Обоснование мощности ремонтного резерва

Классификация резервных мощностей по назначению

Классификация резервных мощностей по маневренности

Маневренность оборудования характеризуется:

· техническим минимумом нагрузки агрегата;

· временем пуска агрегата в эксплуатацию из холодного состояния;

· скоростью набора/сброса нагрузки.

По степени маневренности выделяют:

· Холодный резерв – сосредоточен на ТЭС в виде потушенных парогенераторов и непрогретых турбин. Чаще всего холодный резерв размещается на низкоэкономичных агрегатах ТЭС, которые в связи с неудовлетворительными технико-экономическими показателями не используются в данный период. Данный резерв имеет самую низкую маневренность, для его реализации требуется от 4 до 8 часов.

· Горячий резерв – размещается на неработающих, но растопленных парогенераторах и разогретых турбоагрегатах, на которых поддерживаются номинальные параметры. Для чего требуется дополнительный расход топлива на поддержание агрегатов в режиме холостого хода. Маневренность данного вида резерва высока и измеряется десятками минут или минутами.

· Вращающийся резерв – резерв в виде работающих и частично недогруженных агрегатов, на которых время загрузки до полной мощности измеряется минутами. Это самый маневренный резерв мощности.

В системе диспетчерского управления выделяется оперативный диспетчерский резерв мощности, размещаемый на агрегатах, находящихся в горячем и вращающемся резерве. Оперативный диспетчерский резерв включает:

· Резерв 1-й очереди (мгновенный) – предназначен для мгновенной компенсации дисбаланса мощности энергосистемы (вращающийся резерв, ГЭС).

· Резерв 2-й очереди - размещается на оборудовании, способном обеспечить увеличение мощности через 1-3 минуты после появления дефицита мощности (горячий резерв на ТЭС, резерв на ГЭС, ГТУ или дизельных электростанциях).

· Резерв 3-й очереди – сосредоточен на оборудовании, способном принять нагрузку через 10 и более минут после возникновения дефицита.

 

Виды резервной мощности по назначению:

· Ремонтный резерв – предназначен для компенсации снижения мощности энергосистемы в результате вывода агрегатов в планово-предупредительные ремонты. Составляет 7-8% от максимальной нагрузки энергосистемы (Р_{эн.сист}^max).

· Аварийный резерв – необходим для компенсации снижения мощности системы, вызываемой аварийным простоем оборудования. Мощность данного резерва должна составлять 4% от максимальной нагрузки энергосистемы.

· Нагрузочный (частотный) резерв – предназначен для компенсации возможных превышений фактического суточного максимума нагрузки системы над его расчетной величиной, возникающих в результате слу­чайных нерегулярных колебаний нагрузки. Составляет 4% от Р_{эн.сист}^max.

· Государственный резерв мощности предназначен для обеспечения мобилизационных нужд Российской Федерации, обеспече­ния первоочередных работ при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и других чрезвычайных обстоятельствах. Составляет 1% от Р_{эн.сист}^max.

Совокупность всех видов резервов по назначению представляет единый диспетчерский резерв мощности, составляющий для «ЕЭС Рос­сии» 15-18% от максимальной нагрузки Единой Энергосистемы России.

Единый диспетчерский резерв мощности в любой момент времени определяется:

N_{дисп резерв}^t = ∑ N_{max дост}^t - ∑ Р_потр^t ,

где ∑ N_{дисп резерв}^t и ∑ Р_потр^t – соответственно максимально доступная мощность и нагрузка потребителей в момент t.

Поскольку нагрузка потребителей во времени непрерывно меняет­ся, в соответствии с ее колебаниями изменяется диспетчерский резерв мощности.

В составе единого диспетчерского резерва выделяется эксплуата­ционный резерв мощности, определяемый как разность между рабочей мощностью энергосистемы (N_раб) и нагрузкой в данный момент вре­мени (Р_потр).

N_{экспл рез} ^t = N_раб^t - ∑ Р_потр^t

 

15.4. Обоснование резервной мощности в энергосистеме

В процессе проектирования энергосистем величина резервной мощности требует технико-экономического обоснования, которое в общем виде сводится к соизме­рению дополнительных затрат, связанных с созданием и содержанием резервной мощности и упущенной выгоды (ущерба), возникающей при его отсутствии или недос­татке.

· Ремонтный резерв мощности зависит от числа и мощности агрегатов, выводимых в ремонт, сроков вывода агрегатов в ремон­т, нормативного времени простоя оборудования в ремонте и, в общем случае, подлежит обоснованию на основе сопоставления свободной и не­обходимой ремонтной площадки.

· Нагрузочный резерв зависит от режима энергопотребления и определяется как разность между нерегулярным и регулярным максимумами нагрузки энергосистемы:

N_{нагр.рез} = N_{нерег.max} - N_рег.max

При проектировании энергосистем нагрузочный резерв не подлежит технико-экономическому обоснованию, т.к. нерегулярные увеличения нагрузки не прогнозируются.

· Аварийный резерв мощности подвергается обоснованию, т.к. для каждого энергетического блока имеет место округленная аварийность.

· Величина государственного резерва уста­навливается при разработке планов социального и экономиче­ского развития Российской Федерации и не может быть объек­том технико-экономического обоснования.

Таким образом, технико-экономическому обоснованию в первую очередь подлежит величина мощности ремонтного и аварийного резерва.

 

Ремонт - комплекс работ, направленный на поддер­жание оборудования в состоянии эксплуатационной готовности, сохра­нение нормативных производственных характери­стик. По характеру и объему производимых ремонтных работ различают текущий, средний и капитальный ремонт основных средств.

Величина мощности ремонтного резерва зависит от времени нормативного простоя оборудования в ремонте, числа и мощности агрегатов, выводимых в ремонт, и графика максимальных нагрузок энер­госистемы по дням и месяцам года.

Обоснование мощности ремонтного резер­ва производится отдельно для текущих и капитальных ремонтов, предназначен для поддержания агрегатов в работоспособном состоянии в периоде между капитальными ремонтами.

· Текущий ремонт выполняется на остановленном оборудовании, и его стараются провести в праздничные, выходные и примыкающие к ним дни. Величина резерва для проведения текущего ремонта, проводимого в период максимальной нагрузки, принимается в процентах от макси­мально доступной мощности станции с агрегатами определенной мощ­ности:

Ø КЭС и ТЭЦ с поперечными связями, с агрегатами мощностью 100 МВт (2%), 100-135 МВт (3,5% от N^ст_max.дост);

Ø КЭС и ТЭЦ с энергоблоками 150 - 200 МВт (4 - 4,5%), 250 - 300 МВт (5%);

Ø КЭС с энергоблоками 500 МВт и выше (5,5 - 7%);

Ø АЭС с реакторами 1000 МВт и выше (6% и более);

Ø текущий ремонт агрегатов ГЭС и ГАЭС, а также ТЭС с попе­речными связями не пре­дусматривается в период прохождения зимнего максимума нагрузки.

· Капитальный ремонт производится с целью восстановления перво­начальных технических свойств агрегата и доведения технико-экономических показателей до проектных значений. Капитальный ре­монт может сочетаться с модернизацией объекта, в результате чего его технико-экономические показатели улучшаются. Период времени между началом одного капремонта агрегата и на­чалом следующего называется ремонтным циклом агрегата. Ремонтные циклы и период простоя агрегатов в ремонте нормируются, и от их дли­тельности зависит величина мощности ремонтного резерва. Капитальные ремонты, как правило, проводятся в весенне-летний период, для которого характерно существенное снижение электрической нагрузки энергосистемы. В этот период имеет место свободная мощность, используя кото­рую, можно вывести часть агрегатов в ремонт.

Рис. 15.1. График зависимости мощности от длительности ремонтных циклов.

F_рем ^св - свободная ремонтная площадка,

F_рем ^св = N_рем^рез * t_рез.,

F_рем ^необх = N_уⁱ * t_рем^{i норм} ,

n – число выводимых в ремонт агрегатов,

i – вид агрегата,

N_уⁱ – установленная мощность агрегата, i-го вида выводимого в ремонт,

t_рем^{i норм} – нормативное время простоя в ремонте i-го агрегата.

Потребность в резервной мощности определяется сравнением необходимой и свободной площадки:

· F_рем^св > F_рем^необх - в энергосистеме не следует создавать специальный резерв мощности. Ремонт можно произвести за счет свободной мощности.

● F_рем^св < F_рем^необх – в энергосистеме следует предусмотреть мощность ремонтного резерва, определяемую по формуле:

N_рез^рем = (F_рем ^необх - F_рем ^св ) / t_рем^{i норм}

Таблица 15.1

Факторы, влияющие на величину ремонтного резерва

Факторы, увеличивающие мощность ремонтного резерва	Факторы, уменьшающие мощность ремонтного резерва
· рост единичной мощности энергоблоков; · повышение начальных параметров свежего пара; · блочная компоновка оборудования; · уплотнение суточных графиков нагрузки; · увеличение времени простоя агрегатов в ремонте.	· повышение удельного веса электростанций, работающих на газе; · удлинение межремонтного периода; · разуплотнение суточных графиков нагрузки; · ввод в эксплуатацию агрегатов средней и малой мощности; · создание резервов мощности у потребителей.