Электр энергетика жүйесін басқару
Бүгінгі таңда энергетика — өндірістің жете автоматтандырылған салаларының бірі. Электр станцияларын, қосалқы станцияларды және ЭЖЖ жұмысын басқару үшін автоматты және автоматтандырылған қондырғылар кеңінен қолданылады.
ТМД БЭЖ-ін сенімді жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін энергетикада үздіксіз жұмыс жасайтын диспетчерлік басқару іске асырылған. Диспетчерлік басқару барлық тұтынушыларды электрмен сенімді қамтамасыз ету, станциялар мен желілердің тиімді жұмыс жасауын ұйымдастыру және авария болған жерлерді жылдам айыру міндетін атқарады.
Барлық энергетика объектілерінің өзара байланысын дәл іске асыру үшін көп деңгейлі басқару жүйесі жасалған. Электр станциялары аудандық энергия жүйелеріне біріктіріліп, олар өзара бірігіп Біріктірілген энергия жүйелерін кұрап, ал осы жүйелер өзара қосылуы негізінде БЭЖ кұраған болса, диспетчерлік басқару да осы құрылымды қайталап, бірнеше деңгей құрайды:
БЭЖ-нің орталық диспетчерлік басқармасы:
Біріктірілген энергия жүйесінің диспетчерлік басқармасы;
Аудандық энергия жүйесінің диспетчерлік басқармасы. ;
Бірақ бұл үш деңгей энергетиканы басқаруда аздық жасайды. Сондықтан әрбір электр станцияда тағы да екі деңгей: жалпы станцияны басқару және әрбір энергетикалық блокты басқару іске асырылған. Сонымен бірге электр желілері кәсіпорындарын басқару және электр желілері кәсіпорындарын құрайтын жекелеген аудандық желілерді оперативті басқару, сондай-ақ қуатты косалқы станцияларды оперативті басқару жұмыстары да атқарылады.
Қ
азіргі
уақытта көптеген ұсақ және орташа
қосалқы
станциялар кезекші
қызметкерлерсіз жұмыс жасайды.
Олардың
жұмыстары толық автоматтандырылған.
Мұндай қосалқы станцияларды арнайы
оперативті жылжымалы бригадалар күтеді,
олар авариялардың дер кезінде а
лдын
алып, қондырғыларды уақтылы профилактикалық
байқаулардан өткізіп тұрады.
Энергетиканы диспетчерлік басқару құрылымы 5.11 суретте көрсетілген. Бұл құрылымда басқару жоғарыдан төмен қарай іске асырылады, ал ескертпе хабарлар төменнен жоғары қарай беріледі.
Басқару жұмыстарын уақтылы және асқан дәлдікпен іске асыру үшін әр деңгейде отырған диспетчерлер (оперативті басқаруды іске асыратын адамдар), өзінен төмендегі деңгейдің жайын үнемі нақтылы біліп отыруы қажет. Ал олар бір-бірінен әжептәуір қашықта орналасуына байланысты, басқару орнына хабар арнайы телемеханикалық қондырғылармен беріледі және бұл арада телебасқару жүйесі де қолданылады. Әрбір деңгейдегі диспетчерлерге оның жұмысына қажетті мағлұматтар ғана сұрыпталып жіберіліп тұрады.
Энергетикалық блок өте күрделі қондырғы болуына байланысты, оның тиімді жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін аса көп өлшемдер жасалып отыруы қажет. Мысалы, қуаты 800 МВт көмір ұнтағымен жұмыс жасайтын энергетикалық блоктың жылу техникалық бөлігінің өзінде ғана 1500 электрленген арнайы реттегіштер және оның жұмысына қажетті 80 электр двигателі бар. Мұндай блоктың басқару жүйесінде шамамен 5000 датчик және 600 арнайы орнатылған приборлар мен қондырғылар болады. Әрине, мұнша көлемді хабарды бір адам бірден қабылдай алмайды. Сондықтан диспетчерлерге электрондық есептеуіш машиналары үлкен көмек көрсетуде.
Диспетчерлік пункт қалай жабдықталған?
Диспетчерлік техникалық жабдыктарының ішінде бас басқару орнының шоқтығы бөлек. Мұнда барлық негізгі электр қондырғылары (генераторлар, трансформаторлар, айырғыштар, ЭЖЖ және т.б.) көрсетілген электр жүйесінің көлемді схемасы орнатылады және осы схема электр жүйесінің дәл осы уақыттағы жағдайын анық бейнелеп тұратын оперативті схема болады. Электр жүйесінде бір өзгеріс болған болса, сол уақытында ол өзгеріс схемаға түсіріледі. Сонымен бірге осы схемада электр станцияларының әр уақыттағы нақтылы қуаты, өндірілген электр энергиясының кернеу жиілігі, ЭЖЖ кернеу шамасы, энергия қуатының ағын бағыты мен оның шамасы үнемі көрсетіліп тұрады. Яғни, басқару орнына оған бағынатын барлық энергетикалык объектілерден және бақылау орындарынан қажетті мәліметтер үздіксіз келіп тұрады.
Жан-жақтан алынған өлшемдер бас басқару орнында отырған диспетчерге берілер алдында электрондық есептеуіш машинасы (ЭЕМ) арқылы өтеді. Ол өлшемдер ЭЕМ-да сұрыпталып, тексеріледі.
ЭЕМ алынған хабарларды олардың белгіленген шамаларымен салыстырады. Егер де қарастырылып отырған екі шаманың айырмашылығы рұқсат етілген мөлшерде болса, онда ЭЕМ оны басқару орнына жібермейді, егер де одан артатын болса, онда ЭЕМ олардың ортақ өзгерісін шығарып, сол шаманы диспетчерге жібереді.
Сонымен қатар ЭЕМ өзіне түсіп жататын барлық өлшемдердің шамасын алдын ала әр шамаға белгіленген деңгейлерден шығып кетпеуін де үнемі қадағалап отырады.
Ал, мысалы, кернеу шамасы белгіленген деңгейден шығып кететін болса, онда ЭЕМ диспетчерге бірден хабар береді. Диспетчер осы хабарды алысымен кернеу шамасын нақтылы деңгейіне түсіру мақсатында әрекет етеді.
Кей уақыттарда белгілі бір өлшемнің өзгерісі бір энергетикалық объектінің жұмыс жасауына нұқсан келтіріп немесе авариялық жағдай туғызуы мүмкін. Міне, осындай бір өзгеріс байқалғанда ЭЕМ телемеханикалық қондырғылар арқылы объектіні жедел тоқтату туралы команда береді.
Алғашқы айтылған жағдай ескерту деңгейі деп қарастырылатын болса, екінші жағдай—авариялық жағдай деп қарастырылады. Мұндай жағдайда ЭЕМ тікелей басқару міндетін де атқарады.
Энергия жуйесін басқару — қалыпты және авариялық жағдайда болатын энергия жүйесінің жұмысын басқару болып екіге бөлінеді.
Энергия жүйесінің қалыпты жағдайдағы жұмысын басқару, оның алдын ала белгіленген жұмысына сәйкес жұмыс жасауын қамтамасыз ету болып табылады. Айталық, энергия жүйесінде алдын ала белгіленген сызбаға сәйкес электр энергиясының өндірілуін қамтамасыз ету қажет. Энергия жүйесінің қалыпты жағдайда белгіленген жоспармен жұмыс жасауын диспетчер автоматы қондырғылар арқылы іске асырады.
Энергия жүйесін авария жағдайында басқару аварияны дереу тоқтату шараларын қарастырады. Бұл уақытта зақымға ұшыраған жерді электр желісінен мүмкіндігінше тез бөлу қажет және тұтынушылардың жылдамырақ энергиямен қамтамасыз етілуін іске асыру керек.
Авариядан кейінгі кезең — энергия жүйесінің ең бір ауыр жұмыс кезеңі болып есептелінеді. Бұл кезеңде кернеу шамасы мен жиілігі азайып, яғни энергияның сапасы төмендеп және энергиямен жабдықтау жүйесінің кей жерлерінде электр жүктемесі шамасының ерекше артуы байқалады. Диспетчердің алдында тұратын басты міндет — осы бір авариядан кейінгі жұмыс кезеңінен жылдамырақ өтіп, энергия жүйесін қайтадан өзінің қалыпты жұмыс жағдайына түсіру.
Энергия жүйесін авария жағдайында басқару үшін көптеген қондырғылар қолданылады. Авариялық жағдай көпшілік жағдайда өте тез өтеді. Адам оны бағдарлап та үлгере алмай қалады. Автоматты қондырғыларсыз энергия жүйелерін қалыпты және авария жағдайларында басқару өте қиын болған болар еді.
Энергия жүйесін басқарудың және оның тиімді жұмыс жасауын қамтамасыз етудің (мысалы, ең арзан электр энергиясын өндіру) екі тәсілі бар:
Барлық агрегаттардың қалыпты жағдайда тиімді жұмыс жасауын қамтамасыз ету;
Жүктеме шамасының өзгеруіне байланысты агрегаттар құрамын олардың тиімді жұмыс жасауын қамтамасыз ету мақсатында өзгертіп отыру.
Бірінші тәсіл қазіргі уақытта теориялық тұрғыдан да, іске асырылуы жағынан да жақсы игерілген. Ал жұмыс жасайтын агрегаттардың тиімді құрамын табу жолы әлі толық шешіле қойған жоқ,тек жуықтап қана анықтау жолдары игерілген.
Диспетчер өз жұмысын сапалы, әрі тиімді атқару үшін оның алдында сөткенің жұмыс жоспары болуы керек. Мұндай жұмыс жоспарлары әрбір біріктірілген энергия жүйесі, аудандық энергия жүйесі және әрбір қуатты электр станциясы бойынша жасалады. Мұндай жоспарлар мүмкіндігінше тиімді әрі үйлесімді болғаны дұрыс. Диспетчердің басты міндеті — олардың орындалуын қамтамасыз ету.
Әрине, энергия жүйелері өте күрделі, әрі өте ауқымды болуларына байланысты әр уақытта тосын өзгерістер, мүлде күтпеген жағдайлар болуы мүмкін. Қандай жағдайда болмасын тез дұрыс шешімге келу диспетчер кызметінің түн негізі болып табылады, себебі оның әрбір жаңылыс қадамы халық шаруашылығына үлкен зиянын тигізеді. Оған бүкіл энергия жүйесінің сырлы кілті сеніп тапсырылады. Жауапкершілігі орасан зор диспетчерлік жұмыс терең білімді, ойшыл әрі талғампаз инженерге зор кұрметпсн жүктелетін абыройлы міндет болып есептелінеді.