Возникновение энергетических систем

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

Кафедра ЭСиС

 

 

РЕФЕРАТ

 

по курсу: «История развития электроэнергетических систем»

 

на тему: «Возникновение энергетических систем».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Аюпова Н. М.

Группа: ЗЭСс 2-11

Вариант: 24

Проверил: Чернова Н. В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Казань - 2011

СОДЕРЖАНИЕ

 

	Введение………………………………………………………………	3
1.	Понятие «Энергетическая  система»………………………………...	4
2.	История создания энергетической системы…………………..........	4
3.	Энергосистема Республики Татарстан……………………………...	8
	Список использованной литературы…………………………..........	13

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа посвящена  раскрытию вопроса касательно истории  возникновения энергетических систем. Даны понятия энергетической системы. Рассмотрена энергосистема Республики Татарстан.

Информационной базой для написания послужили учебные пособия Веселовского О. Н. и Шнейберга Я. А.,  Глебова И. А., использован материал, размещенный на открытых для пользования web-узлах глобальной сети Интернет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Понятие «Энергетическая система»

Под энергетической системой понимают совокупность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии [1].

ГОСТ 21027-75 даёт следующее  определение Единой энергосистемы: Единая энергосистема - совокупность объеди-нённых энергосистем (ОЭС), соединённых межсистемными связями, охватывающая значительную часть территории страны при общем режиме работы и имеющая диспетчерское управление [2].

 

2. История создания энергетической системы

Широкий размах строительство  районных электростанций приобрело  с начала ХХ века. Этому способствовал  рост потребления электроэнергии, связанный  с внедрением в промышленность электропривода, развитием электрического транспорта и электрического освещения городов.

Электрические станции становились  крупными про-мышленными предприятиями по выработке электро-энергии; сети разных станций объединились, создавались первые энергетические системы (рис.1.). Под энергетической системой стали понимать совокупность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии [3].

 

 

1- Линия электропередачи основной сети энергосистемы;

2- Электрические линии распределительной сети.

Рис. 1. Схематическое изображение энергосистемы

 

До появления районных электростанций электрических систем практически не было. Электростанции работали изолированно, каждая имела  свою нагрузку. При изолированной  работе станций не было большой необходимости  устанавливать стандартные частоты  и напряжения, и последние принимались  в зависимости от конкретных условий  данной станции. Последствия этого  ещё долго сказывались в некоторых  странах: например, в США и Японии приходилось подключать на параллельную работу электростанции, работавшие при  различных частотах (50 и 60 Гц). Потребность объединить работу нескольких электро-станций на общую сеть стала проявляться уже в 90-х годах прошлого столетия. Было выяснено, что при совместной работе уменьшается необходимый резерв на каждой станции в отдельности, появляется возможность ремонта оборудования без отключения основных потребителей, создаются условия для выравнивания графика нагрузки базисных станций, для более эффективного использования энергетических ресурсов.

Включение на параллельную работу электростанций постоянного  тока не вызывало особых затруднений, если эти станции имели одинаковые напряжения и были расположены недалеко одна от другой. Но нередко нужно  было объединять работу станций, расположенных  в районах, удалённых друг от друга. Низкое напряжение, принятое на станциях постоянного тока, не позволяло осуществить непосредственное их соединение линией постоянного тока. В таком случае приходилось прибегать к преобразованию постоянного тока в переменный ток высокого напряжения. На электростанциях устанавливались двигатель-генераторные преобразователи, и станции связывались между собой линией переменного тока.

Первое известное объединение  двух трёхфазных электростанций было осуществлено в 1982 г. в Швейцарии. Две  небольшие электростанции - в Глэдфельдене (120кВА) и Гохфельдене (360 кВА) - соединились двухкилометровой линией 5кВ и питали распределительную сеть завода  фирмы «Эрликон» по линии передачи протяженностью 24 км при напряжении 13 кВ. Возбуждение генераторов первой станции регулировалось со щита управления второй.

Однако в первое десятилетие  после этого опыта объединение  электрических станций ещё не получило заметного развития. Положение  изменилось только с возникновением крупных районных электростанций, особенно после 1900 г. Так, в 1905 г. в США уже работали три крупные для того времени энергетические системы: Южно-Калифорнийская, в районе Сан-Франциско и в штате Юта. Первая из этих систем (компания Эдисона) объединяла четыре гидравлические станции и четыре тепловые с общей установленной мощностью около 12 тыс. кВт. Сеть этой системы напряжением 2-30 кВ имела общую протяженность 960 км и охватывала 18 городов.

Первой в России электропередачей значительной протяженности была установка  на Павловском прииске Ленского золотопромышленного  района Сибири. Электрос-танция была построена в 1986 г. на реке Ныгра. Здесь были установлены трёхфазный генератор 98 кВт, 600 об/мин, 140 В и трансформатор соответствующей мощности, повышающий напряжение до 10 кВ. Электроэнергия передавалась на прииск, удалённый от станции на 21 км. На прииске для привода водоотливных устройств использовались трёхфазные асинх-ронные двигатели мощностью 6,5-25 л.с. (напряжение 260 В). Так постепенно расширялось в России строительство трёхфазных электростанций.

С 1987 г. началась электрификация крупных городов (Москва, Петербург, Самара, Киев, Рига, Харьков и др.).

Первой районной электростанцией  в России была небольшая гидроэлектростанция  «Белый уголь» (вблизи г. Ессентуки), построенная  в 1903г. Эта электростанция по четырем  воздушным трёхфазным линиям протяженностью 6-20 км питала города минераловодской  группы.

Единственной крупной  районной электростанцией дореволюционной  России была станция «Электропередача»  в г. Норильске, сооруженная на средства «Общества электрического освещения 1886 г.». Руководителем строи-тельства станции и её сети был Роберт Эдуардович Классон. На станции были установлены три турбогенератора по 5000 л.с., 1500 об/мин, 6600В, 50 Гц. Напряжение повышалось при помощи трансформаторной группы до 70 кВ. Линия передачи Богородск-Москва имела протяженность более 70 км. и в конце её, в Измайлове (Москва), была построена понижающая подстанция. В Москве, на территории завода Гужона, линия Измайловской подстанции была соединена с городской сетью несколькими кабелями. Так, в Москве была создана первая, ещё несовершенная электрическая система, включающая в себя две электростанции (на Раушской набережной и в Богородске), сети которых были соединены на их периферии.

Вторая из двух дореволюционных  небольших электро-энергетических систем находилась на юге, где довольно разветвленная кабельная сеть 20 кВ питалась от двух бакинских электростанций, мощность которых к 1914 г. достигла 36,5 и 11 тыс. кВт [1].

 

3. Энергосистема Республики Татарстан

Предыстория энергосистемы Татарстана начинается с 1895 года, когда была пущена первая Казанская электростанция постоянного тока на напряжении 175 В. Началом истории развития энергосистемы можно считать 1931 год, когда в составе Народного комиссариата тяжелой промышленности было создано Районное управление государственных электрических сетей «Татэнерго». В 1933 году Казанская ТЭЦ-1 начала обеспечивать электроэнергией Казань, Зеленодольск и ряд близлежащих рабочих поселков. В 1938 году в эксплуатацию введена Казанская ТЭЦ-2 - это в значительной мере расширило производственные мощности региона. Открытие богатых нефтяных месторождений на юго-востоке Татарстана стало главным стимулом для формирования крупного энергетического комплекса. В 1944 году начала функционировать Уруссинская ГРЭС, дальнейшее расширение которой продолжилось в 50-е годы. 
Развитие нефтяной промышленности в 50-60-х годах в Татарстане, строительство нефтехимического комбината в Нижнекамске, завода «Оргсинтез» в Казани и ряда других крупных предприятий обусловило существенный дефицит электроэнергии, в связи, с чем возникла острая необходимость в строительстве Заинской ГРЭС. Данный проект реали-зовывался в рекордные сроки, и электростанция была введена в эксплуатацию в 1963 году. С целью обеспечения расши-ряющихся производственных мощностей на заводах «Органический синтез» и «Татхимфармпрепараты» в Казани в 1968 году начала функционировать Казанская ТЭЦ-3.

Строительство крупнейшего в Европе Нижнекамского нефтехимического комплекса  потребовало возведения Нижнекамской ТЭЦ-1, первый агрегат которой был  введен в 1967 году. Набережно-Челнинская ТЭЦ создавалось специально для обеспечения комплекса заводов по производству большегрузных автомобилей (КамАЗ) и начала функционировать в 1973 году. В 1979 году в г. Набережные Челны на реке Кама вводится в строй уникальный объект энергосистемы Татарстана - Нижнекамская ГЭС. Таким образом, ОАО «Татэнерго» является энергетической базой расположенных на территории Республики Татарстан крупных объектов нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, резинотехнической промышленности. Входящие в состав ОАО «Татэнерго» электростанции расположены в Казани, Нижнекамске, Набережных Челнах, Елабуге, Заинске, Уруссу.

В соответствии с концепцией реформирования электроэнергетики России, произведено  разделение ОАО «Татэнерго» по видам  деятельности. Учреждены:

 ОАО «Генерирующая компания» (производство и распределение электрической энергии);

 ОАО «Сетевая компания» (передача и распределение электрической энергии);

 ОАО «Диспетчерский центр» (оперативно-диспетчерское управление).

С июля 2007 года на территории Республики Татарстан функционирует независимый  производитель электрической энергии  ЗАО «ТГК Уруссинская ГРЭС».

В 2008 году проведено формирование полноценных бизнес-единиц с полным самостоятельным контуром управления соответствующими видами деятельности. Образовался энергетический кластер¹ - это система горизонтально связанных промышленных, научных, социально-культурных и образовательных предприятий и организаций.

Холдинг ОАО «Татэнерго» в составе  ОАО «Генерирующая компания», ОАО  «Сетевая компания», ОАО «Энергосбыт», ОАО «Казанская теплосетевая компания», ОАО «Урусинские тепловые сети» и предприятий по сервисному обслуживанию энергетического оборудования: ООО «Камэнергоремонт-холдинг», ООО «Татэнергоремонт», ОАО «Татэнергоспецремонт» представляет собой ядро производственной части энергетического кластера Республики Татарстан. Так же в состав энергокластера республики входят предприятия коммунальной энергетики: ОАО «Татсельжилкомхоз», ОАО «Таткоммунэнерго», муници-пальные предприятия тепловых сетей.

Следует отметить, что интенсивное  развитие энергетики, происходящее в  последние годы, инициировало создание в республике производственных и  сервисных предприятий, обеспечивающих энергосистему всем необходимым комплексом оборудования, материалов и услуг.

Группа компаний «ИНВЕНТ» сегодня  практически является неотъемлемой частью энергокластера республики в  части технического обеспечения, в  котором соединены три основных направления – производство, реализация тех-нической продукции и её сервисное обслуживание, что позволяет комплексно  снабжать предприятия энергетической  и других отраслей промышленности Республики Татарстан и Российской Федерации необходимыми видами продукции и услуг.

В рамках функционирования энергетического  кластера организован целый ряд  совместных предприятий по производству энергетического оборудования и  материалов.

Одной из крупнейших и наиболее динамично  развивающихся компаний Поволжского  региона является инжиниринговая компания «КЭР-Холдинг». Она специа-лизируется на ремонтном и сервисном обслуживании предприятий энергетики, нефтегазодобычи, нефтепереработки, нефтехимии, трубопроводного транспорта, жилищно-коммунального хозяйства, а также любых промышленных предприятий, имеющих на своём балансе энергетические объекты и оборудование.