; Форум - Москва, 2011. - 136 c.29. Щербаков Е. Ф., Александров Д. С., Дубов А. Л. Электроснабжение и электропотребление на предприятиях; Форум - Москва, 2010. - 496 c.30. Юндин М. А., Королев А. М. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства; Лань - Москва, 2011. - 320 c.