2020-10-11
279
План занятий 30.09.20 г.
Профессора Сапрыки Александра Викторовича
(адрес электронной почты для обратной связи:
A_Sapryka@mail.ru)
1. План лекционных занятий:
1.1 Дисциплина «Электроснабжение» гр. Э-31, Э-32, Э-33.
Учебное пособие: Сапрыка А.В. Электроснабжение и освещение городских агломераций [Текст]: учеб. пособие / А.В. Сапрыка, А.В. Белоусов, Р.С. Сннгатулин и др. – Белгород, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2020. – 270 с.
Глава 1, стр. 6-12.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СИСТЕМ И СЕТЕЙ
Основные понятия и определения
Энергетической системой (энергосистемой) называется совокупность электрических станций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом. Сюда входят: котлы, турбины, генераторы, линии электропередачи, трубопроводы для передачи пара и горячей воды, трансформаторы, оборудование подстанций, электроустановки потребителей (электродвигатели, осветительные и нагревательные приборы и др.).
|
|
|
Электроэнергетической (электрической) системой называется электрическая часть энергетической системы, т.е. совокупность электрических частей электростанций, электрических сетей и потребителей электроэнергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления электрической энергии.
Электрическая сеть - это совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии. По электрической сети осуществляется распределение электроэнергии от электростанций к потребителям.
Линия электропередачи - это электроустановка, состоящая из проводов, кабелей, изолирующих элементов и несущих конструкций, предназначенная для передачи электрической энергии между двумя пунктами энергосистемы с возможным промежуточным отбором.
Электрическая подстанция - это электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.
|
| |||||||||||||||||||||||
|
| Рис.1.1. Составляющие энергетической системы | ||||||||||||||||||||||
Классификация электрических сетей
Классификация электрических сетей может осуществляться
· по роду тока,
· номинальному напряжению, выполняемым функциям,
· характеру потребителей,
· конфигурации схемы сети и т.д.
По роду тока различаются сети переменного и постоянного тока.
По напряжению: сверхвысокого напряжения - Uном ³ 330 кВ, высокого напряжения - Uном = 3 - 220 кВ, низкого напряжения - Uном < 1 кВ.
По конфигурации сети делятся на замкнутые и разомкнутые.
|
|
| |||||||
| Рис.1.2. Пример замкнутой (а) и разомкнутой (б) сети |
| |||||||
По выполняемым функциям различают системообразующие, питающие и распределительные сети.
Системообразующие сети напряжением 330-1150 кВ осуществляют функции формирования объединенных энергосистем, объединяя мощные электростанции и обеспечивая их функционирование как единого объекта управления, и одновременно обеспечивают передачу электроэнергии от мощных электростанций. Системообразующие сети осуществляют системные связи, т.е. связи большой протяженности в энергосистемах. Режимом системообразующих сетей управляет диспетчер объединенного диспетчерского управления (ОДУ). Сети напряжением 330-1150 кВ, связывающие энергосистемы, называют межсистемными.
Питающие (районные) сети предназначены для передачи электроэнергии от подстанций системообразующей сети и частично от шин 110-220 кВ электростанций к центрам питания (ЦП) распределительных сетей – районным подстанциям. Питающие сети обычно замкнутые.
Распределительные (местные) сети предназначены для передачи электроэнергии на небольшие расстояния от шин низшего напряжения районных подстанций к промышленным, городским, сельским потребителям. Такие сети обычно работают в разомкнутом режиме. Различают распределительные сети высокого, (Uном > 1 кВ) и низкого (Uном < l кВ) напряжения. По характеру потребителей распределительные сети подразделяются на промышленные, городские и сети сельскохозяйственного назначения.
Для электроснабжения больших промышленных предприятий и крупных городов осуществляются глубокие вводы высокого напряжения, т. е. сооружение подстанций с первичным напряжением 110—500 кВ вблизи центров нагрузок.
Требования к надежности электроснабжения потребителей
В зависимости от требований, предъявляемых правилами устройства электроустановок к надежности электроснабжения приемников электроэнергии, проектируются схемы электроснабжения потребителей.
В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» [19] все электроприемники по степени обеспечения надежности электроснабжения подразделяются на три категории.
К электроприемникам I категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, нарушение сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.
К электроприемникам II категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских или сельских жителей.
|
|
|
К электроприемникам III категории относятся все остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категорий.
Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания, и перерыв в их электроснабжении (при нарушении электроснабжения от одного из источников питания) может быть допущен лишь на время автоматического ввода резервного питания. Независимыми источниками питания могут быть две секции или системы шин одной либо двух электростанций и подстанций. Каждая секция или система шин должна иметь питание от независимого источника. Секции не должны быть связаны между собой или иметь связь, отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций. В качестве второго независимого источника могут использоваться автономные источники питания (дизельные электростанции, аккумуляторные батареи) и резервные связи по сети напряжением 0,38 кВ от ближайших ТП, питающихся по сети напряжением 6...10 кВ от другого независимого источника.
Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого резервирующего источника питания, т.е. от местных электростанций, электростанций энергосистем (в частности, шин генераторного напряжения), аккумуляторных батарей, специальных агрегатов бесперебойного питания.*
Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией также от двух независимых взаимно резервируемых источников питания. Здесь при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.
Продолжительность перерыва электроснабжения определяется договором на поставку электроэнергии.
Допускается питание электроприемников II категории по одной воздушной линии, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более одних суток, а также по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату. При наличии централизованного резерва и возможности замены поврежденного трансформатора за время не более одних суток допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.
|
|
|
Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают одних суток.
Требования к надежности электроснабжения устанавливаются применительно к вводному устройству электроприемника или группы электроприемников (потребителя). Поэтому степень резервирования элементов системы электроснабжения определяется исключительно необходимостью выполнения указанных требований по надежности электроснабжения.
Под группой электроприемников понимается их совокупность, характеризующаяся одинаковыми требованиями к надежности электроснабжения (электроприемники операционных, родильных отделений и др.). В отдельных случаях в качестве группы электроприемников могут рассматриваться потребители в целом (водонапорная насосная станция, школа, детский сад и т.д.).
Электроприемники II и III категорий должны иметь автономный источник (аккумуляторную батарею) для питания устройств пожарной, охранной сигнализации.
