Электрические сети

Важными элементами энергосистемы являются подстанции и линии электропередачи.

Подстанции – элементы ЭС, через которые присоединяются электростанции к сетям и соединяются между собой сети различных напряжений. От подстанций, осуществляется непосредственное снабжение потребителей электроэнергией.

Сети, связывающие между собой электрические станции и подстанции, разделяют на районные и распределительные.

Под районными понимают электрически сети, связывающие между собой электростанции и наиболее крупные подстанции ЭС, распределяющие электроэнергию по территории крупных районов, а под распределительными (местными) – сети, передающие электроэнергию непосредственно к местам потребления и к присоединенным там приемникам электроэнергии.

Электрические сети в России характеризуются номинальным напряжением переменного тока от 127 В до 750 кВ.

Для внутрецеховых сетей промышленных предприятий применяются линейные напряжения 380 и 660 В. Фазное напряжение 220 В используется главным образом для питания осветительной нагрузки, а также бытовых электропримников.

Напряжение 10 кВ является наиболее распространенным напряжением распределительных сетей выше 1000 В на предприятиях и городах.

Напряжение 35 – 110 кВ применяется для питания предприятий и крупных городов. Как питающее напряжение крупных промышленных предприятий используются также и 220 кВ, а в некоторых случаях 330 кВ и выше. В основном же напряжения 220 и 330 кВ используются в районных системообразующих сетях.

Электрические сети могут быть конструктивно выполнены с помощью воздушных линий (ВЛ), кабельных линий (КЛ), токопроводов, изолированных проводов и шнуров.

Воздушными выполняются линии межсистемных связей 330 - 750 кВ, линии 110 – 330 кВ основной сети энергосистемы, линии 35 – 220 кВ и выше, питающие электроэнергией промышленные предприятия, линии 6 – 20 кВ распределительных сетей в небольших населенных пунктах и сельских районах, а также линии сетей в небольших населенных пунктах и сельских районах, а также линии сетей 380/220 В в небольших населенных пунктах.

Воздушные линии (ВЛ) состоят из трех основных элементов: проводов, изоляторов и опор.

Для сооружения ВЛ используются неизолированные провода, изготовленные из алюминия и его сплавов, меди и ее сплавов и из стали.

Провода ВЛ крепятся на опорах с помощью изоляторов, предназначенных для электрической изоляции проводов от опор. Линейные изоляторы изготавливаются из фарфора и из закаленного стекла.

Кабельные линии электропередачи выполняются с помощью кабелей. Кабелем называют изолированную по всей длине металлическую многопроволочную токоведущую жилу или несколько скрученных вместе взаимно изолированных жил, имеющих общую геометрическую оболочку. Кабели изготавливаются как на напряжение до 1 кВ, так и на напряжения 6…220 кВ. Наиболее распространенными являются кабельные сети напряжением до 1 кВ и 6…10 кВ. В последние десятилетия кабели 110 и 220 кВ начали использоваться в системах электроснабжения крупных предприятий, кабели 220 кВ начали применяться в системах электроснабжения таких городов, как Москва и Санкт-Петербург.

В зависимости от конструкции и номинального напряжения линии электропередачи кабели выполняются однофазным – одножильными или трехфазным – с тремя или четырьмя жилами. Четырехжильными изготавливаются кабели на напряжение до 1 кВ, трехжильными – на напряжение до 35 кВ включительно, одножильными – на напряжение 110 и 220 кВ.

Кабели вне зданий прокладываются в траншеях или кабельных сооружениях: туннелях, блоках, эстакадах, галереях, подвалах и др. Способ прокладки кабелей выбирается в зависимости от их количества, условий трассы, наличия или отсутствия газов тяжелее воздуха, степени загрязненности почвы, экономических факторов и т.п.

4.1.4. Приёмники электрической энергии (ЭП)

Основными характеристиками ЭП являются: номинальная мощность, напряжение, род и частота тока, требуемая степень надежности питания.

Все ЭП характеризуются номинальной (установленной) мощностью. ЭП делятся на две группы: к первой относятся ЭП, номинальная мощность которых соответствует отдаваемой ими мощности (электродвигатели); ко второй - номинальная мощность которых соответствует мощности, потребляемой ими из сети (нагревательные и осветительные установки и т.п.). В зависимости от типа и назначения ЭП номинальную мощность выражают в ваттах, киловаттах или мегаваттах (Вт, кВт, МВт) – у электродвигателей, нагревателей, осветительных установок, вольт-амперах, киловольт-амперах или мегавольт-амперах (В·А, кВ·А, МВ·А) – у индукционных и дуговых печей, сварочных установок и т.п.

По напряжению ЭП, как и все электроустановки, разделяются на ЭП до 1000 В и выше.

По роду тока все ЭП делятся на ЭП переменного тока и ЭП постоянного тока.

Подавляющее большинство электропримников работает от сети переменного тока нормальной промышленной частоты.

Некоторые ЭП (специальные электроинструменты, электродвигатели специальных деревообрабатывающих и высокоточных шлифовальных станков) требуют для питания высокоскоростных двигателей токов повышенной частоты (175-400 Гц). В установках индукционного и поверхностного нагрева металлов, используются токи повышенной (до 10000 Гц) и высоких (свыше 100000 Гц) частоты.

К электроприемникам пониженной частоты относятся асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, работающие с частотой 10 – 40 Гц и применяемые в электроприводах с плавным регулированием скорости, сварочные машины для контактной сварки (2 – 5 Гц) и т.д.

По требуемой степени надежности питания ЭП подразделяются на три категории, причем в основе этой классификации лежат возможные последствия перерывов.

К первой категории относятся те электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, нарушение сложного технологического процесса, массовый брак продукции. Эти электроприемники должны обеспечиваться питанием не менее чем от двух независимых источников, и перерыв их электроснабжения допускается лишь на время автоматического включения резервного питания.

Из ЭП первой категории выделяются электроприемники так называемой «особой» группы, бесперебойная работа которых необходима для обеспечения безаварийного останова производства. Питание таких ЭП должно обеспечиваться не только от двух независимых источников, но и от третьего независимого источника. Примерами таких ЭП являются электродвигатели приводов системы охлаждения реакторов на атомных электростанциях.

Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих. Перерыв в электроснабжении электропримников второй категории допускается на время, необходимое для ручного включения резервного питания.

Все электроприемники цехов массово – поточного производства и горячей обработки металлов могут быть отнесены ко второй категории.

К третьей категории относятся все прочие электроприемники, например, во вспомогательных цехах, цехах несерийного производства и т.п.

Дата добавления: 2015-07-25