Правильный выбор автономного источника электроэнергии строится на обязательном учете нескольких факторов, основным из которых является расчет необходимой мощности электростанции, способной удовлетворить все потребности энергопотребителей на конкретном объекте или объектах. Здесь мы постараемся предоставить подробные рекомендации по определению требуемой мощности генераторной установки в зависимости от её класса – бытового, полупромышленного и промышленного.
В подавляющем большинстве случаев мощность электростанции указывается в паспорте к приобретаемому оборудованию, причем указывается две размерности: полная мощность генератора в кВА и активная мощность в кВт. Другими важными техническими показателями являются: напряжение (220/230В для однофазных генераторов, и 380/400В для трехфазных), частота (50 Гц), а также ток нагрузки. При этом кривые напряжение и тока нагрузки представляют собой синусоиды. В идеале они должны совпадать, что говорит о том, что активная и полная мощность равны. Однако специфика выработки переменного тока всегда сдвигает данные кривые по отношению друг к другу, т.е. между синусоидами тока и напряжения всегда образуется определенный угол, определяющий снижение мощности, которую реально вырабатывает генератор.
Стоит отметить, что реальная мощность определяется в номинальном режиме, т.е. при номинальных паспортных напряжении и частоте, и является активной мощностью электростанции. Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности - Cos, который равен косинусу угла сдвига между током и напряжением.
В целом, используя простейшие арифметические действия, можно легко перевести одну мощность в другую. Современные промышленные дизельные генераторы имеют коэффициент мощности равный 0,8. Таким образом, полная мощность будет в 1,25 раз больше активной, и наоборот.
Однако, исходя из всех этих показателей, как определить электростанция какой мощности вам нужна? Выбирая бытовой генератор мощностью до 7 кВт достаточно будет просто высчитать суммарную мощность всех электроприемников (чайник, системы освещения, холодильник, бытовой инструмент и т.д.), которая не должна превышать активную мощность электростанции, указанную в паспортных данных.
В то же время, выбирая электростанцию большей мощности, полупромышленного и промышленного уровня, помимо суммарной мощности всех электроприемников, необходимо принимать во внимание ряд дополнительных параметров, в том числе температурные и климатические условия эксплуатации генератора, прямо влияющие на показатели работы оборудования. В паспортных данных мощность всегда рассчитывается для нормальных условий средней полосы России: температура 25 градусов, давление 750 мм. рт. ст., относительная влажность 30%. При изменении нормальных условий, при понижении температуры, увеличении давления или влажности, фактическая мощность электростанции, отдаваемая в сеть, будет изменяться. При наиболее серьезных изменениях нормальных условий активная мощность генератора может падать на 40-50%.
В заключении приведем некоторые основные термины, которые помогут вам более полно понимать определения и параметры работы современных электростанций в различных режимах работы:
- рабочая мощность – фактическая мощность генератора, выражаемая в кВт, отдаваемая в сеть при нормальных условиях и номинальных режимах нагрузки;
- длительная мощность – показатель, определяющий номинальную мощность, которую может выдавать генератор непрерывно и неопределенно долгий промежуток времени между плановыми техническими обслуживаниями при нормальных условиях окружающей среды;
- мощность в основном режиме – максимальная мощность, выдаваемая генератором в течение неопределенно долгого периода времени между плановыми техническими обслуживаниями при нормальных условиях окружающей среды. При этом средняя мощность в течение суток непрерывной работы электростанции не должна превышать 80% от основной мощности генератора;
- кратковременная (пиковая) мощность – показатель, определяющий величину максимальной мощности, которую генератор может выдавать максимум в течение 500 часов работы ежегодно или 300 часов между обязательным техобслуживанием. Превышение данного показателя оказывает непосредственное влияние на моторесурс и срок службы оборудования;
- максимальная мощность резерва – показатель для резервных источников электроснабжения, определяющий допустимую максимальную мощность работы генераторной установки в пределах 500 часов в год при нормальных условиях. Данный показатель рассчитывается по формуле: 100% нагрузка на генератор в течение 25 часов в год и 90% нагрузка в течение 200 часов в год. Превышение данных требований не допускается.
В связи с недостаточной надежностью и сильной изношенностью электросетей в удаленных поселках, дачных товариществах и других населенных пунктах часто происходят аварии на линиях, следствием которых является отключение электроэнергии. А ведь это доставляет множество неудобств: размораживаются холодильники, не работают обогреватели и кондиционеры. Обезопасить себя от возникновения подобных неприятностей можно с помощью автономных источников электроэнергии, работающих от бензинового или дизельного двигателя и называемых .
При покупке электростанции потребителям приходится учитывать множество параметров, таких как номинальная, максимальная или установленная мощность электростанции, интервал безостановочной работы, напряжение, количество фаз и многое другое.
Мощность электростанций
Мощностью электростанции называется скорость передачи или преобразования электроэнергии. В принципе, чтобы подобрать электростанцию для бытового использования, глубоко вникать в физический смысл этого понятия вовсе не обязательно. Достаточно знать несколько нюансов, связанных с единицами ее измерения и расчетами необходимого значения.
Итак, и номинальная, и максимальная и установленная мощность электростанции измеряются в >киловаттах или же в киловольт-амперах. Величины эти отличаются только у трехфазных агрегатов (на коэффициент= 0,8). У однофазных устройств значения, выраженные в кВт совпадают с измеряемыми в кВа.
Номинальная и максимальная мощность
Номинальной мощностью называется то значение, указывающее мощность электростанции при нормальной эксплуатации.
Максимальная же мощность электростанции — значение при максимальной нагрузке. В таком режиме эксплуатировать электростанцию можно только очень ограниченный период времени.
Реже всего потребителям приходится сталкиваться с понятием - установленная мощность электростанции. Говорят о нем только в том случае, если для обеспечения электроэнергией планируется использовать несколько агрегатов. Сумма их номинальных мощностей и будет установленной мощностью электростанции.
Применение двух или трех электрогенераторов бывает экономически оправдано в нескольких случаях. К примеру, у вас уже есть несколько агрегатов, однако для обеспечения электроэнергией всей необходимой техники (бытовых приборов, электрического или садового инструмента, сварочного аппарата) их не хватает. В этом случае часть устройств подключают к одному генератору, часть к другому.
Еще один случай, когда несколько узлов могут осуществлять параллельное резервирование сети — обеспечение электроэнергией ответственных потребителей. В этом случае могут использоваться два генератора: основной и резервный.
Разобравшись с тремя этими понятиями можно приступать к расчету той мощности электростанции, которая потребуется вам. Для этого нужно просуммировать мощность всех электроприборов, которые вы собираетесь использовать одновременно: электрических лампочек, холодильника, электрической плиты, телевизора и т. д. Полученное значение и будет приблизительно указывать номинальную мощность электростанции, которая вам подойдет.
Низкие темпы роста потребления электроэнергии обусловили возникновение крупных избыточных мощностей . В 1971 г. рассчитывали, что максимальная нагрузка зимой 1976/77 г. составит 54 ГВт, фактически она достигла лишь 49 ГВт. В этой связи установленная мощность электростанций в системе Центрального управления по производству электроэнергии на 45% превышала максимум нагрузки, ожидаемой даже в 1982/83 г. Нормативная резервная мощность составляет 20%.
В эксплуатации различают также мощности установленную среднегодовую, установленную располагаемую, рабочую, максимальную и резервную. Различие между ними лучше всего можно уяснить на примере электростанции.
Число крупных электростанций с установленной мощностью свыше 300 тыс. кет возросло по сравнению с 1940 г. в 25 раз. Максимальная установленная мощность отдельных тепловых электростанций повысилась с 350 до 1 800 тыс. кет, а гидроэлектростанций - с 560 до 3 600 тыс. кет.
Иначе определяется мощность электростанции, для к-рой произ-во электроэнергии является осн. произ-вом, а электрогенераторы - осн. производств, оборудованием. Мощность электростанции характеризуется суммарной эффективной максимально длительной мощностью установленных на данной станции электрогенераторов. Но это уже не мощность, используемая в производств, процессе, а сама производств, мощность электростанции. При подсчете общей энергетич. мощности пром. предприятий мощность электростанций вообще не учитывается. Общая мощность всех электростанций определяется самостоятельно и имеет большое значение не только в связи с процессом пром. произ-ва, т. к. энергия электростанций используется не только в промышленности, но и в с. х-ве, на транспорте, в других отраслях нар. х-ва страны и в быту.
Где это возможно, оборудование на подстанциях размещают так, чтобы обеспечить максимальную защиту от повреждений коммутационной аппаратуры, однако только для этой цели внеочередное включение неэкономичных электростанций не производится. Для удовлетворения требованиям категории 1 в случае необходимости производится внеочередное включение неэкономичных электростанций, после того как использована длительная или кратковременная перегрузочная способность электропередач. Выдача мощности из какой-либо части системы не должна вызывать временного или постоянного ускорения машин, возможного в случае отделения этой части от основной системы. Для соблюдения этого условия проводятся оперативные тренировки для обеспечения быстрого понижения частоты в отделившейся части системы до установленных пределов.
При составлении календарного графика ремонтов стремятся выводить в ремонт приблизительно равные мощности парогенераторов и турбинных агрегатов соблюдают по возможности одинаковую периодичность капитальных ремонтов для отдельных агрегатов сосредоточивают ремонт теплоэлектроцентралей с преобладающей отопительно-вентиляционной нагрузкой на летний период времени, а ремонт торфяных электростанций - к весне в энергосистемах с мощными гидроэлектростанциями стремятся максимально использовать многоводный период для ремонта оборудования тепловых электростанций крупные наиболее экономичные КЭС выводят в ремонт в период наибольшего снижения электрической нагрузки энергосистемы (в этом случае меньше перерасход топлива в энергосистеме при компенсации недовыработки выведенных в ремонт крупных агрегатов выработкой менее экономичных).. . На основе установленных энергосистемой сроков вы-
Все перечисленные виды энергетических резервов составляют полный резерв энергосистемы (РЭЭС, ОЭС, ЕЭС). Таким образом, под полным резервом активной мощности следует понимать разность между мощностью электростанций и общим максимумом нагрузки потребителей региона (для наиболее холодного зимнего дня). Отметим, что полный резерв энергосистемы оценивается в процентах от максимальной нагрузки, а не от установленной мощности электростанций.
Таким образом, чем дороже энергоустановка и чем большей топливной экономичностью она обладает, тем более чувствительной оказывается себестоимость энергии к изменению режима производства (потребления). В связи с этим крупные атомные и тепловые электростанции на сверхкритических параметрах пара стремятся использовать в базовой части графика нагрузки энергосистемы, т.е. с максимально возможным годовым числом часов использования установленной мощности (h). И наоборот, малокапиталоемкие, но с низким КПД газотурбинные установки, обладающие при этом высокой маневренностью, целесообразно применять для покрытия кратковременных максимальных нагрузок, т.е. использовать в пиковом режиме с низким h. Так как фактор маневренности зачастую играет основную роль при выборе типа пиковой установки, то эти электростанции оказываются нередко дорогими или малоэкономичными (ГАЭС, ГТУ и т.п.). Следовательно, стоимость
Мощность электростанций собственных нужд (ЭСН) объектов добычи и транспорта газа колеблется в широких пределах. На компрессорных станциях газопроводов средних диаметров (без охлаждения газа) на каждые 1000 кВт установленной мощности ГПА в среднем расходуется до 0,025 кВт-ч электроэнергии, и рабочая мощность электростанций составляет от 500 до 3000 кВт. На крупных газопроводах и промыслах, особенно там, где необходимо охлаждать газ в АВО как для обеспечения работоспособности и повышения пропускной способности газопроводов, так и для предотвращения растепления грунта около трубопроводов в условиях вечной мерзлоты, максимальная мощность электростанций достигает 20-25 тыс. кВт.
В период максимальной нагрузки часть установленной мощности генераторов не будет находиться в состоянии готовности. Как указано выше, суммарная готовность электростанций в этот период в настоящее время оценивается в 90% при планировании на 6 лет вперед. Это требует создания резерва мощности , который, выражая его через нагрузку для периода среднехолодной погоды, можно определить ло обратной величине оцененной общей готовности к работе,
В гидроэнергетической системе станции сооружаются для максимального использования располагаемого стока воды или получения дешевой пиковой мощности при наличии регулирующих водохранилищ поэтому прямая связь между установленной мощностью станций и потребностью системы отсутствует. В Швейцарии, например, только 47% установленной мощности станций использовалось при прохождении европейского максимума напрузки в январе 1966 г. (69%-во время национального максимума нагрузки в сентябре 1965 г., причем более одной трети этой мощности предназначалось для экспорта). Так как западноевропейские гидростанции имеют обычно наибольшую выработку с мая по сентябрь, т. е. в период сезонного снижения потребления, можно ожидать, что сумма их неодновременных максимумов нагрузки даст значительно меньшие общие резервы мощности , однако эффект, как следует из табл. 1 (на 1964 г.), едва заметен. Избытки мощности электростанций зависят от сезонного эффекта, но полностью не определяются им.
Для расчета дифференцированной себестоимости электроэнергии можно рекомендовать метод расчленения издержек производства электростанций (энергосистем) по целевому их назначению. При этом топливная слагаемая себестоимости энергии должна рассчитываться путем дифференциации удельных расходов топлива для ночных, дневных и пиковых нагрузок, причем расход топлива (тепла) на содержание горячего (вращающегося) резерва в ночное время целесообразно относить на дневную или пиковую нагрузку. Расчет постоянной слагаемой себестоимости электроэнергии следует производить путем ее дифференциации для базисных, дневных и максимальных нагрузок с учетом разницы в числе часов использования установленной мощности . Ночная нагрузка должна соответствовать по числу часов использования базисной нагрузке и, следовательно, будет иметь наименьшую величину слагаемой постоянных расходов на 1 кет ч. Постоянная слагаемая себестоимости электроэнергии для дневной нагрузки исчисляется как средневзвешенная двух режимов нагрузки - базисной и ло-лупиковой (в части мощности, превышающей базисную нагрузку).
Для характеристики мощности совокупности агрегатов (цеха, электрической станции, энергосистемы) пользуются следующими показателями установленная мощность, которая на электростанции определяется по турбоагрегатам как сумма мощностей всех установленных генераторов (она может изменяться только при установке новых, демонтаже старых или перемаркировке действующих генераторов) располагаемая мощность - наибольшая мощность, которая может быть использована без перегрузок оборудования при полном отсутствии ремонтов с учетом ограничений при средних для данного периода климатических и гидрометеорологических условиях (как правило, равна установленной мощности) рабочая мощность, т.е. максимальная электрическая мощность, которая может быть использована в данный период для обеспечения электроснабжения потребителей и перетоков (равна располагаемой мощности или меньше нее на мощность части оборудования, находящегося в ремонте или ревизии).
Прежде чем определять структуру мощностей необходимо определить установленную мощность всех электростанций, к-р)я складывается из 1) максимальной нагрузки, определяемой из графика нагрузки в максимальный зимний день или как результат деления необходимой в году электроэнергии на число часов использований максимума нагрузок. При определении числа часов использования максимума па перспективу необходимо учитывать изменение структуры элоктропотреблония в пром-сти и по отраслям пар. х-ва, а также изменение режима работы пром. предприятий (продолжительность рабочей недели, количество выходных дней, сменность и т. д.) 2) р е-
Смотреть страницы где упоминается термин Установленная мощность электростанции максимальная
: Статистика промышленности Издание 6 (1963) -- [УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
сумма номинальных мощностей генераторов электростанции. Напр., Конаковская ГРЭС имеет У. м. э. 2400 МВт (8 турбогенераторов мощностью 300 МВт каждый), Братская ГЭС - 4500 МВт (20 гидрогенераторов мощностью 225 МВт каждый).
Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .
Смотреть что такое "УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ" в других словарях:
установленная мощность (электростанции) - — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN capacity …
Установленная мощность электростанции - – мощность, определенная по паспортным данным основных агрегатов станции, работающих на внешнюю сеть. Временные методические указания по формированию и применению двухста вочных тарифов на ФОРЭМ. Утверждены ФЭК РФ 06.05.1997 г …
установленная мощность земснаряда - установленная мощность Nуст Суммарная мощность всех двигателей, установленных на земснаряде, при питании их от береговой или плавучей электростанции или мощность энергетической установки автономного земснаряда. [ГОСТ 17520 72] Тематики снаряды… … Справочник технического переводчика
установленная мощность электроустановки - Сумма номинальных мощностей электрических машин одного вида (например, генераторов, двигателей, трансформаторов), входящих в состав промышленного предприятия (например, электростанции) или электрической установки. Выражается в единицах активной… … Справочник технического переводчика
Установленная мощность земснаряда - 66. Установленная мощность земснаряда Установленная мощность Nуст Суммарная мощность всех двигателей, установленных на земснаряде, при питании их от береговой или плавучей электростанции или мощность энергетической установки автономного… …
Сумма номинальных мощностей электрических машин одного вида (например, генераторов, двигателей, трансформаторов), входящих в состав промышленных предприятия (например, электростанции) или электрические установки (например, электрические… … Большая советская энциклопедия
Установленная электрическая мощность тепловой электростанции (ТЭС) - 2.1 Установленная электрическая мощность тепловой электростанции (ТЭС) суммарное значение наибольшей активной электрической мощности турбоагрегатов в соответствии с техническими условиями или паспортом на оборудование. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Располагаемая мощность агрегата - (электростанции) – установленная мощность генерирующего агрегата (электростанции), за вычетом ограничений его мощности. ГОСТ 19431 84 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
Располагаемая мощность агрегата (электростанции) - 52. Располагаемая мощность агрегата (электростанции) Располагаемая мощность E. Available power station capacity F. Puissance disponible d’une centrale Установленная мощность генерирующего агрегата (электростанции), за вычетом ограничений его… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Производственная мощность - (Production capacity) Определение производственной мощности, расчет производственной мощности Информация об определении производственной мощности, расчет производственной мощности Содержание Содержание 1. : понятие, виды, этапы планирования 2.… … Энциклопедия инвестора
При выборе автономных систем энергоснабжения возникают вопросы, связанные с определением необходимой мощности электростанции, удовлетворяющей потребителя. В приводимых ниже рекомендациях, приведены минимальные сведения для правильного определения требуемой мощности автономной электростанции для бытового и полупромышленного использования.
Обычно, в паспортных данных на автономные электростанции указываются две мощности – полная мощность в кВА и активная мощность в кВт. Электрический генератор автономной электростанции вырабатывает электрическую энергию определенного напряжения (однофазного – 220/230В, или трехфазного -380В/400В) с частотой 50Гц и, в зависимости от мощности двигателя – бензинового или дизельного, с определенным током нагрузки. Кривые напряжения и тока представляют из себя синусоиды. В идеальном случае эти кривые должны совпадать и активная мощность быть идентичной полной. Однако при выработке электроэнергии переменного тока, всегда имеется некоторый угол сдвига между кривыми тока и напряжения. Несовпадение графиков обусловливает снижение мощности, реально отдаваемой генератором в сеть. Реальная мощность, снимаемая с клемм генератора в номинальном режиме, т.е. при номинальных паспортных напряжении и частоте, и является активной мощностью электростанции. Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности - Cos?, который равен косинусу угла сдвига между током и напряжением.
В большинстве случаев, автономные электростанции имеют коэффициент мощности, равный 0, 8. Соответственно, полная мощность в кВА, вырабатываемая генератором будет в 1, 25 раз больше, нежели мощность активная, измеряемая в кВт.
Для бытового потребителя, выбирающего автономную электростанцию небольшой мощности – до 7 кВт, достаточно убедиться, что суммарная паспортная мощность электроприемников, указанная на заводских табличках, например мощность электрочайника, суммарная мощность лампочек, не превышают активную мощность электростанции, указанную в кВт.
Для потребителей на большую нагрузку необходимо учитывать также дополнительные факторы.
Так, например, на работу и отдаваемую автономной электростанцией мощность, влияют такие факторы, как температура и относительная влажность окружающей среды, давление, а также характер нагрузки – чисто активная, индуктивная и т.д. В паспортных данных приводятся как правило данные для нормальных условий средней полосы европейской части России, т.е. - температура окружающей среды: 25?С, давление: 1000 МБар (750 мм рт. ст.), относительная влажность: 30 %.
При более сложных внешних условиях - повышенная температура воздуха, уменьшенное давления (например, в горных условиях), увеличенная влажность – соответственно отдаваемая в сеть мощность будет уменьшаться. Так в условиях разряженного воздуха в горах, двигатели внутреннего сгорания теряют свою мощность. В соответствии с этим и автономная электростанция не сможет обеспечить в горах паспортную мощность. Расчет отдаваемой электростанцией активной мощности в этом случае требует введения уменьшающих коэффициентов. В объеме данной статьи невозможно привести все поправочные коэффициенты и в каждом конкретном случае требуется обратиться либо к паспорту на установку или к специалистам компании поставщика. Здесь же ограничимся предупреждением, что, в некоторых случаях, отличные от паспортных данных внешние условия эксплуатации снижают реальную отдаваемую активную мощность на 40-50%.
В заключение, приведем дополнительно определения, касающиеся работы автономных электростанций в определенных режимах.
Рабочая мощность генераторной установки – это мощность, выражаемая в КВт, которая поступает на клеммы генератора при номинальном напряжении и частоте и при установленных условиях окружающей среды.
Длительная мощность - это номинальная мощность, которую может непрерывно поставлять генераторная установка неограниченное количество времени между техническим обслуживанием, установленным производителем и в установленных им условиях окружающей среды.
Мощность в основном режиме - это максимальная мощность в цикле различных нагрузок, которые поставляет генераторная установка в течение неограниченного количества времени между техническим обслуживанием, установленным производителем и в установленных им условиях окружающей среды. Средняя мощность, поставляемая генератором в течение 24 часового периода не должна превышать 80% от основной мощности.
Кратковременная мощность - это максимальная мощность, которую генератор может поставлять при установленных условиях окружающей среды максимум в течение 500 часов ежегодно, и максимум 300 часов между техобслуживаниями, установленными производителем. Предполагается, что подобное использование в таковых условиях будет влиять на срок службы генератора.
Максимальная мощность в режиме резервного источника питания – это допустимая максимальная мощность с различной нагрузкой в течение ограниченного числа часов в год (500 часов) при установленных условиях окружающей среды и в течение следующих максимальных рабочих периодов: 100% с нагрузкой в течение 25 часов/год; 90% с нагрузкой в течение 200 часов/год; превышение недопустимо.