Электрические станции

Содержание журнала «Электрические станции» № 1 2018 г.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ И ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

От редакционной коллегии журнала "Электрические станции"

Современное состояние и перспективы развития ТЭС на природном газе

Ольховский Гурген Гургенович, доктор техн. наук, чл.-кор. РАН, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва

Отечественные тепловые электростанции (ТЭС) и их оборудование спроектированы 50 лет тому назад. С тех пор наука и техника в энергомашиностроении ушли далеко вперёд. И хотя оборудование наших ТЭС после наработки нескольких сот тысяч часов ещё работоспособно, экономика страны несёт потери из-за перерасходов топлива, повышенных ремонтных затрат и численности персонала, а население – из-за переплат за электроэнергию и тепло и вредных выбросов в окружающую среду.

Остро необходима не "модернизация", сохраняющая работоспособность, а техническое перевооружение отечественных ТЭС, в частности, сжигающих природный газ, с радикальным улучшением их технико-экономических показателей. Его необходимо осуществлять с использованием отечественного оборудования, соответствующего перспективному мировому уровню. Такое оборудование ещё предстоит спроектировать, отработать и производить с помощью передовых технологий на оснащённых для этого предприятиях.

Организация необходимых для этого процессов является государственной задачей.

Ключевые слова: ТЭС, ГТУ, техническое перевооружение, государственное участие, замена оборудования.

О старении ТЭС, технологической и топливной политике в теплоэнергетике

Реутов Борис Фёдорович, канд. техн. наук, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва
Нечаев Виктор Викторович, канд. техн. наук, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва
Савинова Светлана Юрьевна, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва

Масштаб и темпы исчерпания морального и физического ресурса действующего паросилового оборудования ТЭС на природном газе, перерасход на них топлива и негативное влияние на окружающую среду, в сравнении с ПГУ и ГТУ, выдвинули технологическую и топливную политику в теплоэнергетике в число важнейших государственных интересов. Средние темпы старения оборудования газовых ТЭС по возрастному критерию 55 лет и более уже к 2020 г. ограничат участие в конкурентном отборе мощности (КОМ) 11,3 ГВт газовых ТЭС, а в 2025 – 2035 гг. превысят 16 ГВт за каждые пять лет. Для преодоления этой тенденции необходимо обеспечить строительство новых замещающих ПГУ не менее 20 ГВт за пятилетие.
В соответствии с Прогнозом долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации до 2030 года Минэкономразвития (МЭР) от 2013 г., к 2030 г. цена на природный газ для теплоэнергетики по отношению к 2016 г. увеличится более чем в 2,3 раза, что приведёт к росту тарифов, превышающих темпы инфляции. В таких условиях технологическая политика в теплоэнергетике должна быть тождественна эффективной топливной политике, обеспечивающей системное снижение топливных затрат и тарифов и эффективное социально-экономическое развитие страны.
Для замещения стареющего оборудования ТЭС общей мощностью 59,6 ГВт в период до 2035 г. потребуется 280 ПГУ различной мощности (суммарно 60,5 ГВт), в том числе 60 ПГУ большой мощности 400 (420), 680, 818 МВт (суммарно 33,5 ГВт) -- более 55% всей программы. Реализация этой стратегической задачи потребует участия государства в создании отечественных газовых турбин большой мощности 450 – 550 МВт и пилотных проектов на их основе. В Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2035 г. эти важные задачи перед отечественным энергомашиностроением не поставлены. 

Наступивший период массового старения действующих тепловых электростанций, необходимость создания высокотехнологичного отечественного оборудования для их обновления требует внесения корректив в Постановление Правительства РФ от 17 октября 2009 г. № 823 "О схемах и программах перспективного развития электроэнергетики", отражающих основные моменты назревшей технологической и топливной политики в энергетике страны.

Ключевые слова: темпы старения, возрастной критерий, парковый ресурс, замещение, социально-экономическое развитие, цена на природный газ, технологическая политика, топливная политика, парогазовые технологии, экономия топлива, газовые турбины большой мощности, пилотные ПГУ, генеральная схема, технический уровень, долгосрочный этап.

Экологические проблемы угольных ТЭС

Тумановский Анатолий Григорьевич, доктор техн. наук, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва
Брагина О.Н., ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва
Зыков Александр Максимович, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва
Епихин Андрей Николаевич, канд. техн. наук, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва
Киселёва Ольга Александровна, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва
Чугаева Алла Николаевна, канд. техн. наук, ОАО "Всероссийский теплотехнический институт", Москва

Представлен анализ состояния угольных ТЭС РФ по удельным выбросам загрязняющих веществ в атмосферу в связи с переходом на нормирование с учётом принципа наилучших доступных технологий (НДТ). Для улучшения экологических показателей угольных блоков наиболее отработаны технологические методы подавления оксидов азота. Показана актуальность внедрения и освоения эффективных отечественных технологий газоочистки для действующих котельных установок ТЭС.

Ключевые слова: наилучшие доступные технологии, тепловая электростанция, котельная установка, твёрдые частицы, оксиды азота (NOx), сернистый ангидрид (SO2).

Тенденции развития паровых турбин СКД и УСКД в Китае

Лейзерович Александр Шаулович, доктор техн. наук, США

Угольные энергоблоки со сверхкритическим (СКД) и ультрасверхкритическим давлением (УСКД) единичной мощностью от 600 до 1000 МВт и выше обеспечивают порядка 2/3 производства электроэнергии Китая. На ближайшее пятилетие все новые вводимые блоки УСКД 1000 МВт и больше должны работать с температурами пара 620 – 630\оС и удельными расходами условного топлива не выше 282 г/(кВт*ч), кроме блоков с воздушным охлаждением конденсаторов, для которых эта планка опускается до 299 г/(кВт*ч); для блоков СКД 600 – 660 МВт соответствующие ограничения составляют 285 и 302 г/(кВт*ч).

Ключевые слова: угольные энергоблоки, сверхкритическое и ультрасверхкритическое давления свежего пара, промперегрев, удельные затраты топлива.

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

Электромагнитная обстановка вблизи газоизолированных и кабельных линий электропередачи

Вихарев Александр Павлович, канд. техн. наук, Вятский государственный университет, Киров

Газоизолированные линии (ГИЛ) и кабельные линии (КЛ) с изоляцией из сшитого полиэтилена могут использоваться при осуществлении мощных выводов от электрических станций и глубоких вводов мощности в крупные города. При прокладке в населённой местности важным условием является обеспечение низкого уровня электромагнитного поля. Приведены результаты расчётов индукции магнитного поля для конкретных конструкций ГИЛ и КЛ при различных способах заземления экранов и взаимного расположения кабелей, выполнен анализ результатов расчётов.

Ключевые слова: газоизолированные линии, кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена, заземление экранов, внешнее магнитное поле.

Волновая имитационная модель электрической сети с использованием операторного метода

Исмуков Григорий Николаевич, ООО "Релематика", Республика Чувашия, Чебоксары
Подшивалин Андрей Николаевич, канд. техн. наук, ООО "Релематика", Республика Чувашия, Чебоксары

Рассмотрен способ построения волновой модели электрической сети с учётом ключевых элементов сети: объектов с сосредоточенными и распределёнными параметрами. Модель может быть легко адаптирована к заданной электрической схеме. Предложено решение с использованием операторного метода. Возможно определение параметров модели на основе экспериментальных данных.

Ключевые слова: волновая модель, имитационная модель, алгоритмическая модель, операторный метод, идентификация.

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА, АВТОМАТИКА, СВЯЗЬ

Дифференциальная защита участка сети, состоящего из кабельных заходов линий электропередачи в КРУЭ 110 – 220 кВ и шин 110 – 220 кВ, с применением метода двойной записи

Куликов Александр Леонидович, доктор техн. наук, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород
Вуколов Владимир Юрьевич, канд. техн. наук, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород
Колесников Антон Александрович, Филиал ЗАО "ГК "Электрощит" -- ТМ Самара" -- "Институт "Энергосетьпроект-НН-СЭЩ", Нижний Новгород
Обалин Михаил Дмитриевич, канд. техн. наук, Филиал ПАО "ФСК ЕЭС" -- Нижегородское ПМЭС, Нижний Новгород

Для повышения эффективности защиты кабельных заходов линий электропередачи в КРУЭ 110 – 220 кВ предлагается защита с применением алгоритмов, основанных на дифференциальном принципе в сочетании с методом двойной записи. С помощью организации избыточной обработки информации о токах, измеренных на концах защищаемых объектов и сформированных в специальные матрицы, реализуется надёжное функционирование дифференциальной защиты с исключением её излишних действий при повреждениях трансформаторов тока.

Ключевые слова: двойная запись, дифференциальная защита, зона защиты, контроль исправности трансформаторов тока, матрица, теория графов, надёжность релейной защиты.

Распознавание слабых гармонических составляющих сигналов в защите генератора от однофазного замыкания на землю

Антонов Владислав Иванович, канд. техн. наук, ООО НПП "ЭКРА", Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары
Наумов Владимир Александрович, канд. техн. наук, ООО НПП "ЭКРА", Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары
Солдатов Александр Вячеславович, ООО НПП "ЭКРА", Чебоксары
Иванов Николай Геннадьевич, ООО НПП "ЭКРА", Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары
Митин Дмитрий Александрович, ООО НПП "ЭКРА", Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары

При однофазных замыканиях на землю в сети генератора высшие гармонические составляющие являются хорошей информационной базой для релейной защиты генератора от однофазных замыканий на землю. Из-за низкого отношения сигнал/шум они недоступны для непосредственного измерения. Предложен новый метод активно-адаптивного распознавания подобных сигналов. Результаты испытания опытного образца устройства защиты генератора с активно-адаптивным трактом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) подтверждают высокую эффективность предлагаемого метода.

Ключевые слова: Активно-адаптивный метод распознавания сигнала, аналого-цифровое преобразование, генератор, релейная защита.

ПОДГОТОВКА СПЕЦАЛИСТОВ

Подготовка электроэнергетиков в современных условиях

Кулдин Николай Александрович, kuldin@petrsu.ru, канд. физ.-мат. наук, Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск

Делается попытка проанализировать современные тенденции развития электроэнергетики в России. Рассматриваются проблемы подготовки квалифицированных кадров для энергетического сектора России и пути их решения.

Ключевые слова: интеллектуальная электроэнергетическая система, высшее техническое образование.

ХРОНИКА

Новости электротехнических и электроэнергетических компаний
Выставки, конференции, совещания
Content, Abstracts, Keywords
Правила оформления рукописи

Контакты

Адрес: 115280, Москва, 3-й Автозаводский проезд, д. 4, корп.1, оф. 312Б
Тел.: +7 (495) 234-74-17, 234-74-19
Факс: +7 (495) 234-74-17
E-mail: el-stantsii@rambler.ru
Web: elst.energy-journals.ru/