Система внешнего электроснабжения
Рис. 1.2. Схема внешнего электроснабжения железных дорог
Под энергетической системой понимается объединение электрических станций, с помощью электрических сетей обеспечивающих достаточно надежное и экономичное электроснабжение потребителей.
Во внешней системе электроснабжения потребителей можно выделить следующие виды устройств:
- по производству электрической энергии — электрические станции,
- по передаче и распределению электроэнергии — электрические сети,
- электрические подстанции, повышающие и понижающие напряжение,
- потребители электроэнергии (в том числе – железная дорога).
Рис. 1.3. Основные источники электроэнергии
Электрической станциейназывают промышленное предприятие, вырабатывающее электроэнергию для снабжения различных потребителей. Электростанции подразделяют на тепловые, атомные, гидроэлектрические, ветроэлектростанции, солнечные и др. Тепловые электростанции по роду первичного двигателя могут быть с паровыми турбинами, машинами с двигателями внутреннего сгорания и газовыми турбинами. Атомные электростанции (АЭС) являются также тепловыми, паротурбинными, но работают не на органическом, а на ядерном топливе. Гидроэлектростанции (ГЭС) в зависимости от способа создания напора воды могут быть приплотинными, деривационными, смешанными. Ветроэлектростанции, солнечные, геотермальные используют соответственно энергию ветра, солнца, тепло недр земли. Они имеют пока ограниченные мощности и применяются редко
Согласно информационной службе РАО ЭС - выработка электроэнергии в России в год составляет около 1 трлн. кВт/ч.
На представленной диаграмме (рис.1.4) изображена структура выработки электроэнергии по видам генерации, на начало 2009 года.
На первом месте по выработке стоят тепловые электростанции ТЭС, которые подразделяются на конденсационные (КЭС, старое название ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).
В ТЭС (КЭС и ТЭЦ) в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органического топлива.
КЭС обычно строят в местах добычи дешевого природного топлива, так как перевозка его на большие расстояния неэкономична. К.п.д. составляет около 35%.
ТЭЦ- сооружаются на местах потребления и вырабатывают: электрическую и тепловую энергии. К.п.д. ТЭЦ составляет около 60 - 70%.
В гидроэнергетике (ГЭС) в электрическую энергию преобразуется кинетическая энергия течения воды. К. п. д. ГЭС — 85-86%. Себестоимость электроэнергии ГЭС в 5—8 раз меньше, чем вырабатываемой на КЭС.
АЭС работают по технологическому процессу КЭС или ТЭЦ, используется тепловая энергия деления ядер: урана-235, плутония-239, урана-233. К. п. д. АЭС — 35%. Себестоимость электроэнергии АЭС в 10-20 раз меньше.
РЖД потребляет около 6% электроэнергии, выработанной электростанциями России.