1.2. УПРАВЛЕНИЕ НАГРУЗКАМИ
Суточные графики нагрузок часто имеют конфигурацию, требующую изменения мощности генерирующих источников в широких пределах. Известно, что регулирующие способности оборудования ТЭС ограничены. Поэтому для облегчения работы и повышения экономичности электроснабжения иногда целесообразно воздействовать на форму графика нагрузок. Воздействие на суточный график нагрузки обычно сводится к его выравниванию: увеличению нагрузки ночью и снижению в часы максимальных нагрузок.
График нагрузки выравнивают с помощью потребителей — аккумуляторов энергии. Для этого можно использовать электрокотельные, с помощью которых ночью нагревают воду, применяемую на производстве и в быту в другое время суток. В мировой практике для стимулирования потребления энергии в часы минимальных нагрузок используются различные тарифы оплаты за электроэнергию (ночью устанавливается низкий тариф). В условиях полного хозрасчета потребители заинтересованы в пониженном тарифе. Это относится также к энергоемкому технологическому оборудованию (электропечам и аналогичным им установкам), работа которого нужна в течение ограниченного времени, в таких случаях ее можно перенести на ночное время. Продукцию этих установок предприятия используют в остальное время производственного цикла.
Управлять потреблением электроэнергии можно при условии, что в технологическом цикле предусмотрены возможности для накопления сырья и полуфабрикатов. Это позволяет рассредоточить во времени работу технологического оборудования и снизить электропотребление в различные часы суток. Создание подобных накопителей связано с определенными издержками.
Потребление энергии можно регулировать в электрометаллургии, на электротермических установках, водоотливе шахт и рудников, на различных мельницах, в карьерах, на насосных станциях обводнения скважин при нефтедобыче и орошении на компрессорных станциях холодильников и др.
Снижение потребления электроэнергии в часы максимальных нагрузок оказывается выгодным как промышленным предприятиям (за счет различия тарифов на электроэнергию в различные часы суток), так и ЭЭС (из-за разных относительных приростов используемого топлива в различное время суток).
В отдельные периоды в ЭЭС возникают трудности с балансом активной мощности. В этих условиях приходится запрещать в часы максимальных нагрузок использование части энергоемкого технологического оборудования, не требующего круглосуточной работы. Для снижения народнохозяйственного ущерба, неизбежно возникающего в подобных случаях, потребители должны быть
об этом предупреждены как минимум за день. Энергоемкие технологические установки отключаются поочередно в зависимости от размеров снижения мощности нагрузки, о чем потребители извещаются в известное время, например за день, по радиотрансляционной сети. Практически за счет этого удается уменьшить нагрузку на 5—7%.
В аварийных ситуациях иногда необходимо прибегать к внезапному ограничению потребления и отключению потребителей. Для этого в ЭЭС составляются графики ограничений и отключений, в которые включаются потребители, начиная с тех, народнохозяйственная значимость которых минимальна. Однако при внезапных ограничениях и отключениях потребителей народнохозяйственный ущерб неизбежен.
1.3. ВИДЫ РЕМОНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Резервы мощности в ЭЭС ограничены. В то же время износ энергетического оборудования, особенно эксплуатирующегося в тяжелых условиях (например, котлов), значителен. Для восстановления работоспособности оборудование отключают на время, требуемое для проведения ремонта. Оборудование ремонтируют в периоды снижения нагрузок, размещая его на ремонтной площадке (см. заштрихованную часть графика, изображенного на рис. 1.2).
Существуют капитальный и текущий ремонты оборудования.
При капитальном ремонте заменяют и восстанавливают все изношенные элементы, т. е. приводят оборудование в работоспособное состояние. Иногда проводят сокращенный капитальный ремонт (средний ремонт), восстанавливая основные элементы.
При текущем ремонте устраняют выявленные дефекты оборудования. Между капитальными ремонтами проводят несколько текущих ремонтов. Периодичность текущих и капитальных ремонтов для различного оборудования принята на основе опыта эксплуатации.
Рис. 1.5. Размещение ремонтируемого оборудования в пределах ремонтной площадки
В конце каждого года составляют перечень оборудования, ремонт которого необходим в следующем году. Вывод оборудования из эксплуатации производится в календарные сроки и рассчитан на такую длительность, при которой были бы завершены работы в пределах ремонтной площадки (рис. 1.5). При этом учитывают необходимость минимизации суммарного расхода топлива (его стоимости), надежность, а также прогнозы водотока для ГЭС и его наиболее полного использования в паводок. Затем планы ремонтов корректируют, увязывая их с имеющимися ресурсами рабочей силы и обеспеченностью материалами и запасными частями. После определения допустимой длительности ремонта на основе ведомости необходимых работ составляется сетевой график, содержащий понятия «работа» и «событие».
«Событие» в графике обозначается кружком с номером (рис. 1.6) и отражает окончание предшествующих ему работ, не затрагивая затрат труда, времени и ресурсов. В графике имеется одно исходное событие (0), не имеющее входящих работ, и одно завершающее (10), подразумевающее отсутствие последующих работ. Все остальные события фиксируют завершение предыдущей работы и являются исходными для последующей. Номера событий нарастают от предыдущих к последующим.
Рис. 1.6. Сетевой график ремонта присоединения
«Работы» — процессы, подразумевающие затрату труда, ресурсов и времени, в том числе затраты на время ожидания, необходимое для технологических перерывов (схватывания бетона, сушки и т. п.). Работы на сетевом графике обозначаются стрелками, соединяющими кружки (см. рис. 1.6). Над стрелками обозначается элемент, ремонт которого проводится, а под нею — длительность работы в часах.
Между событиями возможны технологические связи (без непосредственного проведения конкретной работы). Подобные взаимосвязи обозначаются пунктирными стрелками. Так, выполнить очередную работу можно только после того, как освободится специализированная бригада после завершения другой работы.
Поставки оборудования можно обозначить отдельными стрелками, входящими в кружки, обозначающие событие (например, в событие (9)).
В графике не должно быть тупиков (событий, за которыми не следует никаких работ, кроме завершающего события), а также событий, не имеющих входящих работ, кроме исходного. Наличие таких событий свидетельствует об ошибке, которую нужно исправить.
В процессе составления сетевого графика выявляются работы, которые могут проводиться одновременно бригадами различной специализации. Сроки этих работ в основном определяются числом работников, подбирающимся по возможности так, чтобы не было простоев. На графике выявляется цепочка стрелок, суммарная длительность которой определяет срок выполнения всего ремонта, называемая критическим путем. Сетевой график дополняется временным графиком отключения оборудования и перечнем работ. Сетевой график позволяет хорошо организовать работы. С его помощью можно судить о последствиях, вызванных отклонениями хода работ от предусмотренного.
На рис. 1.6 операцию ремонта выключателя (2—6) можно выполнить только после окончания ремонта блокировки (0—1), а операцию проверки цепей управления и привода (8—9) — после ремонта выключателя (2—6). Замене разъединителя предшествует поставка оборудования, представленная стрелкой, входящей в событие (9).
При выполнении ремонтов оборудования обстановка в ЭЭС может измениться, поэтому необходимы оперативные корректировки вывода оборудования в ремонт, а также длительности его проведения.
