Основные сведения об установках, передающих, распределяющих и потребляющих электроэнергию

Организация электроснабжения.

В нашей стране снабжение потребителей электроэнергией осуществляется преимущественно от электрических сетей, объединяющих несколько электростанций.

Чтобы обеспечить надежность и бесперебойную подачу электроэнергии потребителям и возможно полнее использовать мощности электростанций, работающих в разных режимах, их объединяют в электроэнергетические системы.

Энергетическая система (энергосистема) представляет собой совокупность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процессов производства и распределения электрической и тепловой энергии.

Электрическая энергия, вырабатываемая на электрической станции генераторами, передается при напряжении более высоком, чем генераторное, по линии электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения на подстанцию (ПС) промышленного предприятия. Для изменения напряжения в системе применяются трансформаторы.

Электрическая энергия передается по системным воздушным сетям с напряжениями 35, 110, 150, 220 кВ и выше по шкале номинальных напряжений, установленной ГОСТом.

Распределительным пунктом (РП) называется подстанция промышленного предприятия или городской электрической сети, предназначенная для приема и распределения электроэнергии с одним напряжением без ее преобразования.

Подстанцией (ПС) называется электрическая установка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и

состоящая из трансформаторов или других преобразователей электроэнергии, распределительных устройств напряжением до 1000 В.

Принципиальная схема передачи и распределения электрической энергии показана на рис. 1.5. Электрическая энергия, вырабатываемая генераторами с номинальным напряжением 10...15 кВ, поступает в трансформаторы электростанции А, где ее напряжение повышается до 220 кВ, после чего она подается на сборные шины открытой подстанции этой электростанции, а затем при помощи ЛЭП 220 кВ передается на шины 220 кВ понижающей подстанции, связанной также ЛЭП 220 кВ с электростанцией Б.

На понижающей подстанции напряжение электрической энергии с 220 кВ понижается трансформаторами до 10 (или 6) кВ и с этим напряжением она подается к распределительному пункту, а от него к подстанциям ПС1, ПС2, ПСЗ с силовыми трансформаторами, понижающими в свою очередь напряжение до 380 (или 220) В, т.е. до значений, с которыми электроэнергия поступает потребителям.

35 кВ Рис. 1.5. Принципиальная схема передачи и распре­деления электроэнергии: Г1, Г2 - генераторы; ПС, ПС1, ПС2, ПСЗ — подстанции; РП — распределительный пункт

Производство, передача и потребление электрической энергии осуществляются при определенных напряжениях, установленных ГОСТами.

Для электродвигателей и различных электрических аппаратов номинальными являются напряжения, на которые рассчитана их изоляция и при которых обеспечивается их нормальная работа, гарантированная заводом-изготовителем.

Номинальное напряжение электрооборудования обязательно указывается в его паспорте (для электродвигателей, аппаратов) или клейме (для реле, приборов и др.).

Подсоединение приборов и аппаратов к питающей сети с напряжением, соответствующим их номинальным напряжениям, является обязательным требованием, гарантирующим сохранность изоляции и нормальную длительность работы этого электрооборудования.

По степени требуемой надежности электроснабжения все потребители электрической энергии подразделяются на три категории, определяющие необходимое число источников электроэнергии и схему электроснабжения.

К первой категории относятся потребители, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Эти потребители должны получать электроэнергию не менее чем от двух независимых и взаимно резервируемых источников питания.

Вторую категорию потребителей образуют электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к недовыпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества населения. Эти потребители могут обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников. При нарушении электроснабжения от одного из них, допустим перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.

Все остальные потребители электроэнергии относятся к третьей категории. Электроснабжение этих потребителей допускается от одного источника.

Нормальная работа любого потребителя электроэнергии требует не только бесперебойного электроснабжения, но и обеспечения определенного качества электрической энергии, к показателям которого

относятся: отклонения напряжения и частоты от заданных номинальных значений, колебания напряжения и частоты, несинусоидальность формы кривой напряжения, несимметричность трехфазной системы напряжения.