От источников к потребителям

Энергосистемы. Электрическая энергия вырабатывается на электри­ческих станциях, располагаемых, как правило, у источников первичной энергии. Электростанции связаны между собой и с потребителями электрическими сетями, которые объединяют их в централизованно управляемые энергетические системы (энергосистемы). Нагрузку на электро­станции распределяют так, чтобы получить наиболее дешевую электро­энергию. Например, если запас воды на гидравлической станции (ГЭС) большой, то ее нагружают на полную мощность, а тепловую (ТЭС) разгружают, экономя топливо. Или же за счет ТЭС удовлетворяют постоянную (базисную) нагрузку в течение суток, а ГЭС включают в часы, когда нагрузка возрастает.

Благодаря энергосистемам не только повышается экономичность электроснабжения, но и значительно увеличивается его надежность, возрастает общая полезная выработка электроэнергии и т. д.

Электрическая система — это часть энергосистемы, объединяющая генераторы, распределительные устройства, трансформаторные подстан­ции, электрические линии и токоприемники электрической энергии.

Электрическая сеть — это часть электрической системы, в которую входят трансформаторные подстанции и линии различных напряжений. Электрические сети по назначению делят на распределительные и питающие.

Питающей называют электрическую сеть, по которой электроэнер­гию подводят к распределительным пунктам или районным трансфор­маторным подстанциям (рис. 3.1.) Эта сеть состоит из линий электро­передачи (ЛЭП), которые не имеют подключенных потребителей.

Высоковольтная распределительная сеть (ВРС) служит для передачи электрической энергии от источника (электростанции ЭС, районной трансформаторной подстанции РТП) к потребительским трансформатор­ным подстанциям ТП. Чаще для ВРС используют напряжение 10 кВ, реже (при больших расстояниях) — 20 и 35 кВ. Линии 6 кВ выполняют главным образом в тех случаях, когда системы с этим напряжением уже имеются или когда тщательный технико-экономический анализ показывает целесообразность применения именно 6 кВ.

Распределение энергии по потребителям осуществляется по ради­альным, магистральным (кольцевым) или смешанным схемам. На рисун­ке 8.2. показаны радиальная одиночная разомкнутая линия, обычно применяемая для питания отдельных, обособленных потребителей 3-й категории (а), радиальная сдвоенная кабельная линия для питания потребителей 2-й и 3-й категорий (б), радиальная, питаемая от двух самостоятельных источников линия, для потребителей 1-й категории (в) и две схемы магистральных петлевых линий для питания потреби­телей 3-й категории (г) и потребителей 2-й и 1-й категории (д). Могут быть и другие видоизменения магистральных схем.

Рис. 3 1. Схема передачи электрической энергии от источника до потре­бителя: ЭС- электростанция; ТП - потребительская трансформаторная подстан­ция 10/0,4 кВ; РТП- районная трансформаторная подстанция 35/10 кВ; ВИ НРС - высоковольтные распределительные и потребительские сети 380/220 В; ЛЭП -линия электропередачи; От - отвод; В - ввод

По распределительной сети (рис. 3.2) напряжением до 1000 В (НРС) электрическую энергию передают от понизительных подстанций к по­требителям. Такие сети используют обычно внутри населенного пункта, по улице которого прокладывают линию АВ, а от нее к домам, рас­положенным на одной стороне улицы, идут вводы В, а. к домам на другой стороне улицы — отводы От.

Рис. 3.2. Радиальные (а, б, в) и магистральные (г, д) схемы распределительных электрических сетей 10 кВ

Сети могут быть воздушными или кабельными (подземными). Потребительские сети внутри помещений называют внутрен­ними проводками.

Номинальное напряжение электрической линии зависит от расстояния, на которое пере­дается электрическая энергия. Чем больше расстояние, тем вы­годнее применять более высокое напряжение, на котором переда­ется электрическая энергия. С увеличением напряжения зна­чительно снижаются потери энер­гии в проводах и расход металла на провода. Пропускная способ­ность сетей пропорциональна квадрату степени увеличения напряжения. [ 3, 105-107].