Birinchidan, biz nazariyaga o'tamiz, texnik adabiyotlarni o'qiymiz, u erda samaradorlikni qanday o'lchashni o'rganamiz. Samaradorlik (ish koeffitsienti) - foydali ishning iste'mol qilinadigan energiyaga nisbati. Samaradorlik o'lchovsiz miqdor bo'lib, ko'pincha foiz sifatida o'lchanadi. Formulalarda samaradorlik "Etta" harfi bilan belgilanadi: = A / Q, bu erda A - sarflangan ish va Q - foydali issiqlik. Energiyaning saqlanish qonuniga ko'ra, samaradorlik har doim birdan kichik yoki teng bo'ladi, ya'ni sarflangan energiyadan ko'ra foydaliroq ish olish mumkin emas, hech narsani isitmaydigan 100% samaradorlikka ega qozonlar yo'q. suvdan tashqari. Hatto baca bo'lmagan va isitish elementi to'g'ridan-to'g'ri isitiladigan sovutish suvida joylashgan elektr qozon ham 100% natija bera olmaydi, chunki energiyaning bir qismi ikkilamchi maqsadlarga - isitishga sarflanadi. metall qismlar qozon, simni qozondan chiqishga isitish va h.k.
Samaradorlik tushunchasi energiya va quvvat tushunchalari bilan bevosita bog'liq. Isitish moslamalari, energiya miqdori yoki issiqlik miqdori (kVt) bilan bog'liq holda, bu yoqilg'i (yog'och, gaz, elektr energiyasi) miqdori bilan bog'liq bo'lgan tushunchadir va quvvat (kVt) - olov hajmi (hajmi) bilan bog'liq tushuncha. isitish elementi) va yoqilg'ining yonish tezligi. ...
Qozon, pechka yoki kaminning samaradorligi chiqarilgan energiya miqdorining amalda qo'llaniladigan energiya miqdoriga nisbati bilan belgilanadi. Masalan, qattiq yonilg'i qozonining samaradorligi o'tinning umumiy energiya tarkibining qaysi qismini (%) boshqa maqsadlar uchun ketgan energiyaga nisbatan isitish tizimidagi suvni isitish uchun yoqish paytida yo'naltirilishi mumkinligini tavsiflaydi, masalan, bacani isitish uchun, undagi havo, keyin yog'ochning bir qismi ko'mir, uchuvchi kul, yonmaydigan gazlar shaklida yonmagan holda qoladi.
Yo'qotish tushunchasi samaradorlik qiymati bilan ham bog'liq. Misol uchun, agar yo'qotishlar bo'lsa tutun gazi(ya'ni yo'qotilgan energiya miqdori tutun gazlari) 20% bo'lsa, u holda isitgichning samaradorligi 80% dan oshmasligi mumkin. Umumiy samaradorlik ikki qiymatning yig'indisidir: yonish samaradorligi va tutun gazining yo'qolishi.
Masalan, yonish samaradorligi 90% va chiqindi gazlar yo'qotishlari 20% bo'lsa, bu o'choqning umumiy samaradorligi teng bo'ladi.
0,9 * (1 – 0,2) = 72%.
Samaradorlik nafaqat isitish moslamasiga xosdir. Umuman olganda, isitish tizimi ham samaradorlikka ega va ko'pincha bu ko'rsatkich energiya tejash bo'yicha barcha ishlarni bekor qilib, "azob chekadi". Umuman olganda, isitish tizimining samaradorligi quvurlarni, devorlarni, isitish kerak bo'lmagan havoni va hokazolarni isitadigan energiyaga nisbatan siz isitayotgan xonadagi havoni isitish uchun qancha issiq suv energiyasi sarflanishini ko'rsatadi. Isitish tizimining samaradorligi, masalan, bo'ylab o'tadigan quvurlarni izolyatsiyalash orqali oshirilishi mumkin isitilmaydigan xonalar, qozondan energiya iste'molining oxirgi nuqtasigacha bo'lgan masofani qisqartirish, isitish tizimini modernizatsiya qilish orqali.
"Qo'shimcha" hududlarni isitish uchun energiya sarfi issiqlik uzatish yo'qotishlari deb ataladi. Masalan, agar isitish moslamasi (72% samaradorlik bilan) issiqlik uzatish yo'qotishlari 8% bo'lgan isitish tizimiga ulangan bo'lsa, u holda butun isitish tizimining samaradorligi quyidagicha bo'ladi.
0,72 * (1 – 0,08) = 66%.
Isitish tizimining to'liq samaradorligini qo'llashda siz aslida hisoblashingiz mumkin kerakli miqdor butun binoni isitish uchun yoqilg'i. Masalan, 380 m2 maydonga ega turar-joy binosini isitish uchun oylik energiya talabi taxminan 13500 kVt / soatni tashkil qiladi, isitish tizimining umumiy samaradorligi 66% ni tashkil qiladi, shundan biz haqiqiy yoqilg'iga bo'lgan ehtiyojni hisoblaymiz:
13500 / 0,66 = 20500 kVt / soat.
Agar 1 kg yog'ochning energiya miqdori taxminan 4 kVt soat bo'lsa, oylik o'tin ta'minoti bo'lishi kerak.
20500/4 = 5125 kg,
bular. 8-10 m3 o'tin.
Samarali isitish tizimining boshqa komponentlari
Agar vazifangiz bo'lsa tez isitish uyning xonalarida havo, keyin isitish tizimining samaradorligi haqida gapirishimiz kerak. Va bu isitish moslamasi haqida emas, balki havoni isitish uchun sovutish suvi energiyasidan foydalanadigan qurilma - radiatorlar, er isitish tizimlari va boshqalar haqida. Radiator suv va havo o'rtasida issiqlik almashinuvini qanchalik tez amalga oshirsa, butun tizim shunchalik samarali bo'ladi.
Mavjudligi samarali tizim isitish "quvonch" dan tashqari, "muammolar" ni ham keltirib chiqaradi. Axir, suvning issiqligini aylantiradigan radiatorni ta'minlash kerak issiq havo, uning o'zi sovib ketmagan va radiatorning chiqishidagi suv juda sovuq bo'lmasligi uchun, aks holda qozon eskirish uchun ishlaydi va bu qabul qilinishi mumkin emas. Bu "muammolar" da katta yordam beradi aylanma nasos, radiatorlarni kerakli darajada ushlab turishga imkon beradigan suv aylanishining bunday tezligini saqlab qolish harorat sharoitlari, va suvni o'ta sovutilmagan qozonga qaytaring.
Bu erda, bir qator isitish tizimlari asoslangan tabiiy aylanish sovutish suvi. Bunday tizimlar samarasiz. Ular, birinchi navbatda, ularning inertligi tufayli samarasiz: bu erda aylanish tezligi to'g'ridan-to'g'ri suv haroratiga bog'liq. Birinchidan, biz qozonda suvning qizib ketishini kutamiz, u isishi bilan asta-sekin ko'taruvchiga ko'tarila boshlaydi va u erdan - radiatorlar bo'ylab. Ammo ularga etib borgandan so'ng, jarayon yana sekinlashadi: radiatordagi issiq suv tepada, u sovib ketguncha pastga tushmaydi. Bu erda samaradorlik qanday?
Shunday qilib, biz buni aniqladik - aylanma nasosni yoqish orqali biz harorat farqi bilan bog'liq barcha tabiiy vilkalarni yo'q qildik. Hozir bizning tizimimizda har qanday suv aylanib yuradi - sovuq, issiq, juda sovuq va juda issiq, sovish yoki isinish vaqti bo'lganidan qat'i nazar - suv tizimga kiradi va yana bir xil tezlikda qozonga qaytadi.
Ushbu maqolaning sabablari ma'lumotlar markazi server uskunasining samaradorligi bo'yicha kutilmagan munozaradan ilhomlangan (maqoladagi sharhlarga qarang). Xususan, server uskunalari va umuman butun ma'lumotlar markaziga nisbatan samaradorlik va samaradorlik tushunchalari bilan nimani anglatish kerakligi haqidagi savol qo'shimcha tushuntirishni talab qiladi. Shunday qilib,…
Shartlar va ta'riflar
Ishlatilgan atamalarning ta'rifidan boshlash mantiqiy ko'rinadi.
Samaradorlik omili (COP) Bajarilishi kerak bo'lgan foydali ish (energiya) umumiy sarflangan ish (energiya) ga nisbati.
Mukammallik Joriy (haqiqiy) parametr qiymatining bir xil sharoitlarda nazariy maksimal mumkin bo'lgan qiymatga nisbati.
Ushbu tushunchalardagi farqlarni konditsioner tizimlar misolida juda yaxshi tasvirlash mumkin. Misol uchun, kompressorning samaradorligi taxminan 85% ni tashkil qiladi. Qolgan 15% ishqalanish, yog 'harakati, toshqinlar, isitish va hokazolarga sarflanadi. Umuman olganda, konditsionerning samaradorligi taxminan 70% ga baholanishi mumkin - bu quvur liniyalaridagi bosimning pasayishini, suv oqimining samaradorligini hisobga oladi. gaz kelebeği, issiqlik almashinuvchilarining gidravlik qarshiligi va boshqalar.
Biroq, zamonaviy konditsionerning mukammalligi atigi 10% dan bir oz ko'proq. Haqiqat shundaki, 1 kVt iste'mol qilingan elektr energiyasi uchun konditsioner deyarli 30 kVt sovuq (standart sharoitlar uchun 27,5 kVt) ishlab chiqarishi kerak va haqiqiy sovutish quvvati atigi 3-4 kVtni tashkil qiladi. Sovutgich texnologiyasida bu raqamlarning nisbati "termodinamik tsiklning mukammallik darajasi" yoki oddiyroq aytganda, "mukammallik" deb ataladi.
Demak, samaradorlik va mukammallik butunlay boshqa tushunchalar bo'lib, birlik samaradorligi 70% bo'lsa, uning mukammalligi atigi 10% bo'lishi mumkin.
Ma'lumotlar markazining samaradorligi
Ma'lumotlar markaziga o'tayotganda, siz ma'lumotlar markazining foydali va to'liq ishlashini va uning maksimal darajasini belgilashingiz kerak mumkin bo'lgan ish bir xil sharoitlarda.
Hech kimga sir emaski, ma'lumotlar markazining hisoblash quvvati IT-uskunalari tomonidan ishlab chiqariladi va ma'lumotlar markazining butun muhandislik va arxitektura infratuzilmasi IT uskunalarini joylashtirish va uning ishlashini ta'minlashga qaratilgan. Natijada, IT-uskunaning kuchi foydali ish deb xato qiladi. Hisoblash quvvati uchun IT-uskunalar faqat uni olishning bir usuli hisoblanadi.
Ma'lumotlar markazining haqiqatan ham foydali ishini faqat ma'lumotlar markazining hisoblash kuchi deb atash kerak, ya'ni. ma'lumotlar markaziga tashqaridan foydalanuvchilarning iltimosiga binoan qabul qilingan va unga yuborilgan elektr signallari.
Afsuski, bunday signallarning kuchini baholash juda qiyin. Faqatgina ma'lumki, katta ma'lumotlar markazida u vattlarda o'lchanadi va u ma'lumotlar markazining ishlashiga sarflangan megavatt quvvatga nisbatan ahamiyatsiz. Birini ikkinchisiga bo'lib, biz ma'lumotlar markazining samaradorligi ahamiyatsiz va aslida nolga teng ekanligini aniqlaymiz.
Ma'lumotlar markazining samaradorligi ≈ 0%.
Kam samaradorlik bir necha omillarga bog'liq:
- Texnologiyaning nomukammalligi: server uskunasining ahamiyatsiz samaradorligi. Zamonaviy texnologiyalar ulkan hisoblash quvvatini yaratishga imkon beradi, lekin ular uchun energiya iste'moli qabul qilingan signallarning kuchidan bir necha baravar yuqori. Asosiy muammo - butun hisoblash jarayoni qurilgan pn birikmalarining quvvat sarfi. Muammoni boshqa materiallardan (ularning beqiyos qimmatligi bilan ushlab turiladi) yoki yangi texnologiyalardan foydalanish (asosiysi - yangi materiallar (intermetalik birikmalar) asosidagi yuqori haroratli o'ta o'tkazuvchanlik ta'siridan foydalanish) yordamida hal qilish mumkin. bugungi kunda "yuqori harorat" so'zi taxminan 150K (- 120C) haroratni yashiradi, bu yana mashina xonalari uchun imkonsizdir. Natijada, keyingi yillarda vaziyat o'zgarmaydi.
- Ko'p yon jarayonlar va bir nechta boshqa jihozlardan foydalanish zarurati. Shunday qilib, har qanday hisobni shakllantirish uchun siz protsessorga murojaat qilishingiz kerak (ya'ni u yoqilgan bo'lishi kerak), disk massividagi ma'lumotlar bazasiga (va u quvvatlanishi kerak), tasodifiy kirish xotirasi(va u ham o'zgaruvchan) va boshqalar. Natijada, bitta signalni qabul qilish uchun bir nechta yordamchilarni yaratish kerak bo'ladi, ularning har biri ham qayta ishlashni talab qiladi. Natijada, "aktyorlar" doirasi juda keng va har bir bunday "odam" o'z energiya iste'moliga ega. Albatta, barcha elementlarning zamonaviy miniatyurasi ularning energiya iste'moliga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, shuning uchun bu sohada muvaffaqiyatlar aniq.
Umuman olganda, ma'lumotlar markazining samaradorligi o'rtasida sezilarli masofa va nol belgisi kutilmaydi.
Biroq, qulaylik uchun ma'lumotlar markazining samaradorligi uni muhandislik samaradorligi va IT samaradorligiga ajratish mantiqiy.
Ma'lumotlar markazi muhandislik samaradorligi = IT quvvati / Ma'lumotlar markazining umumiy quvvati
AT samaradorligi = hisoblash quvvati / IT quvvati
Keyin ma'lumotlar markazining samaradorligi = muhandislik samaradorligi * AT samaradorligi.
Yuqoridagi sabablarga ko'ra, IT samaradorligi taxminan 0% ni tashkil qiladi va yaqin kelajakda uni oshirish yo'llari yo'qligi sababli alohida qiziqish uyg'otmaydi.
O'z navbatida, ma'lumotlar markazi injiniringining samaradorligi eng katta qiziqish uyg'otadi, ma'lumotlar markazi samaradorligining asosiy ko'rsatkichi hisoblanadi va, qoida tariqasida, 35 dan 95% gacha. Bunday keng tarqalish konditsioner tizimining ish rejimi bilan izohlanadi: ish paytida sovutish aylanishi diapazon 35-55% gacha toraydi va erkin sovutish rejimida biz 75-95% oralig'ini olamiz.
Samaradorlik va qabul qilingan ko'rsatkichlar o'rtasidagi bog'liqlik
Ta'kidlash joizki, ma'lumotlar markazining samaradorligi umumiy qabul qilingan PUE (Quvvatdan foydalanish samaradorligi) va DCiE (Data Cetner infratuzilmasining samaradorligi) bilan baholanadi. Ularning ikkalasi ham muhandislik samaradorligi bilan bevosita bog'liq:
DCiE = Ma'lumotlar markazi muhandislik samaradorligi
PUE = 1 / Ma'lumotlar markazi muhandislik samaradorligi
DCiE = 1 / PUE.
Shunday qilib, samaradorlik qanchalik yuqori bo'lsa, DCiE qanchalik baland bo'lsa va PUE qanchalik past bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi.
Ma'lumotlar markazining mukammalligi
Yuqorida aytib o'tilganidek, mukammallik amaliy munosabatdir foydali ta'sir nazariy jihatdan maksimal darajada. Bu foydali effekt olish uchun maxsus texnologiyani hisobga oladi.
Shunday qilib, hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun yarimo'tkazgichlar va p-n-o'tkazgichlardan foydalanishdan tashqari boshqa texnologiya yo'q. Yuqori haroratli supero'tkazuvchanlik hududiga tegmasdan Bugungi serverlarning mukammalligini 60% ga baholash mumkin(raqam noto'g'ri, tasdiqlanmagan, tegishli mutaxassislardan olingan). Bu shuni anglatadiki, xuddi shunday hisob-kitoblarni amalga oshirish orqali AT uskunalari quvvat sarfini 40% ga kamaytirish mumkin.
Men ikkita yorqin misol keltiraman:
- Protsessorlarning kuchi ularning ishlashiga qaraganda sekinroq o'sadi:
Pentium II - Maksimal 450MHz @ 30W
Pentium III - Maksimal 1,4 GHz @ 40 Vt
Pentium IV - Maksimal 3,8 GHz @ 120 Vt
Pentium ikki yadroli - 3,1 gigagertsli @ 65 Vt
- Qattiq disklarning quvvat iste'moli sezilarli darajada kamaydi: agar ilgari iste'mol qilingan oqim 1A dan oshsa, endi u taxminan 0,5A ni tashkil qiladi.
Mukammallik muhandislik infratuzilmasi Ma'lumotlar markazi konditsioner tizimlari tufayli keskin qisqaradi (boshida aytib o'tilganidek, ularning mukammalligi taxminan 10%, aniqrog'i - to'liq yukda 12,2%).
Shu bilan birga, energiya taqsimlash tizimlarining mukammalligi ancha yuqori (taxminan 98%).
Natijada, muhandislik mukammalligi 12%, ma'lumotlar markazida esa 7,2% deb baholanmoqda.
Biz shuni olamizki, ancha yuqori samaradorlik bilan ma'lumotlar markazi muhandisligining mukammalligi IT mukammalligiga yo'qoladi.
Erkin sovutish holatida vaziyat yanada qiziqarli. Freecooling mukammalligi 70% atrofida baholanadi. Keyin muhandislik mukammalligi 68,6%, umumiy ma'lumotlar markazi esa 41,1% bo'ladi.
Freecooling-dan foydalanish ma'lumotlar markazining samaradorligini ham, uning mukammalligini ham oshirishga imkon beradi.
Elektr energiyasi ishlab chiqarish va taqsimlash.
Mintaqaviy (ya'ni energiya manbalariga yaqin) elektr stantsiyasida elektr energiyasi ko'pincha o'zgaruvchan tokning elektr mashinalari generatorlari tomonidan ishlab chiqariladi. Etkazish va tarqatish paytida yo'qotishlarni kamaytirish uchun generatorning chiqishiga chiqarilgan kuchlanish transformator podstansiyasi tomonidan oshiriladi. Keyin elektr energiyasi yuzlab kilometrlarda o'lchanadigan uzoq masofalarga yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalari (PTL) orqali uzatiladi. Bir qator taqsimlovchi podstansiyalar elektr uzatish liniyasiga ulanib, elektr energiyasini mahalliy energiya iste'moli markazlariga yo'naltiradi. Elektr energiyasi ko'chalar va aholi punktlari orqali uzatilganligi sababli, podstansiyalardagi kuchlanish xavfsizlik uchun transformatorlar tomonidan yana pasaytiriladi. Chiziqlar podstansiyalarning pastga tushiruvchi transformatorlariga ulangan orqa miya... Ushbu tarmoqning qulay nuqtalarida elektr iste'molchilarining taqsimlash tarmog'i uchun filial punktlari o'rnatilgan.
Elektr stansiyalari.
Elektr stansiyalari turli xil turlari turli joylarda joylashgan yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalari orqali energiya tizimiga ulanishi mumkin. Bunday holda, atom elektr stantsiyalari (AES), yuqori samarali bug 'turbinasi issiqlik elektr stansiyalari va elektr stansiyalari (IES va CHP), shuningdek, gidroelektrostansiyalar (GES). Yuk ko'tarilgan soatlarda nasosli saqlash elektr stantsiyalari (PSPP), gaz turbinali bloklari (GTU) va qazib olinadigan yoqilg'ida ishlaydigan kam samarali IESlar energiya tizimining umumiy elektr uzatish liniyasiga qo'shimcha ravishda ulanadi.
Energiya tizimlaridan elektr ta'minoti izolyatsiyalangan elektr stansiyalari bilan ta'minlashga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega: elektr ta'minotining ishonchliligi yaxshilanadi, mintaqaning energiya resurslaridan yaxshiroq foydalaniladi, energiya o'rtasidagi yukning eng tejamkor taqsimlanishi tufayli elektr energiyasining narxi kamayadi. zavodlar, zarur zaxira quvvati kamayadi va hokazo.
Yuk koeffitsienti.
Iste'molchi yuki kunning vaqti, yilning oyi, ob-havo va iqlim, geografik joylashuv va iqtisodiy omillarga qarab o'zgaradi.
Maksimal (cho'qqi) yuk darajasi yiliga bir necha soatga yetishi mumkin, lekin elektr stantsiyasi yoki energiya tizimining quvvati ham eng yuqori yuk uchun hisoblanishi kerak. Bundan tashqari, alohida quvvat bloklarini o'chirish uchun ortiqcha yoki zaxira quvvat kerak Xizmat va ta'mirlash. Kutish rejimidagi quvvat to'liq quvvatning taxminan 25% bo'lishi kerak o'rnatilgan quvvat.
Elektr stansiyasi va energiya tizimidan foydalanish samaradorligi yiliga haqiqatda ishlab chiqarilgan elektr energiyasining (kilovot-soatda) maksimal mumkin bo'lgan yillik unumdorlikka (bir xil birliklarda) nisbati bilan tavsiflanishi mumkin. Yuk koeffitsienti 100% ga teng bo'lishi mumkin emas, chunki avariya holatida rejalashtirilgan texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash uchun quvvat bloklarining ishlamay qolishi muqarrar.
Elektr stantsiyasining samaradorligi.
Ko'mir bilan ishlaydigan elektr stantsiyasining issiqlik samaradorligi taxminan bir kilovatt-soat elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yoqilgan kilogrammdagi ko'mir massasi bilan tavsiflanishi mumkin. Bu ko'rsatkich ( maxsus iste'mol yoqilg'i) 1920-yillardagi 15,4 kg/kVt/soatdan 1960-yillarning boshlarida 3,95 kg/kVt/soatgacha doimiy ravishda kamaydi, lekin 1990-yillarga kelib asta-sekin 4,6 kg/kVt/soatgacha ko'tarildi.Bu ko'p jihatdan chang yig'uvchilar va gaz tozalash moslamalarining joriy etilishi bilan bog'liq. elektr stansiyasi ishlab chiqarishining 10% gacha, shuningdek, ko'plab elektr stantsiyalari loyihalashtirilmagan toza ko'mirga (oltingugurt miqdori past) o'tish.
Foiz jihatidan zamonaviy IESning issiqlik samaradorligi 36% dan oshmaydi, asosan chiqindi gazlar - yonish mahsulotlari tomonidan olib ketilgan issiqlik yo'qotishlari hisobiga.
Ko'proq ishlaydigan atom elektr stansiyalarida past haroratlar va bosimlar, bir oz pastroq umumiy samaradorlik - taxminan 32%.
Chiqindili issiqlik qozoni (chiqindi gazlardan issiqlikni ishlatadigan bug 'generatori) va qo'shimcha bug 'turbinasi bo'lgan gaz turbinali qurilmalari 40% dan ortiq samaradorlikka ega bo'lishi mumkin.
Bug 'turbinali elektr stantsiyasining issiqlik samaradorligi qanchalik yuqori bo'lsa, ish harorati va bug' bosimi shunchalik yuqori bo'ladi. Agar 20-asr boshlarida. Ushbu parametrlar 1,37 MPa va 260 ° C bo'lganligi sababli, hozirgi vaqtda 34 MPa dan yuqori bosim va 590 ° C dan yuqori haroratlar keng tarqalgan (AESlar eng katta IESlarga qaraganda past harorat va bosimlarda ishlaydi, chunki standartlar maksimal qiymatni cheklaydi. ruxsat etilgan harorat reaktor yadrosi).
Zamonaviy bug 'turbinali elektr stansiyalarida qisman turbinada sarflangan bug' o'zining oraliq nuqtasida dastlabki haroratgacha qayta isitish (qayta isitish) uchun olinadi va ikki yoki undan ortiq qayta isitish bosqichini ta'minlash mumkin. Turbinaning boshqa nuqtalaridan bug' bug' generatoriga beriladigan ozuqa suvini oldindan qizdirish uchun chiqariladi. Bunday chora-tadbirlar issiqlik samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.
Elektr iqtisodiyoti.
Jadvalda dunyoning ayrim mamlakatlarida aholi jon boshiga elektr energiyasi iste'moli bo'yicha indikativ ma'lumotlar keltirilgan.
| Aholi jon boshiga YILLIK ELEKTR ENERGASI ISTE'moli (kVt/soat, 1990-yillarning boshi) |
|||
| Norvegiya | 22485 | Braziliya | 1246 |
| Kanada | 14896 | Meksika | 1095 |
| Shvetsiya | 13829 | kurka | 620 |
| AQSH | 10280 | Liberiya | 535 |
| GFR | 6300 | Misr | 528 |
| Belgiya | 5306 | Xitoy | 344 |
| Rossiya | 5072 | Hindiston | 202 |
| Yaponiya | 5067 | Zaire | 133 |
| Fransiya | 4971 | Indoneziya | 96 |
| Bolgariya | 4910 | Sudan | 50 |
| Italiya | 3428 | Bangladesh | 39 |
| Polsha | 3327 | Chad | 14 |
BUG TUBINA ELEKTR stansiyalari
Dunyo elektr energiyasining asosiy qismi koʻmir, mazut yoki tabiiy gazda ishlaydigan bugʻ turbinali elektr stansiyalari tomonidan ishlab chiqariladi.
Bug 'generatorlari.
Fotoalbom yoqilg'ida ishlaydigan bug 'turbinali elektr stantsiyasining bug' generatori - bu yoqilg'i yondiriladigan o'choqli qozon agregati, quvurlardagi bug'lanish sirtlari suv bug'ga aylanadi, bug'ning haroratini undan oldin oshiradigan o'ta qizdirgich. turbinaga 600 ° C gacha bo'lgan qiymatlarda oziqlanadi, turbinada qisman chiqarilgan bug'ni qayta isitish uchun oraliq (ikkilamchi) o'ta qizdirgichlar, kiruvchi ozuqa suvi chiqindi gaz bilan isitiladigan iqtisodizator va havo isitgichi, unda chiqindi gaz o'choqqa beriladigan havoga qoldiq issiqlikni beradi.
Olovni yoqish uchun zarur bo'lgan havoni etkazib berish uchun unda sun'iy yoki majburiy qoralama hosil qiluvchi fanatlar ishlatiladi. Ba'zi bug 'generatorlarida tortishish egzoz ventilyatorlari (tutun chiqarish qurilmalari), boshqalarida - ta'minot (bosim) fanatlari tomonidan va ko'pincha ikkalasi tomonidan yaratiladi, bu esa shunday deb ataladi. olov qutisidagi neytral bosim bilan muvozanatli qoralama.
Yoqilg'i yonishi paytida tarkibi bitumli ko'mirning umumiy hajmining 12-15% va qo'ng'ir ko'mirning 20-50% ga etishi mumkin bo'lgan yonmaydigan komponentlar tubida joylashadi. yonish kamerasi cüruf yoki quruq kul shaklida. Qolganlari o'choqdan chang shaklida o'tadi, undan chiqindi gazlarni atmosferaga chiqarishdan oldin tozalash kerak. Changni tozalash siklonlar va elektrostatik cho'ktirgichlar tomonidan amalga oshiriladi, ularda chang zarralari zaryadlanadi va kollektor simlari yoki qarama-qarshi ishorali zaryadlangan plitalarga yotqiziladi.
Yangi elektr stantsiyalari uchun qoidalar atmosferaga nafaqat zarrachalar, balki oltingugurt dioksidining ham chiqarilishini cheklaydi. Shuning uchun, ko'pincha elektrostatik cho'kindilardan so'ng o'rnatiladigan kimyoviy tozalash moslamalari gaz kanallarida darhol bacadan oldin taqdim etiladi. Skrubberlar (ho'l yoki quruq) turli xil kimyoviy jarayonlar yordamida chiqindi gazlardan oltingugurtni olib tashlaydi.
Changni tozalashning yuqori darajasi tufayli hozirda yuzlab yirik mato qoplarini - filtr elementlarini o'z ichiga olgan silkituvchi va orqaga qaytariladigan mato sumkasi filtrlari ham qo'llaniladi.
Elektr generatorlari.
Elektr mashinasi generatori deb ataladigan aylanishga suriladi. turbina kabi asosiy harakatlantiruvchi. Asosiy harakatlantiruvchining aylanadigan mili odatda magnit qutblar va maydon o'rashlarini olib yuradigan generator miliga ulanadi. Kichkina yordamchi generator yoki yarimo'tkazgich qurilmasi (qo'zg'atuvchi) tomonidan qo'zg'atuvchi o'rashda hosil bo'lgan oqimning magnit maydoni stator o'rashining o'tkazgichlarini (qattiq generator ramkasi) kesib o'tadi, buning natijasida ushbu o'rashda o'zgaruvchan tok induktsiya qilinadi va u olib tashlanadi. generatorning chiqish terminallaridan. Katta uch fazali generatorlar 25 kV gacha bo'lishi mumkin bo'lgan uchta alohida o'tkazgich tizimlarida uchta alohida, lekin mos keladigan oqimlarni ishlab chiqaradi. Supero'tkazuvchilar uch fazali kuchaytiruvchi transformatorga ulangan, uning chiqishidan elektr energiyasi uch fazali yuqori kuchlanishli uzatish liniyalari orqali iste'mol markazlariga uzatiladi.
Kuchli zamonaviy turbinali generatorlar mavjud yopiq tizim sovutish gazi sifatida vodorod bilan shamollatish. Vodorod nafaqat issiqlikni olib tashlaydi, balki aerodinamik yo'qotishlarni ham kamaytiradi. Ish bosimi vodorod 0,1 dan 0,2 MPa gacha. Jeneratorni yanada intensiv sovutish uchun vodorod bosim ostida ichi bo'sh stator o'tkazgichlariga ham berilishi mumkin. Ba'zi generatorlarda stator sariqlari suv bilan sovutiladi.
Sovutish samaradorligini oshirish va generatorning hajmini kamaytirish uchun suyuq geliy bilan sovutilgan generatorni yaratish bo'yicha tadqiqotlar olib borilmoqda.
Bug 'turbinalari.
Turbinaga etkazib beriladigan bug 'generatorining o'ta qizdirgichlaridan chiqadigan bug' profilli kirish nozullari (ko'krak apparati) tizimidan o'tadi. Bunday holda, bug'ning bosimi va harorati pasayadi va tezligi juda oshadi. Yuqori tezlikdagi bug 'oqimlari turbina rotoriga biriktirilgan rotor pichoqlari tojiga (aerodinamik profilga ega) uriladi va bug' energiyasi rotorning aylanish energiyasiga aylanadi.
Bug ', uning bosimi taxminan 2/3 atmosfera bosimiga tushguncha va harorat bug'ning kondensatsiyasini oldini olish uchun zarur bo'lgan minimal darajaga (32-38 ° C) tushmaguncha, bir qator hidoyat va ishlaydigan qanotli panjaralardan o'tadi.
Turbinaning chiqishida bug 'kondenser trubkasi to'plamlari atrofida oqadi va u orqali pompalanadi. sovuq suv, va, suvga issiqlik berib, kondensatsiyalanadi, buning natijasida bu erda kichik vakuum saqlanadi. Kondensatorning pastki qismida to'plangan kondensat nasoslar tomonidan pompalanadi va bir qator isitish batareyalaridan o'tib, tsiklni qayta boshlash uchun bug 'generatoriga qaytadi. Bu isitish issiqlik almashinuvchilari uchun bug 'turbinaning bug' yo'lining turli nuqtalaridan tobora ko'proq olinadi. yuqori harorat kondensatning qaytish oqimi haroratining oshishiga mos keladi.
Kondensator katta miqdorda suv talab qilganligi sababli, katta suv havzalari yonida yirik issiqlik elektr stantsiyalarini qurish maqsadga muvofiqdir. Agar suv ta'minoti cheklangan bo'lsa, sovutish minoralari quriladi. Sovutish minorasida bug'ni kondensatorda kondensatsiya qilish uchun ishlatiladigan suv minora tepasiga pompalanadi, u erdan ko'p sonli to'siqlar pastga oqib, katta sirt maydoniga yupqa qatlam bilan tarqaladi. Minoraga kiradigan havo tabiiy tortishish yoki majburiy tortishish bilan ko'tariladi kuchli muxlislar... Havoning harakati bug'lanish orqali sovutilgan suvning bug'lanishini tezlashtiradi. Bunday holda, sovutish suvining 1-3% yo'qolib, atmosferaga bug 'buluti shaklida qoladi. Sovutilgan suv kondensatorga qaytariladi va tsikl takrorlanadi. Sovutish minoralari, shuningdek, tabiiy suv havzasiga iliq chiqindi suvni oqizmaslik uchun suv omboridan olinadigan hollarda ham qo'llaniladi.
Eng yirik bug 'turbinalari 1600 MVt gacha quvvatga ega. Yuqori, oraliq va past bosim bosqichlari bitta rotorda bajarilishi mumkin, so'ngra turbinaga bitta milya deyiladi. Ammo katta turbinalar ko'pincha ikkita shaftli dizaynda ishlab chiqariladi: oraliq va past bosimli bosqichlar rotorga sahnadan alohida o'rnatiladi. Yuqori bosim. Maksimal harorat Turbina oldidagi bug' bug 'liniyalari va superheaterlar uchun ishlatiladigan po'latlarning turiga bog'liq va qoida tariqasida 540-565 ° S ni tashkil qiladi, lekin u 650 ° S ga yetishi mumkin.
Tartibga solish va boshqarish.
Avvalo, ishlab chiqarilgan o'zgaruvchan tokning standart chastotasini to'g'ri saqlash kerak. Oqim chastotasi turbinaning va generator milining aylanish tezligiga bog'liq va shuning uchun turbinaning kirish qismidagi bug'ning oqimini (oqim tezligini) tashqi yukning o'zgarishiga to'liq mos ravishda tartibga solish kerak. Bu turbinaning kirish nazorat klapanlarida ishlaydigan juda aniq kompyuter tomonidan boshqariladigan regulyatorlar yordamida amalga oshiriladi. Mikroprotsessorli kontrollerlar elektr stantsiyasining turli bloklari va quyi tizimlarining ishini muvofiqlashtiradi. Markaziy boshqaruv xonasida joylashgan kompyuterlar elektr stantsiyasining 1000 dan ortiq turli nuqtalaridan ma'lumotlarni qayta ishlagan holda bug' qozonlari va turbinalarini avtomatik ravishda ishga tushiradi va to'xtatadi. Avtomatlashtirilgan tizimlar boshqaruv tizimlari (ACS) energiya tizimidagi barcha elektr stantsiyalarining ishlashini sinxronlashtirishni nazorat qiladi va chastota va kuchlanishni tartibga soladi.
BOSHQA ELEKTR stansiyalar
Gidroelektrostansiyalar.
GESlar jahon elektr energiyasining qariyb 23 foizini ishlab chiqaradi. Ular o'zgaradi kinetik energiya ichiga tushgan suv mexanik energiya turbinaning aylanishi va turbina elektr mashinasining oqim generatorining aylanishini boshqaradi. Dunyodagi eng yirik gidroenergetika bloki Itaipu daryosida joylashgan. Paragvay va Braziliyani ajratib turadigan Parana. Uning quvvati 750 MVt. Itaipu GESida jami 18 ta shunday agregat o‘rnatildi.
Nasosli elektr stansiyalari (PSPP) o'z konstruktsiyasiga ko'ra turbinali va nasosli rejimlarda ishlashga qodir bo'lgan agregatlar (gidravlika va elektr mashinalar) bilan jihozlangan. Kam yuklangan soatlarda PSPP elektr energiyasini iste'mol qilib, suvni quyi rezervuardan yuqoriga quyadi va energiya tizimidagi yuk ko'tarilgan soatlarda yig'ilgan suvdan maksimal energiya ishlab chiqarish uchun foydalanadi. Ishga tushirish va o'zgartirish vaqti bir necha daqiqa.
Gaz turbinali qurilmalar.
GTUlar munitsipalitetlarga yoki sanoat korxonalariga tegishli bo'lgan kichik elektr stantsiyalarida, shuningdek, yirik elektr stantsiyalarida "pik" (zaxira) birliklari sifatida keng qo'llaniladi. Yoqilg'i moyi GTU yoki yonish kameralarida yoqiladi Tabiiy gaz, va yuqori haroratli yuqori bosimli gaz, bug 'turbinasidagi bug' bilan bir xil tarzda turbinaning pervanellariga ta'sir qiladi. Gaz turbinasining aylanadigan rotori elektr generatorini boshqaradi va havo kompressori, bu yonish havosini yonish kamerasiga etkazib beradi. Energiyaning taxminan 2/3 qismi kompressor tomonidan so'riladi; turbinadan keyin issiq chiqindi gazlar bacaga chiqariladi. Shu sababli gaz turbinali qurilmalarning samaradorligi unchalik yuqori emas, lekin kapital xarajatlari ham bir xil quvvatdagi bug 'turbinalari bilan solishtirganda past. Agar gaz turbinasi eng yuqori davrlarda yiliga bir necha soat ishlatilsa, yuqori operatsion xarajatlar kam kapital xarajatlar bilan qoplanadi, shuning uchun elektr stantsiyasining to'liq mahsulotining 10% gacha gaz turbinasidan foydalanish iqtisodiy jihatdan foydalidir. kuch.
Kombinatsiyalangan bug 'va gaz turbinali elektr stantsiyalarida (CCGT) gaz turbinasining yuqori haroratli chiqindi gazlari mo'riga emas, balki bug' hosil qiluvchi chiqindi issiqlik qozoniga yuboriladi. bug 'turbinasi... Bunday zavodning samaradorligi alohida olingan eng yaxshi bug 'turbinasiga qaraganda yuqori (taxminan 36%).
Ichki yonuv dvigatellari bo'lgan elektr stantsiyalari.
Munitsipalitet va sanoat korxonalariga tegishli bo'lgan elektr stantsiyalarida ko'pincha dizel va benzinli ichki yonish dvigatellari elektr generatorlarini boshqarish uchun ishlatiladi.
Ichki yonish dvigatellari past samaradorlikka ega, bu ularning termodinamik siklining o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq, ammo bu kamchilik kam kapital xarajatlar bilan qoplanadi. Eng yirik dizellar taxminan 5 MVt quvvatga ega. Ularning afzalligi kichik o'lchamlari bo'lib, bu ularni munitsipalitet fermasida yoki zavodda energiya iste'mol qiladigan tizim yonida qulay joylashtirish imkonini beradi. Ular ko'p miqdorda suv talab qilmaydi, chunki ular chiqindi gazlarni kondensatsiya qilishlari shart emas; tsilindrlarni va soqol yog'ini sovutish uchun etarli. Ko'p sonli dizel yoki benzinli dvigatellarga ega bo'lgan qurilmalarda ularning chiqindi gazlari kollektorda yig'iladi va bug 'generatoriga yuboriladi, bu umumiy samaradorlikni sezilarli darajada oshiradi.
Atom elektr stansiyalari.
Atom elektr stantsiyalarida elektr energiyasi qazib olinadigan yoqilg'ini yoqib yuboradigan an'anaviy issiqlik elektr stantsiyalarida bo'lgani kabi - bug 'turbinalari tomonidan boshqariladigan elektr mashinalari generatorlari yordamida ishlab chiqariladi. Ammo bug 'bu erda uran yoki plutoniyning izotoplarining bo'linishi natijasida boshqariladigan zanjir reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi. yadroviy reaktor... Reaktor yadrosining sovutish kanali orqali aylanib yuradigan sovutish suvi reaksiyaning bo'shatilgan issiqligini olib tashlaydi va to'g'ridan-to'g'ri yoki turbinalarga etkazib beriladigan bug' hosil qilish uchun issiqlik almashinuvchilari orqali ishlatiladi.
Atom elektr stantsiyasini qurish uchun kapital xarajatlar bir xil quvvatdagi qazib olinadigan yoqilg'ini yoqib yuboradigan elektr stantsiyalari xarajatlariga nisbatan juda yuqori: Qo'shma Shtatlarda o'rtacha 3000 dollar / kVt, ko'mir bilan ishlaydigan elektr stantsiyalari uchun. - 600 dollar / kVt. Ammo atom elektr stantsiyalari juda oz miqdordagi yadro yoqilg'isini iste'mol qiladi, bu esa oddiy yoqilg'ini import qilishga majbur bo'lgan mamlakatlar uchun juda muhim bo'lishi mumkin. Yadroning bo'linishi; ATOM ENERGIYASI; Kema elektr stantsiyalari VA Dvigatellar.
Quyosh, shamol, geotermal elektr stansiyalari.
Quyosh energiyasi yarimo'tkazgichli fotoelektr generatorlari tomonidan to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiriladi, ammo bu konvertorlar va ularni o'rnatishning kapital xarajatlari shundayki, o'rnatilgan quvvatning narxi issiqlik elektr stantsiyalariga qaraganda bir necha baravar yuqori. Bir qancha yirik quyosh elektr stansiyalari ishlamoqda; ularning eng kattasi, 1 MVt quvvatga ega, Los-Anjelesda (Kaliforniya) joylashgan. Konvertatsiya koeffitsienti 12-15% ni tashkil qiladi. Quyosh nurlari quyosh nurlarini to'plash orqali elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ham ishlatilishi mumkin. katta tizim minoraning markazida o'rnatilgan bug 'generatorida kompyuter tomonidan boshqariladigan nometall. 10 MVt quvvatga ega ushbu turdagi tajriba zavodi dona qurilgan. Nyu-Meksiko. Qo'shma Shtatlardagi quyosh elektr stansiyalari yiliga 6,5 million kVt soat ishlab chiqaradi.
AQSHda qurilgan 4 MVt quvvatga ega shamol stansiyalarini yaratuvchilar murakkabligi va quvvati tufayli koʻp qiyinchiliklarga duch kelishdi. katta o'lchamlar... Kaliforniya shtati mahalliy elektr tarmog'iga ulangan yuzlab kichik shamol turbinalari bilan bir qator "shamol maydonlari" qurdi. Shamol elektr stansiyalari shamol tezligi soatiga 19 km dan oshsa va shamollar doimiy ravishda ko'proq yoki kamroq essagina to'lash. Afsuski, ular juda shovqinli va shuning uchun aholi punktlari yaqinida joylashtirilmaydi.
Geotermal energetika ENERGIYA RESURSLARI maqolasida muhokama qilinadi.
QUVVATNI UZATISH
Jeneratör tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat shinalar deb ataladigan massiv, qattiq mis yoki alyuminiy o'tkazgichlar orqali kuchaytiruvchi transformatorga yo'naltiriladi. Uch fazaning har bir avtobusi ( yuqoriga qarang) ba'zan izolyatsiyalovchi SF6 gazi (oltingugurt geksaflorid) bilan to'ldirilgan alohida metall korpusda izolyatsiyalanadi.
Transformatorlar kuchlanishni elektr energiyasini uzoq masofalarga samarali uzatish uchun zarur bo'lgan qiymatlarga oshiradi.
Generatorlar, transformatorlar va shinalar yuqori kuchlanishli o'chirish moslamalari orqali o'zaro bog'langan - qo'lda va elektron to'xtatuvchilari uskunani ta'mirlash yoki almashtirish uchun izolyatsiya qilish va uni qisqa tutashuv oqimlaridan himoya qilish. Qisqa tutashuv toklariga qarshi himoya o'chirish to'xtatuvchilari tomonidan ta'minlanadi. Yog 'to'xtatuvchilari, kontaktlarning zanglashiga olib ochilganda paydo bo'ladigan yoy yog'da o'chadi. Havo o'chirgichlarida kamon puflanadi siqilgan havo yoki "magnit portlash" ishlatiladi. Eng yangi yoyni o'chirish to'xtatuvchilari SF6 gazining izolyatsion xususiyatlaridan foydalanadilar.
Elektr reaktorlari elektr uzatish liniyalarida baxtsiz hodisalar paytida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan qisqa tutashuv oqimlarining kuchini cheklash uchun ishlatiladi. Reaktor oqim manbai va yuk o'rtasida ketma-ket ulangan massiv o'tkazgichning bir necha burilishlari bo'lgan induktordir. Amperni elektron to'xtatuvchi uchun maqbul bo'lgan darajaga tushiradi.
Iqtisodiy nuqtai nazardan, bir qarashda, yuqori voltli avtobuslarning ko'pchiligining ochiq joylashuvi eng maqsadga muvofiq bo'lib tuyuladi. yuqori kuchlanishli uskunalar elektr stansiyalari. Shunga qaramay, SF6 izolyatsiyali metall korpuslardagi uskunalar tobora ko'proq foydalanilmoqda. Bunday uskuna juda ixcham va ekvivalent ochiq qurilmaga qaraganda 20 baravar kam joy egallaydi. Xarajat yuqori bo'lgan hollarda bu afzallik juda muhimdir. yer uchastkasi yoki mavjud yopiq kommutatorning quvvatini oshirish zarur bo'lganda. Bundan tashqari, ko'proq ishonchli himoya havoning kuchli ifloslanishidan uskunaning shikastlanishi mumkin bo'lgan joyda tavsiya etiladi.
Elektr energiyasini masofaga uzatish uchun elektr podstansiyalari bilan birgalikda elektr tarmoqlarini tashkil etuvchi havo va kabel elektr uzatish liniyalari qo'llaniladi. Havo elektr uzatish liniyalarining yalang'och simlari tayanchlarda izolyatorlar bilan osilgan. Er osti kabel uzatish liniyalari shaharlarda elektr tarmoqlarini qurishda keng qo'llaniladi va sanoat korxonalari... Havo uzatish liniyalarining nominal kuchlanishi - 1 dan 750 kV gacha, kabel - 0,4 dan 500 kV gacha.
QUVVAT TARQATISH
Ustida transformator podstansiyalari kuchlanish kuch markazlariga va oxir-oqibat, individual iste'molchilarga tarqatish uchun zarur bo'lgan darajaga asta-sekin kamayadi. Yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalari o'chirgichlar orqali ular tarqatish podstansiyasining shinasiga ulanadi. Bu erda kuchlanish ko'chalar va yo'llar bo'ylab elektr energiyasini taqsimlovchi magistral tarmoq uchun belgilangan qiymatlarga tushiriladi. Tarmoq kuchlanishi 4 dan 46 kV gacha bo'lishi mumkin.
Magistral tarmoqning transformator podstansiyalarida energiya tarqatish tarmog'iga tarmoqlanadi. Turar-joy va tijorat iste'molchilari uchun tarmoq kuchlanishi 120 dan 240 V gacha bo'lgan yirik sanoat iste'molchilari 600 V gacha kuchlanishli elektr energiyasini, shuningdek yuqori kuchlanish bilan - at alohida qator podstansiyadan. Tarqatish (havo yoki kabel) tarmog'i yuk zichligi va boshqa omillarga qarab yulduzcha, halqali yoki kombinatsiyalangan sxemada tashkil etilishi mumkin. Qo'shni elektr korxonalarining elektr uzatish liniyalari tarmoqlari umumiy foydalanish yagona tarmoqqa birlashtirilgan.
Loyihalashtirilgan tarmoqdagi elektr yo'qotishlari%
iste'molchilar tomonidan qabul qilingan elektr energiyasi miqdori qayerda
Tarmoq orqali elektr energiyasini uzatish narxi:
Bn = 39192,85 / 312700 = 11,8 kopek / kVt * soat
Maksimal samaradorlik:
yuklarning umumiy faol quvvati qayerda;
Barcha tarmoq elementlarida jami faol quvvat yo'qotishlari.
Tarmoqning o'rtacha samaradorligi:
Xulosa
“Elektr tarmoqlari va tizimlari” fanidan kurs ishini bajarib, elektr tarmoqlarini hisoblash va loyihalash masalalarini o‘zlashtirganimga ishonaman. Dastlab, elektr tarmog'i uchastkasining parametrlari aniqlandi, iqtisodiy jihatdan mumkin bo'lgan sxema tanlandi, bu variant uchun ochiq, ortiqcha bo'lmagan, radial tarmoq, chunki marshrut bo'ylab juda qisqa uzunlik mavjud, shuning uchun tarmoqqa texnik xizmat ko'rsatish va soddalashtirilgan podstantsiya sxemalari osonlashtirildi. Texnik va iqtisodiy sabablarga ko'ra, havo liniyasining uzunligi va ular orqali maksimal yuklanish rejimida uzatiladigan faol quvvatlarning qiymatlariga qarab, tarmoqning nominal kuchlanishi 110 kV sifatida qabul qilinadi. Keyin har bir podstansiya uchun transformatorlarni tanlash (PS1 - TRDN -25000/110, PS2 - TDN -16000/110, PS3 - TDN -10000/110) va liniyalarning parametrlarini (sim kesimlari), balanslarni aniqlash. elektr ta'minoti avtobuslari uchun mintaqaning faol va reaktiv quvvatlari tuzilgan.
Har bir uchastka uchun tarmoqdagi kuchlanish darajalarini hisoblash uning boshlanishi ma'lumotlariga ko'ra, quvvat manbai avtobuslaridan boshidan oxirigacha, HV avtobuslaridan har bir podstansiyaning LV avtobuslariga o'tgan holda amalga oshirildi. Shunday qilib, elektr tarmog'ining barcha nuqtalarida kuchlanish aniqlandi. Ulangan 10 kV podstansiyalarning shinalarida tarqatish tarmoqlari, nazorat qilish moslamalari maksimal yuk rejimining saqlanishini ta'minlashi kerak - 1,05 dan kam bo'lmagan U nom. Ikki o'rashli transformatorda kuchlanishni tartibga solish odatda yuqori kuchlanishli o'rashning neytral tomoniga ulangan boshqaruv o'rashining burilish sonini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. PS1 (n = -7), PS2 (n = -3) va PS3 (n = -9) transformatorlarida kran o'zgartirgichni tanlab, biz maksimal yuklanish rejimida LV tomonidagi kuchlanish mos kelishiga ishonch hosil qildik. PUE talablari.
Ishning yakuniy qismida elektr tarmog'ining texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlari aniqlandi. Tarmoqni qurish uchun kapital qo'yilmalar 1 148 200 ming rublni tashkil etdi. Yillik tarmoqni ishlatish xarajatlari, ming rub. Elektr energiyasini uzatish va taqsimlashning asosiy qiymati 38,1 tiyin/kVt/soatni tashkil etadi.Tarmoqning maksimal yuklanish rejimidagi samaradorlik koeffitsientlari ham aniqlandi: s m = 96,51% va yil uchun energiya bo'yicha o'rtacha vazn s sv = 97,09%. Yiliga energiya bo'yicha o'rtacha samaradorlik taxminan 95% ni tashkil etganligi sababli, ushbu tizim tejamkor degan xulosaga kelish mumkin.
Maksimal tarmoq samaradorligi.
Tarmoqning o'rtacha samaradorligi:
1 kVt/soat elektr energiyasini uzatish va taqsimlash narxini aniqlash:
Xulosa
Amalga oshirish natijasida muddatli ish topshiriqga muvofiq ishlab chiqildi eng yaxshi variant yuklar hududining elektr tarmog'i. Taqqoslash uchun, tarmoq konfiguratsiyasining bir nechta variantlaridan ikkitasi eng past narx, eng yuqori ishonchlilik va foydalanish qulayligi asosida tanlangan. Variantlarni yanada rivojlantirish va diskontlangan xarajatlar usulidan foydalangan holda ularning iqtisodiy samaradorligini hisoblash jarayonida variant tanlandi. halqa sxemasi tarmoqlar.
Loyihalashtirilgan tarmoq 220 - 110 kV kuchlanishli tuman tarmoqlaridan biridir. Tarmoq elektr ta'minoti ishonchliligi bo'yicha I, II, III toifali iste'molchilarga ega bo'lgan iste'molchilarni o'z ichiga olgan uchta podstansiyani ta'minlaydi.
Iste'molchilar har bir podstansiyada ikkita transformator orqali quvvatlanadi. Transformatorlar ortiqcha yuk hajmini hisobga olgan holda tanlanadi:
PS-1 da - TRDN - 25000/110/10;
PS-2 da - ATDTsTN - 125000/220/110/10;
PS-3 da - TDN - 16000/110/10.
110 kV kuchlanishli elektr uzatish liniyalari o'rnatilgan temir-beton ustunlar, 220 kV liniyalar - po'lat tayanchlarda, ikkala holatda ham po'lat alyuminiy simlar ishlatilgan. Simlarning kesimi favqulodda rejimda ruxsat etilgan ortiqcha yuk oqimini tekshirish bilan iqtisodiy tasavvurlar bo'yicha tanlanadi. Substansiya turiga va yuqori kuchlanish tomonidagi ulanishlar soniga qarab, sxemalar tanlangan. elektr aloqalari Podstansiyalarning kommutatorlari:
220 kV PS-2 tomonida - to'rtburchak diagramma;
2-podstantsiyaning 110 kV tomonida - tr-dvs soni bo'yicha bo'lingan, ikkita kalitning birlashmasi orqali transformatorlar ulangan bitta ishlaydigan avtobus tizimi;
PS-1, PS-3 ning 110 kV tomonida - transformator davrlarida kalitli ko'prik va transformator tomonida ta'mirlash ko'prigi;
10 kV tomonda - PS-2, PS-3 - bitta seksiyali avtobus tizimi;
10 kV tomonda - PS-1 - kalit bilan ajratilgan ikkita bitta shinali tizim;
Oddiy va favqulodda vaziyatlarda quvvat sifati barcha transformatorlarning yuk ostida tartibga solinishi bilan ta'minlanadi. 10 kV PS-2 shinalaridagi kuchlanishni tartibga solish uchun LTDN-40000/10 tipidagi tartibga soluvchi transformatorlar ishlatilgan.
Belgilangan rejimlar "Energiya" dasturi yordamida o'rganildi va tahlil qilindi.
Texnik va iqtisodiy hisob-kitoblar quyidagi tarmoq ko'rsatkichlarini berdi:
1. Tarmoqning umumiy investitsiyalari:
2. Uskunani ishlatish xarajatlari:
3. Tarmoqdagi quvvat va energiya yo'qotishlari:
4. Energiyani uzatish narxi:
5. Tarmoqning maksimal samaradorligi:
6. O‘rtacha tortilgan samaradorlik:
Elektr tarmog'ining tanlangan versiyasi unga qo'yilgan talablarga javob berishidan kelib chiqib, biz uni optimal deb hisoblaymiz.
Adabiyotlar ro'yxati:
1. Elektr tarmoqlarini loyihalash bo'yicha qo'llanma / ed. D.L. Faibisovich.-4-nashr, Qayta ko'rib chiqilgan. va qo'shing. - M .: ENAS, 2012.-376 b.: Ill.
2. Elektr qurilmalarini jihozlash qoidalari. / Koll.aut.-M .: "Alvis" nashriyoti, 2012.-816 p.
3. MU №128 - Ruxsat etilgan yuklarni hisobga olgan holda energiya tizimlari va sanoat korxonalari podstansiyalarining quvvat transformatorlarini tanlash / D.A. Polkoshnikov, M.I. Sokolov. - Ivanovo: ISEU, 2009.-24 p.
4. Bushueva O.A., Kuleshov A.I. Elektr tarmog'i yuklar maydoni - Qo'llanma kurs loyihasiga / ISEU. - Ivanovo, 2006 yil. - 72 b.
