Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)

Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности

1.2.22. Для электрических сетей следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109.

1.2.23. Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы.

1.2.24. Выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях производятся исходя из необходимости обеспечения требуемой пропускной способности сети в нормальных и послеаварийных режимах при поддержании необходимых уровней напряжения и запасов устойчивости.

Понятие сети электроснабжения

Сети электроснабжения – это особые инженерные системы, включающие в себя комплекс различного оборудования, предназначенного для передачи электроэнергии потребителям.

Важнейшими элементами любой системы электроснабжения считаются линии электропередач, а также набор распределительных устройств и электрические подстанции, относящие к хозяйству эксплуатирующей компании. В определенных ситуациях, и источники электрического снабжения, и потребители электрической энергии считаются элементами сетей электроснабжения. Обычно сеть разделяется на определенные участки, для которых характерны различные номиналы напряжения.

История [ править ]

В конце 1870-х и начале 1880-х годов было введено освещение дуговыми лампами, используемыми на открытом воздухе или в больших помещениях, таких как эта система Brush Electric Company , установленная в 1880 году в Нью-Йорке .

Распределение электроэнергии стало необходимым только в 1880-х годах, когда электричество начали вырабатывать на электростанциях . До этого электричество обычно производилось там, где оно использовалось. Первые системы распределения электроэнергии, установленные в городах Европы и США, использовались для освещения: дуговое освещение, работающее от очень высокого напряжения (около 3000 вольт) переменного тока (AC) или постоянного тока (DC), и лампы накаливания, работающие на низком напряжении (100 вольт). вольт) постоянного тока. Оба заменили газовое освещение. системы, в которых дуговое освещение занимает большую площадь и уличное освещение, а освещение лампами накаливания заменяет газовое освещение для бизнеса и жилых помещений.

Из-за высокого напряжения, используемого в дуговом освещении, одна генерирующая станция могла обеспечивать длинную цепочку огней, протяженностью до 7 миль (11 км). Каждое удвоение напряжения позволит кабелю одного и того же размера передавать одинаковое количество энергии, в четыре раза превышающее расстояние для данной потери мощности. Системы внутреннего освещения с лампами накаливания постоянного тока, например, первая станция Edison Pearl Street.установленный в 1882 году, испытывал трудности с поставками клиентов на расстоянии более мили. Это произошло из-за того, что во всей системе использовалась система низкого напряжения 110 В, от генераторов до конечного использования. Система постоянного тока Эдисона требовала толстых медных проводников, а генерирующие установки должны были находиться в пределах примерно 1,5 миль (2,4 км) от самого дальнего потребителя, чтобы избежать чрезмерно больших и дорогих проводов.

Введение трансформатора

Передача электричества на большие расстояния при высоком напряжении с последующим снижением его до более низкого для освещения стала признанным инженерным препятствием на пути к распределению электроэнергии с помощью многих, не очень удовлетворительных решений, проверенных осветительными компаниями. В середине 1880-х годов произошел прорыв с разработкой функциональных трансформаторов, которые позволили «поднять» переменное напряжение до гораздо более высоких напряжений передачи, а затем упасть до более низкого конечного пользовательского напряжения. В связи с гораздо более низкими затратами на передачу и большей экономией на масштабе от крупных электростанций, снабжающих энергией целые города и регионы, использование переменного тока быстро распространилось.

В США конкуренция между постоянным и переменным током приняла личный оборот в конце 1880-х годов в форме « войны токов », когда Томас Эдисон начал атаковать Джорджа Вестингауза и его разработку первых в США трансформаторных систем переменного тока, указав на все. смертельные случаи, вызванные высоковольтными системами переменного тока на протяжении многих лет, и утверждение, что любая система переменного тока изначально опасна. Пропагандистская кампания Эдисона была недолгой: его компания перешла на AC в 1892 году.

Переменный ток стал доминирующей формой передачи энергии благодаря инновациям в Европе и США в области проектирования электродвигателей и разработке спроектированных универсальных систем, позволяющих подключать большое количество устаревших систем к большим сетям переменного тока.

В первой половине 20-го века во многих местах электроэнергетика была вертикально интегрированной , что означало, что одна компания занималась производством, передачей, распределением, измерением и выставлением счетов. Начиная с 1970-х и 1980-х годов, страны начали процесс дерегулирования и приватизации , что привело к появлению рынков электроэнергии . Система распределения останется регулируемой, но системы генерации, розничной торговли и иногда системы передачи будут преобразованы в конкурентные рынки.

Общие сведения об электрических сетях

Электрическая сеть – совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, включающая в себя подстанции, распределительные пункты, воздушные (ВЛ) и кабельные линии (КЛ) электропередачи, токопроводы.

По функциональному назначению сети подразделяются на системообразующие, питающие и распределительные.

Системообразующими называются сети, предназначенные для объединения электростанций и энергосистем на параллельную работу (сети 330 кВ и выше).

Питающие – сети, в которых электроэнергия передается от подстанций системообразующей сети или от шин 110…220 кВ крупных электростанций к центрам питания распределительных сетей на большие расстояния.

Распределительными называются сети, предназначенные для распределения электроэнергии между электроприемниками. К ним относятся городские и сельские электрические сети, а также сети промышленных предприятий. Центры питания таких сетей, как правило, расположены на небольшом расстоянии от большого количества электроприемников.

Ток переменный

Большая часть электростанций построена с применением генератора переменного тока. Помимо этого, амплитудное напряжение тока переменного легко изменяется с помощью трансформаторов, благодаря чему можно понижать либо повышать уровень напряжения в широких пределах. Большинство потребителей электрической энергии также ориентировано на использование переменного тока. Применение трехфазного тока переменного является мировым стандартом в генерации, передаче и преобразовании электроэнергии.

При объединении потребителей по фазам в группы из переменного трехфазного тока получают однофазный переменный ток, который используют многие бытовые потребители. Каждой группе потребителей при этом выделяют одну из трех фаз, второй же провод («ноль»), который применяют при передаче тока однофазного, является для всех групп общим и заземляется в своей начальной точке.

Скрытая проводка

Замоноличенная или скрытая проводка внутренних электросетей разрешена в домах с конструкцией стен из негорючих или слабо горючих материалов: бетон, кирпич, пеноблоки, шлакоблоки и другие материалы группы Г1. Говоря о скрытой проводке, прежде всего, имеем в виду разводку электропроводки групповых цепей квартиры, дома. Стоит вспомнить, что под скрытой проводкой понимается:

  • Замоноличенная и заштукатуренная проводка в искусственно сделанных штробах (бороздах) стен;
  • Проводка в заводских технологических пустотах конструкций;
  • Проводка в стяжке пола.
Популярные статьи  В каком соотношении построить гибридную станцию (ВЭС+СЭС), чтобы тариф был 17 руб?

Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)
Электропроводка по полу в стяжке.

Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)
Электропроводка по потолку в гофре

Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)
Скрытая электропроводка по стенам.

Важно! Вся скрытая электропроводка должна выполняться кабелями с защитной оболочкой. Замечу, что под защитной оболочкой понимается не труба или гофра, а защитная оболочка кабеля от механических повреждений

Например, кабель ВВГнг имеет двойную изоляцию или кабель НЮМ имеет тройную изоляцию. Эти кабели можно замуровывать в стены без защиты трубами или гофрой. В отличие от стен, кабели, проложенные в полу, обязательно защищают трубами или электротехнической гофрой.

Отдельно стоит остановиться, на так называемой, перетягиваемой электропроводке. Перетягиваемой называется скрытая электропроводка, которую можно заменить (перетянуть) в случае аварийного повреждения кабеля. Перетягиваемая (сменяемая) электропроводка выполняется только в трубах, обычно пластиковых или полиэтиленовых. Перетянуть проводку в гофре практически невозможно.

Область применения. Определения

1.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на все системы электроснабжения.

Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил.

1.2.2. Энергетическая система (энергосистема) — совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

1.2.3. Электрическая часть энергосистемы — совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.

1.2.4. Электроэнергетическая система — электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

1.2.5. Электроснабжение — обеспечение потребителей электрической энергией.

Система электроснабжения — совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.

Централизованное электроснабжение — электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы.

1.2.6. Электрическая сеть — совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

1.2.7. Приемник электрической энергии (электроприемник) — аппарат, агрегат и др., предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

1.2.8. Потребитель электрической энергии — электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

1.2.9. Нормальный режим потребителя электрической энергии – режим, при котором обеспечиваются заданные значения параметров его работы.

Послеаварийный режим – режим, в котором находится потребитель электрической энергии в результате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормального режима после локализации отказа.

1.2.10. Независимый источник питания — источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.

К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

  1. каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;
  2. секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

Типы электрических сетей

Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)

Все существующие сети электроснабжения можно разделить на отдельные типы по областям применения, роду тока и масштабным признакам.

По назначению электросети делятся на 4 основных типа:

  • системы общего назначения, предназначенные для обеспечения электрической энергией жилых сооружений, а также промышленных, административных и сельскохозяйственных объектов;
  • электрические системы автономного типа, которые используются для обеспечения энергией автономных и мобильных объектов, в том числе: судов, самолетов, транспортных средств и автономных станций;
  • системы для технологических сооружений, необходимые для подачи электричества на специальные производственные предприятия и другие инженерные системы;
  • контактные сети, основной направленностью которых является передача электрической энергии на движущиеся потребители, к примеру, на трамваи и локомотивы.

Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)

По масштабным признакам и размерам электрические системы разделяются на следующие виды:

  1. Магистральные линии электроснабжения – электрические системы, которые связывают отдельные страны и регионы, включая их крупнейшие центры потребления и источники электроэнергии. Для таких систем характерен сверхвысокий уровень напряжения и значительные потоки мощности.
  2. Региональные электрические системы – системы в масштабах области или отдельного региона, которые питаются от магистральных электросетей и собственных местных источников. Региональные сети необходимы для обеспечения электроэнергией крупных потребителей – районов, городов и крупнейших производственных предприятий. Для таких системы характерен высокий и средний уровень напряжения и большие мощности, которые могут выражаться в гигаваттах и сотнях мегаватт.
  3. Распределительные и районные системы, получающие питание от региональных источников. В большинстве случаев, районные сети не имеют собственных источников электричества, они предназначены для обслуживания мелких и средних потребителей, к примеру, поселков, предприятий, кварталов и т.д. Для этих сетей характерен низкий и средний уровень напряжения.
  4. Внутренние электрические системы. Такие сети предназначены для распределения электрической энергии на небольших расстояниях, в пределах одного квартала или района. Внутренние системы иногда имеют собственные источники, но обычно имеют не больше двух точек питания.
  5. Системы нижнего уровня. Это электрические сети отдельных сооружений и даже помещений. Часто рассматриваются совместно с внутренними электрическими системами. К таким сетям относятся, к примеру, проекты электроснабжения офисов, частных домов и квартир.

По роду тока электрические сети можно разделить на сети с переменным трехфазным, переменным однофазным и постоянным током.

Переменный трехфазный тип характерен для большей части существующих магистральных, региональных и районных систем. Однофазная проводка обычно используется в бытовых электрических системах конечных потребителей. Постоянный сок используется только в контактных системах, к примеру, в системах автономного электрического снабжения.

Этапы проектирования

Как и любая иная электротехническая документация, схемы внешнего и внутреннего электроснабжения разрабатываются на основании исходных данных для проектирования, выдаваемых региональной сетевой компанией (технические условия).

После составления технического задания приступают к определению технических характеристик необходимого оборудования.

Типовой проект внешней электросети включает следующие разделы:

  • Определение активных и реактивных нагрузок, питание которых должна обеспечивать разрабатываемая электросеть;
  • Разработка топологии распределительных сетей и определение центра масс действующих нагрузок;
  • Выбор типа и мощности трансформаторной подстанции;
  • Расчёт сечений кабелей для высоковольтной и распределительной сетей;
  • Разработка комплекса грозозащиты;
  • Расчёт сопротивлений для контуров заземления подстанций и нулевого проводника на линиях передачи;
  • Обоснование используемых устройств релейной защиты;
  • Однолинейную схему ВРУ подстанций;
  • Планы линий электропередач, наложенные на экспликацию местности;
  • Принципиальные схемы подключения управляющего и защитного оборудования КТП;
  • Спецификация и смета на электроснабжение.

Важно учитывать, что разработка наружных электросетей сопровождается исключительно сложной процедурой согласования проектов, в ходе которой необходимо получить разрешения от следующих инстанций:

  • Ростехнадзор;
  • Региональная сетевая компания;
  • Организации, на балансе которых находится земля, по которой будут проходить линии электропередач;
  • Все службы, коммуникации которых будут затрагиваться в ходе прокладки линий электропередач (телефонные компании, общественный транспорт, газовые службы и т.д.);
  • Главное архитектурное управление;
  • Отдел подземных сооружений;
  • Административная техническая инспекция.

Порядок согласования определяется общими требованиями, действующими в отношении электротехнической проектной документации.

Столь обширный список согласований означает то, что далеко не всегда удаётся следовать первоначальной схеме распределения электроэнергии, поэтому при проектировании внешних электросетей нередко придерживаются циклического характера действий: технический проект – согласование – корректировка состава проекта – рабочая документация.

Популярные статьи  Почему нагревается вилка от удлинителя в розетке при включении водонагревателя?

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

1.2.17. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

1.2.18. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории. Электроприемники первой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

1.2.19. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения. Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

1.2.20. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

1.2.21. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Типы электрических сетей

Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)

Все существующие сети электроснабжения можно разделить на отдельные типы по областям применения, роду тока и масштабным признакам.

По назначению электросети делятся на 4 основных типа:

  • системы общего назначения, предназначенные для обеспечения электрической энергией жилых сооружений, а также промышленных, административных и сельскохозяйственных объектов;
  • электрические системы автономного типа, которые используются для обеспечения энергией автономных и мобильных объектов, в том числе: судов, самолетов, транспортных средств и автономных станций;
  • системы для технологических сооружений, необходимые для подачи электричества на специальные производственные предприятия и другие инженерные системы;
  • контактные сети, основной направленностью которых является передача электрической энергии на движущиеся потребители, к примеру, на трамваи и локомотивы.

Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)

По масштабным признакам и размерам электрические системы разделяются на следующие виды:

  1. Магистральные линии электроснабжения – электрические системы, которые связывают отдельные страны и регионы, включая их крупнейшие центры потребления и источники электроэнергии. Для таких систем характерен сверхвысокий уровень напряжения и значительные потоки мощности.
  2. Региональные электрические системы – системы в масштабах области или отдельного региона, которые питаются от магистральных электросетей и собственных местных источников. Региональные сети необходимы для обеспечения электроэнергией крупных потребителей – районов, городов и крупнейших производственных предприятий. Для таких системы характерен высокий и средний уровень напряжения и большие мощности, которые могут выражаться в гигаваттах и сотнях мегаватт.
  3. Распределительные и районные системы, получающие питание от региональных источников. В большинстве случаев, районные сети не имеют собственных источников электричества, они предназначены для обслуживания мелких и средних потребителей, к примеру, поселков, предприятий, кварталов и т.д. Для этих сетей характерен низкий и средний уровень напряжения.
  4. Внутренние электрические системы. Такие сети предназначены для распределения электрической энергии на небольших расстояниях, в пределах одного квартала или района. Внутренние системы иногда имеют собственные источники, но обычно имеют не больше двух точек питания.
  5. Системы нижнего уровня. Это электрические сети отдельных сооружений и даже помещений. Часто рассматриваются совместно с внутренними электрическими системами. К таким сетям относятся, к примеру, проекты электроснабжения офисов, частных домов и квартир.

По роду тока электрические сети можно разделить на сети с переменным трехфазным, переменным однофазным и постоянным током.

Переменный трехфазный тип характерен для большей части существующих магистральных, региональных и районных систем. Однофазная проводка обычно используется в бытовых электрических системах конечных потребителей. Постоянный сок используется только в контактных системах, к примеру, в системах автономного электрического снабжения.

Безопасность внешних электросетей

Подавляющее большинство проблем, связанных с ухудшением качества электропитания в действующих сетях, связано с тем, что при их проектировании не было уделено достаточного внимания их безопасности.

Под безопасностью в данном случае понимается обеспечение требуемого уровня качества электропитания и минимальный риск для потребителя при возникновении аварийных ситуаций.

Из всей совокупность факторов, влияющих на качество передачи электроэнергии через внешнюю электросеть, наибольшее внимание уделяют следующим:

  • Конструктивная надёжность проводов (то есть, устойчивость к ветровой нагрузке и обледенению);
  • «Сопротивляемость» линии прямым ударам молнии;
  • Способность компенсировать индуктивные импульсы, генерируемые грозовыми разрядами;
  • Надёжность заземления нулевого проводника.

Конструктивная надёжность современных ВЛ достаточно высока за счёт использования проводов СИП и специальной арматуры для их крепления, а вот о молниезащите и заземлении стоит упомянуть отдельно.

Молниезащита

Даже в тех регионах, где частота возникновения грозовых разрядов достаточно низкая, воздушная линия передач является потенциальным приёмником для разряда молний. Это означает, что всё оборудование, подключенное к ней, подвергается опасности удара кратковременным импульсом тока, сила которого может достигать 100 кА.

Ввиду чего, каждый проект внешнего электроснабжения сопровождается расчётом системы защиты от ПУМ (прямого удара молнии), а также мерами по защите от вторичных последствий грозовых разрядов – индуктивными импульсами.

Такими мерами являются:

  • Установка УЗИП в виде искровых разрядников;
  • Создание заземляющей шины на каждом втором столбе.

Отдельно отметим, что установка УЗИП первого класса непосредственно на высоковольтной линии – недостаточная мера для полного погашения импульсных помех, возникающих во время грозы. Необходимы дополнительные виды схем компенсаторов, устанавливаемые после распределительного щита потребителя, но это уже мера защиты, реализуемая в проектах внутренних сетей электроснабжения.

Популярные статьи  Что делать и куда звонить, если отключили свет дома?

Заземление

Согласно ПУЭ, при строительстве внешних электрических сетей отдельное заземление выполняется в следующих случаях:

  • При установке подстанции;
  • На каждом втором столбе воздушной линии, а также на конечном столбе, от которого осуществляется подключение потребителя;
  • Как элемент отдельных конструкций в комплексе грозозащиты.

Распределительная электрическая сеть — это… (определение, особенности)
ВРУ разрядники заземления Отметим, что требование о заземлении нулевого проводника на столбе воздушной линии выполняется далеко не всегда даже в современных проектах, что может привести к печальным последствиям.

Одно из наиболее опасных последствий подобной недоработки – обрыв или «обгорание» нуля, выражается в том, что внутренняя цепь потребителя замыкается на вторую фазу через оборванный нулевой проводник, для которого не было предусмотрено дублирующее заземление.

В результате все потребители внутренней сети могут оказаться под напряжением 300-400 В, что может не только привести к повреждению электрооборудования, но и представляет опасность для жизни людей, пользующихся электросетью здания.

Классификация электрических сетей по величине напряжения

По напряжению электрические сети делят классически на два вида – до 1000 В и выше 1000 В. Для избегания путаниц и удобства эксплуатации серийных электротехнических изделий в установках переменного тока приняты следующие стандарты напряжений:

  • До 1000 В – 127 В, 220 В, 380 В, 660 В;
  • Выше 1000 В – 3 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 150 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ, 750 кВ;

По условиям нормальной эксплуатации электроприемники, в зависимости от назначения, допускают строго ограниченные отклонения напряжения от его номинального значения. Для поддержания напряжений на заданном уровне нужно компенсировать его потерю в трансформаторах. Именно для этой цели номинальные напряжения генераторов, а также вторичных обмоток трансформаторов имеют номиналы на 5% больше чем электроприемники.

Для сетей местного освещения могут применять малые напряжения, а именно 12 В, 24 В, 36 В.

Номинальные напряжения электрических сетей

Для сетей переменного тока стандартный ряд номинальных напряжений: 220/127, 380/220, 660/380 В; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ.

У напряжений до 1000 В в числителе указано линейное, а в знаменателе – фазное напряжение. Выше 1000 В указывается только линейное напряжение.

Системы напряжений 220/127 В, 3 кВ и 150 кВ при проектировании на перспективу не используются. Система 380/220 В применяется для питания большинства промышленных и бытовых потребителей. Напряжение 660/380 В используется в промышленности и при разработке полезных ископаемых.

Классы напряжений 6 и 10 кВ применяются для распределения электроэнергии на промышленных предприятиях, а также в сельскохозяйственных и городских сетях. Преимущественно используется напряжение 10 кВ. Напряжение 20 кВ имеет малое распространение; 35, 110 и 220 кВ – напряжения питающих сетей. Напряжения 330, 500, 750 и 1150 кВ используются для создания системообразующих сетей и для передачи электроэнергии на большие расстояния. Напряжения 330, 500 и 750 кВ применяются также для выдачи мощности на крупных ЭС.

В зависимости от номинального напряжения все сети подразделяются на сети низкого напряжения (до 1000 В), сети высокого напряжения (от 1000 В до 220 кВ включительно) и сети сверхвысокого напряжения (330 кВ и выше).

При увеличении номинального напряжения сети возрастает стоимость электрооборудования. С другой стороны, при снижении напряжения увеличиваются потери мощности и энергии, т. к. возрастает ток при той же передаваемой мощности.

Напряжение, при котором затраты имеют минимум, называется рациональным. Рациональное напряжение зависит от длины линий и передаваемой мощности.

Структура и основные элементы электрических сетей

Общяя характеристика электрических сетей и систем

Широкое использование электроэнергии в промыш­ленности, сельском хозяйстве и быту объясняется удобством применения и простотой ее преобразования в другие виды энергии: механическую, тепловую, све­товую. Одновременность процесса производства и по­требления электроэнергии вызывает необходимость пе­редачи ее по специальным постоянным каналам — электрическим сетям.

По технико-экономическим соображениям электри­ческие станции при помощи линий электропередачи стали работать параллельно, образуя электроэнергети­ческие системы. Освоение сверхвысокого напряжения 330, 500 кВ, а затем 750 и 1150 кВ позволило связать между собой различные электроэнергетические систе­мы.

Структура электрической сети

Сеть может обладать сложной структурой, которая обусловлена территориальным расположением источников, потребителей, требованиями надежности и иными соображениями. Для соединения подстанций в сети существуют линии электропередач, которые могут быть двойными (двухцепными) и одинарными. Они также могут иметь отпайки (ответвления). Как правило, к подстанциям подходит несколько линий. В самих подстанциях осуществляется преобразование напряжения, а также распределение потоков электрической энергии среди подходящих линий. Чтобы соединять линии с оборудованием внутри подстанций применяют различные типы электрических коммутаторов. Структура электросети при помощи переключения коммутаторов может динамически меняться.

Чтобы наглядно представлять структуру сети применяют специальное начертание схемы электрических цепей. На этих схемах отображают линии, системы шин и секции, трансформаторы, коммутаторы, устройства защиты.

Состав и особенности электрической системы

Определение 1 Электрическая система — это часть энергетической системы, которая состоит из электрических установок и сетей, связанных общностью режима функционирования и непрерывностью распределения и производства электроэнергии.

Элементами электрической системы являются электрические сети, генераторы, приемники электроэнергии, распределительные устройства, мастерские, производственные предприятия, лаборатории, а также подъемно-транспортные средства, которые используются для работ, связанных с эксплуатацией элементов системы. Электрическая система является сложным объектом. Эти сложности обусловлены следующими аспектами:

  1. Существенный объем работ, связанных с ремонтно-эксплуатационным обслуживанием большого количества оборудования.
  2. Зависимость режимов работы системы и ее составляющих от случайных факторов, к которым относятся режим работы энергетической системы, потребители и погодные условия.
  3. Значительная удаленность объектов электрической системы друг от друга.
  4. Большое разнообразие функциональных устройств и систем, осуществляющих производство электрической энергии; регулирование, управление и контроль, а, следовательно, существование необходимости их постоянного и четкого взаимодействия.
  5. Относительно быстрое протекание процессов, которые связаны с отказом различных составляющих одной технологической цепочки.
  6. Высокая степень опасности электрического тока для сотрудников и окружающей среды.
  7. Постоянное совпадение по времени процессов передачи, выработки и потребления электрической энергии.
  8. Непрерывность процесса выработки, передачи потребления электроэнергии, а, следовательно, необходимость непрерывного контроля данного процесса.

Готовые работы на аналогичную тему

  • Курсовая работа Электрические системы и сети 400 руб.
  • Реферат Электрические системы и сети 250 руб.
  • Контрольная работа Электрические системы и сети 230 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: