Общие сведения о системах электроснабжения план конспект

Обновлено: 05.07.2024

Составил : доцент каф . МСА , к . т . н . Ромодин А . В .

Раздел 1. Общая характеристика систем электроснабжения и электрических сетей .

Основные понятия и определения .

Электрические сети и их классификация .

Номинальные напряжения электрических сетей .

Нормативные материалы по электрическим системам и сетям .

Раздел 2. Конструкции линий электрических сетей .

Условия работы воздушных линий .

Опоры воздушных линий .

Провода воздушных линий .

Изоляция воздушных линий .

Компактные линии электропередачи .

Воздушные линии с изолированными проводами .

Внутренние линии электрических сетей .

Общая характеристика кабельных линий .

Способы прокладки кабельных линий .

Раздел 3. Схемы электрических сетей промышленных предприятий .

Источники питания и требования к надёжности электроснабжения .

Схемы подключения источников питания .

Выбор схемы распределения электроэнергии .

Схемы электрических сетей промышленных предприятий на напряжения 6–10 кВ .

Цеховые электрические сети напряжением до 1 кВ .

Схемы цеховых электрических сетей до 1 кВ .

Схемы осветительных сетей .

Конструктивное выполнение цеховых сетей напряжением до 1 кВ .

Раздел 4. Модели элементов систем электроснабжения .

Основные уравнения и математические модели линии электропередачи .

Погонные и волновые параметры воздушных и кабельных линий переменного тока .

Одноцепная транспонированная воздушная линия с нерасщепленной фазой .

Статические нагрузки в расчётных схемах электрических сетей .

Подготовка расчётной схемы электроэнергетической системы . Приведение к базисным

Раздел 5. Управление качеством электрической энергии .

5.1 Характеристики качества электроэнергии .

5.1.1 Электротехнический и технологический ущерб от ухудшения КЭ .

5.1.2 Отклонение частоты .

5.1.3 Отклонение напряжения .

5.1.4 Колебания напряжения .

5.1.5 Несинусоидальность напряжения .

5.1.6 Несимметрия напряжения .

5.1.7 Провалы напряжения .

5.2 Диагностика систем электроснабжения .

5.2.1 Диагностика состояния СЭС на этапе проектирования .

5.2.2 Анализ качества электрической энергии .

5.2.3 Порядок сравнения фактического и допустимого вкладов подсистемы .

5.3 Способы и технические средства обеспечения качества электроэнергии .

5.3.1 Регулирование напряжения трансформаторами .

5.3.2 Конденсаторная батарея для регулирования напряжения .

5.3.3 Компенсация высших гармонических составляющих тока .

5.3.4 Симметрирующий эффект конденсаторной батареи .

5.3.5 Компенсация колебаний напряжения .

5.3.6 Средства защиты от провалов напряжения .

5.4 Современные средства обеспечения КЭ .

5.4.1 Системные средства обеспечения КЭ .

Раздел 6. Пропускная способность электропередачи и мероприятия по её повышению ..

Расчёт режима линии электропередачи по мощности нагрузки .

Алгоритм расчёта линии электропередачи .

Раздел 7. Расчёты режимов разомкнутых и простейших замкнутых электрических сетей

Расчёты режимов разомкнутых сетей .

Расчёты режимов замкнутых сетей .

Упрощающие преобразования схем замещения .

Расчёт режимов сетей большой сложности .

Прямой метод расчёта сети .

Использование узловых уравнений .

Использование контурных уравнений .

Итерационные способы решения узлового уравнения .

Раздел 8. Подстанции промышленных предприятий .

Комплектные распределительные устройства ( КРУ ) напряжением до 1 кВ .

Комплектные распределительные устройства напряжением выше 1 кВ .

Конструктивное исполнение комплектных трансформаторных подстанций напряжением

Примеры выполнения подстанций 6–10/0,4–0,66 кВ .

Цель изучения дисциплины – формирование знаний в области теории расчётов и анализа режимов электрических систем и сетей , обеспечения при их проектировании и эксплуатации экономичности , надёжности , а также качества электроэнергии .

Основные задачи дисциплины – научить составлять схемы замещения , определять их параметры и рассчитывать режимы электрических систем и сетей ; научить основам проектирования электрических сетей и систем и методам повышения их экономичности , надёжности и качества электроэнергии ; ознакомить с физической сущностью явлений , сопровождающих процесс производства , распределения и потребления электроэнергии ; ознакомить с конструкциями линий электропередачи .

Содержание курса базируется на знаниях высшей математики , теоретических основ электротехники , прикладной механики , электрических машин , математических задач энергетики .

В конспекте лекций нет библиографических ссылок и указаний на первоисточники

и заимствования , которые делались из всех известных автору отечественных и зарубежных изданий .

сделавшими полезные замечания при обсуждении отдельных вопросов рассматриваемых в конспекте лекций .

Раздел 1. Общая характеристика систем электроснабжения и электрических сетей

Основные понятия и определения

Электрическая энергия производится , передается и распределяется потребителям по специально созданным структурам , которые называются электрическими системами ( электрическими сетями ). Рассмотрим основные понятия , относящиеся к электрическим системам , и дадим определения установкам , которые их составляют .

Энергетическая система – совокупность электростанций , электрических и тепловых сетей , соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства , преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом .

Электроэнергетической ( электрической ) системой ( см . рис . 1) называется

совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы и питающихся от нее приёмников электрической энергии , объединённых общностью процесса производства , передачи , распределения и потребления электрической энергии .

Рис . 1. Схематическое представление электроэнергетической системы

Состояние электрической системы в некотором интервале времени называется режимом , который характеризуется определёнными показателями – параметрами режима , изменяющимися при изменении режима . К параметрам режима относятся напряжения в точках электроэнергетической системы , токи , активные и реактивные мощности протекающих по её элементам .

Различают четыре вида режимов работы электрических систем :

- нормальный установившийся режим , при котором его параметры постоянны ( в общем случае их отклонение от номинального значения незначительно );

- режим перегрузки , при котором его параметры значительно отличаются от номинальных , но не достигают критических значений ;

- аварийный режим , при котором его параметры превышают критические значения ;

- послеаварийный режим – это режим , при котором могут достигать критических значений .

Нормальный режим – это режим , при котором обеспечивается снабжение

электроэнергией всех потребителей с поддержанием её качества в установленных пределах . Основными составляющими электрической системы являются электрическая часть электрических станций , электрические сети и электроприёмники .

Электрическая станция – энергоустановка , предназначенная для производства электрической энергии или электрической энергии и теплоты , содержащая строительную часть , оборудование для производства энергии и необходимое вспомогательное оборудование . В зависимости от источника первичной энергии основные электрические станции делят на тепловые ( газ , уголь , мазут ), атомные ( ядерное топливо ) и гидравлические ( вода ).

Электрическая часть электростанций включает в себя основное и вспомогательное оборудование .

К основному оборудованию относятся : синхронные генераторы , вырабатывающие электроэнергию ; система шинопроводов , предназначенная для приёма электроэнергии от генераторов и распределение её к потребителям ; коммутационные аппараты – выключатели , предназначенные для включения и отключения цепей в нормальных и аварийных условиях , и разъединители , предназначенные для снятия напряжения с

обесточенных частей электроустановок и для создания видимого разрыва цепи ( разъединители , как правило , не предназначены для разрыва рабочего тока установки ); электроприёмники собственных нужд ( насосы , вентиляторы , аварийное электрическое освещение и т . д .). К вспомогательному оборудованию относится оборудование предназначенное для выполнения функций измерения , сигнализации , защиты и автоматики и т . д .

Электрическая сеть – совокупность подстанций , распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи , работающих на определенной территории . Она

предназначена для передачи электроэнергии от электростанций к потребителям и её распределения ( рис . 1).

Подстанция – электроустановка , предназначенная для приёма , преобразования и распределения электрической энергии , состоящая из трансформаторов или других

преобразователей электрической энергии , устройств управления и вспомогательных устройств .

Распределительное устройство – электроустановка , предназначенная для приёма и распределения электрической энергии на одном напряжении , содержащая коммутационные аппараты и соединяющие их сборные шины , устройства управления и защиты . Распределительные устройства сооружаются на всех напряжениях любых подстанций и делятся на открытые ( ОРУ ) и закрытые ( ЗРУ ).

Линия электропередачи – электроустановка , состоящая из проводов , кабелей , изолирующих элементов и несущих конструкций , предназначенная для передачи

электрической энергии между двумя пунктами электроэнергетической системы с возможным промежуточным отбором . Линии бывают воздушные ( ВЛ ) и кабельные ( КЛ ).

ВЛ - устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам ,

расположенным па открытом воздухе и прикреплённым при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам , стойкам на зданиях и инженерных сооружениях .

КЛ называется линия для передачи электроэнергии , состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными , стопорными и концевыми муфтами . Кабельные линии размещают в земле либо в специально предназначенных для них кабельных сооружениях , к которым относят туннели , каналы , короба , блоки и др .

Приёмник электрической энергии ( электроприёмник ) – аппарат , агрегат , механизм ,

предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид .

Потребителем электрической энергии называется электроприёмник или группа электроприёмников , объединённых технологическим процессом и размещающихся на определённой территории .

Электрические сети и их классификация

Электрические сети современных электрических систем весьма разнообразны и сложны . В настоящее время отсутствует строгая классификация электрических сетей . Фактически она осуществляется по следующим признакам : по роду тока , номинальному напряжению , выполняемым функциям , характеру потребителя , конфигурации схемы сети и т . д .

По роду тока различаются сети переменного и постоянного тока ; по напряжению :

сверхвысокого напряжения – от 330 кВ и выше , высокого напряжения – от 6 до 220 кВ , низкого напряжения – до 1000 В .

По конфигурации схемы сети делятся на замкнутые и разомкнутые . К разомкнутым относят сети , электроприёмники которых могут получать электроэнергию только с одной стороны . Они бывают радиальными , магистральными и разветвленными . Замкнутой называют электрическую сеть , каждая линия электропередачи которой входит хотя бы в один замкнутый контур ( рис . 2).

Рис . 2. Конфигурации электрической сети :

а – радиальная ; б – магистральная ; в – разветвлённая ; г – замкнутая

По выполняемым функциям различают системообразующие , питающие и распределительные сети . Системообразующие сети напряжением 330–1150 кВ осуществляют функции формирования объединённых 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 очень большой длины между энергосистемами . Режимом системообразующих сетей управляет диспетчер объединенного диспетчерского управления ( ОДУ ). В ОДУ входит несколько районных энергосистем – районных энергетических управлений ( РЭУ ).

Питающие сети предназначены для передачи электроэнергии от подстанций системообразующей сети и частично от шин 110–220 кВ электростанций к центрам питания распределительных сетей – районным подстанциям . Питающие сети обычно замкнутые . Как правило , напряжение этих сетей ранее было 110—220 кВ . Однако , по мере роста плотности нагрузок , мощности электростанций и протяжённости электрических сетей увеличивается и напряжение распределительных сетей . В последнее время напряжение питающих сетей иногда бывает 330–500 кВ .

Районная подстанция имеет обычно высшее напряжение 110–220 кВ и низшее напряжение 6–35 кВ . На этой подстанции устанавливают трансформаторы , позволяющие регулировать под нагрузкой напряжение на шинах низшего напряжения . Эти шины – центральные подстанции распределительной сети , которая присоединена к ним .

Распределительная сеть предназначена для передачи электроэнергии на небольшие расстояния от шин низшего напряжения районных подстанций к промышленным , городским , сельским потребителям . Такие распределительные сети обычно разомкнутые

работают в разомкнутом режиме . Различают распределительные сети высокого

> 1 кВ ) и низкого ( U н кВ ) напряжения . В свою очередь по характеру потребителя

распределительные сети подразделяются на промышленные , городские и сельскохозяйственного назначения . Ранее такие распределительные сети выполнялись с напряжением 35 кВ и ниже , а в настоящее время – до 110 и даже 220 кВ . Преимущественное распространение в распределительных сетях имеет напряжение 10 кВ , сети 6 кВ применяются при наличии на предприятиях значительной нагрузки

электродвигателей с номинальным напряжением 6 кВ . Напряжение 35 кВ широко используется для создания центров питания сетей 6 и 10 кВ в основном в сельской местности . Передача электроэнергии на напряжении 35 кВ непосредственно потребителям , т . е . трансформация 35/0,4 кВ , используется реже .

Для электроснабжения больших промышленных предприятий и крупных городов осуществляется глубокий ввод высокого напряжения , т . е . сооружение подстанций с первичным напряжением 110–500 кВ вблизи центров нагрузок .

Иногда электрические сети подразделяются на местные и районные . При этом к местным относят сети напряжением 35 кВ и ниже , а к районным – напряжением выше 35 кВ .

В зависимости от режима работы нейтрали электрические сети делят на сети с изолированной нейтралью , с заземленной нейтралью , с эффективно заземленной нейтралью и с компенсированной нейтралью . В сети с изолированной нейтралью

нейтрали оборудования не присоединены к заземляющим устройствам или присоединены к ним через устройства с большим сопротивлением .

Электрическая сеть , содержащая оборудование , нейтрали которого соединены с

заземляющими устройствами непосредственно или через устройство с малым сопротивлением по сравнению с сопротивлением нулевой последовательности , относится к сети с заземленной нейтралью . В электрической сети с компенсированной нейтралью все или часть нейтралей оборудования заземлены через дугогасящие реакторы .

Фрагмент электрических сетей , иллюстрирующий взаимосвязь разных их видов , представлен на рис . 3. На мощных электростанциях ( ЭС 1 и ЭС 2) электроэнергия генераторного напряжения трансформируется с повышением напряжения до 330 кВ на повышающих подстанциях ( ПС 1 и ПС 2). Системообразующая сеть состоит из линий сверхвысокого напряжения Л 1, Л 2 и ЛЗ . На подстанции системообразующей сети ПСЗ электроэнергия трансформируется на напряжение 220 кВ и поступает в питающую сеть . Питающие сети , как правило , содержат замкнутые контуры , что повышает надёжность электроснабжения потребителей . Шины среднего и низшего напряжений районных подстанций ( ПС 4, ПС 5, ПС 6) являются центрами питания распределительных сетей , в которых электроэнергия либо подводится к распределительным пунктам ( РП ), либо поступает в трансформаторные подстанции ( ТП 1, ТП 2).

В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Электричество уже давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и в быт людей. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования.

В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:

по производству электроэнергии - электрические станции;

по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции;

по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах приемники электроэнергии.

Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии (энергия топлива, падающей воды, ветра, атомная и др.) с помощью электрических машин, называемых генераторами, преобразуются в электрическую энергию.

В зависимости от используемого вида первичной энергии все существующие электрические станции разделяются на следующие основные группы: тепловые, гидравлические, атомные, ветряные и др.

Приемником электроэнергии (электроприемником, токоприемником) называется электрическая часть производственной установки, получающая электроэнергию от источника и преобразующая ее в механическую, тепловую, химическую, световую энергию, в энергию электромагнитного поля.

По технологическому назначению приемники электроэнергии классифицируются в зависимости от вида энергии, в который данный приемник преобразует электрическую энергию: электродвигатели приводов машин и механизмов; электротермические установки; электрохимические установки; установки электроосвещения; установки электростатического и электромагнитного поля, электрофильтры; устройства искровой обработки, устройства контроля и испытания изделий. Электроприемники характеризуются номинальными параметрами: напряжением, током, мощностью и др.

Совокупность электрических станций, линий электропередачи, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии, называется энергетической системой.

Единая энергетическая система (ЕЭС) объединяет энергетические системы отдельных районов, соединяя их линиями электропередачи (ЛЭП).

Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, подстанций, линий электрической сети и приемников электроэнергии, называют электроэнергетической системой.

Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из подстанций и распределительных устройств, соединенных линиями электропередачи, и работающая на определенной территории.

Электрическая сеть объекта электроснабжения, называемая системой электроснабжения объекта, является продолжением электрической системы. Система электроснабжения объекта объединяет понижающие и преобразовательные подстанции, распределительные пункты, электроприемники и ЛЭП.

Прием, преобразование и распределение электроэнергии происходят на подстанции - электроустановке, состоящей из трансформаторов или иных преобразователей электроэнергии, распределительных устройств, устройств управления, защиты, измерения и вспомогательных устройств.

Распределение поступающей электроэнергии без ее преобразования или трансформации выполняется на распределительных подстанциях (РП).

Электрические сети подразделяют по следующим признакам.

1. Напряжение сети. Сети могут быть напряжением до 1 кВ - низковольтными, или низкого напряжения (НН), и выше 1 кВ - высоковольтными, или высокого напряжения (ВН).

2. Род тока. Сети могут быть постоянного и переменного тока. Электрические сети выполняются в основном по системе трехфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом числе однофазных приемников от трехфазных сетей осуществляются однофазные ответвления. Принятая частота переменного тока в ЕЭС России равна 50 Гц.

3. Назначение. По характеру потребителей и от назначения территории, на которой они находятся, различают: сети в городах, сети промышленных предприятий, сети электрического транспорта, сети в сельской местности. Кроме того, имеются районные сети, предназначенные для соединения крупных электрических станций и подстанций на напряжении выше 35 кВ; крупные электроэнергетические системы на напряжении 330, 500 и 750 кВ. Кроме того, применяют понятия: питающие и распределительные сети.

4. Конструктивное выполнение сетей. Линии могут быть воздушными, кабельными и токопроводами. Подстанции могут быть открытыми и закрытыми.

Для графического изображения электроэнергетических систем, а также отдельных элементов и связи между элементами используют общепринятые условные обозначения. На рис. 1.1 показаны условные обозначения основных элементов электроэнергетической системы.

Примерная схема относительно простой электроэнергетической системы приведена на рис. 1.2. Здесь электрическая энергия, вырабатываемая на двух электростанциях различных типов: тепловой электростанции (ТЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), - подводится к потребителям, удаленным друг от друга. Для того, чтобы передать электроэнергию на расстояние, ее предварительно преобразовывают, повышая напряжение трансформаторами. У мест потребления электроэнергии напряжение понижают до нужной величины. Схема, приведенная на рис. 1.2, представлена в однолинейном изображении. В действительности элементы системы, работающие на переменном токе, имеют трехфазное исполнение. Однако для выявления структуры системы и анализа ее работы нет необходимости в ее трехфазном изображении, вполне достаточно воспользоваться ее однолинейным изображением.

Глава 1

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

О СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Общие сведения

В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:

по производству электроэнергии - электрические станции;

по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции;

по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах приемники электроэнергии.

Электрические сети подразделяют по следующим признакам.

Электроустановками называют установки, в которых производится, преобразуется, распределяется и потребляется электроэнергия.

По назначению, как это видно из самого определения, электроустановки разделяют на генерирующие (вырабатывающие электроэнергию), потребительские (потребляющие электроэнергию) и преобразовательно-распределительные (для передачи, преобразования электроэнергии в удобный для потребителей вид и распределения ее между ними).

По напряжению различают электроустановки напряжением до 1000 В и выше 1000 В. Электроустановки напряжением до 1000 В обычно разделяют на силовые и осветительные.

Открытыми или наружными электроустановками называются электроустановки, незащищенные зданием от атмосферных воздействий.

Электроустановки, защищенные только навесами, сетчатыми ограждениями и т.п., рассматриваются как наружные.

Закрытыми или внутренними электроустановками и называются электроустановки, размещенные внутри здания, защищающего их от атмосферных воздействий.

В местах, где кроме электроэнергии требуется большое количество тепловой энергии (промышленные центры, отдельные крупные предприятия), строят теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). На них устанавливают агрегаты с теплофикационными турбинами, позволяющими отбирать часть пара для обеспечения потребителей тепловой энергией.

Тепловые электростанции могут работать на угле, мазуте и газе. В отдельную группу выделяют атомные электростанции (АЭС), которые используют ядерное топливо.

Электропомещениями называются помещения или отгороженные, например, сетками, части помещения, доступные только для квалифицированного обслуживающего персонала , в которых расположены электроустановки.

Потребительские электроустановки — это множество приемников электроэнергии, устанавливаемых у потребителей электроэнергии. При этом потребителями электроэнергии являются все отрасли народного хозяйства (промышленность, транспорт, сельское хозяйство и др.), а также культурно-бытовые здания, больницы, научные учреждения и учебные заведения. Приемники электроэнергии разнообразны. К ним относят: электрические двигатели, служащие приводом разнообразного станочного оборудования и электрического транспорта; электротехнологическое оборудование (сварочные машины и аппараты, электрические печи, электролизеры, станки для электроискровой обработки металлов и др.); электробытовые приборы (электрические плиты, полотеры, пылесосы, стиральные машины, радиоприемники, телевизоры и др.); электромедицинские приборы и аппараты (рентгеновские аппараты, аппараты для электротерапии и электродиагностики и др.); приборы и установки для научных учреждений (электронные микроскопы и осциллографы, радиотелескопы, синхрофазотроны) и, наконец, множество разнообразных

Для передачи и распределения электроэнергии служат электрические сети, связывающие электрические станции между собой и с потребителями электроэнергии.

В электрические сети входят линии электропередачи, распределительные сети и электропроводки. Линии электропередачи связывают электростанции между собой и с центрами питания потребителей электроэнергии. В распределительных сетях происходит распределение электроэнергии между отдельными потребителями и ее преобразование. Поэтому распределительные сети характеризуются большой разветвленностью и включают в себя множество электрических подстанций и распределительных устройств. На электрических подстанциях осуществляется преобразование электрической энергии по напряжению (повышение или понижение напряжения) или по роду тока (преобразование переменного тока в постоянный и наоборот).

Распределительные устройства (РУ) служат для распределения проходящей через них электроэнергии между отдельными потребителями и содержат всегда сборные шины, к которым подводится питание со множеством ответвлений для питания отдельных потребителей.

Электропроводки обычно используют для распределения электроэнергии между отдельными электроприемниками в установках напряжением до 1000 В.

В отличие от других видов продукции электрическая энергия отличается единством и непрерывностью процессов ее производства, транспортирования (передачи) и потребления. Это отличие электроэнергии определяет и коренные отличия предприятий, производящих и реализующих электроэнергию, а также и тепловую энергию (поскольку выработка тепловой энергии на ТЭЦ осуществляется в основном тем же оборудованием и в то же время, как и электроэнергия).

Основным промышленным предприятием в электроэнергетике является энергетическая система (энергосистема), представляющая совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей и потребителей электроэнергии, связанных между собой в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой.

Любая электроустановка должна быть управляема и, следовательно, должна иметь кроме элементов, выполняющих энергетические функции (производство, передача, преобразование и потребление электроэнергии), элементы, осуществляющие информационные функции (управление, защита, измерение).

Устройства преобразования электрической энергии в различные другие виды энергии называются электроприёмниками, так как ими принимается электрическая энергия и преобразуется в энергию иного типа. К ним относятся электрические лампы, электронагревательные приборы, электродвигатели, и т.п.

К категории под номером один относят электроприемники в которых нарушение электроснабжения возможно приведёт за собой угрозу для жизни людей, немаловажный ущерб народному хозяйству, массовый брак продукции, серьёзные повреждения оборудования, нарушение определённо сложного технологического процесса, вывод из строя главных элементов городского хозяйства. Снабжение электричеством таких электроприемников производится от независимых двух или даже трёх источников питания, таких как главный и резервный. В случае аварии основного источника питания автоматически подключается резервное питание.

К категории под номером два относят электроприемники в которых нарушение электроснабжения связано со срывом выпуска массовой продукции, остановкой промышленного транспорта и механизмов, простоем рабочих, нарушением деятельности значительного числа городских жителей. Некий интервал в электроснабжении данных электроприёмников должен протекать по определённому лимиту времени, потребного для включения резервного источника питания, выездной оперативной бригады или дежурным персоналом.

К категории под номером три относятся все остальные электроприемники, не подходящие под определение второй и первой категорий, к примеру, электроприемники цехов вспомогательной деятельности. Допускается перерыв в электроснабжении таких электроприемников на время ремонта, то есть замены выработанного элемента системы электропитания, но не более чем на сутки.

Для работы каждый электроприемник предназначен при номинальном режиме, который устанавливает завод изготовитель. Номинальным режимом называют тот режим, при котором значения силы тока, напряжения и мощности, обозначенные в технической характеристике электроприемника, соответствуют со значениями тех же величин в работе электроприемника.

В различии от назначения электроустановок и их исполнения, а также от значения электрического напряжения, при котором происходит их работа, монтаж, эксплуатация и ремонт, предъявляют разные требования.

Вывод по вопросу: Для работы каждый электроприемник предназначен при номинальном режиме, который устанавливает завод изготовитель.

Электрические сети принято классифицировать по назначению (области применения), масштабным признакам, и по роду тока.

Сети общего назначения: электроснабжение бытовых, промышленных, сельскохозяйственных и транспортных потребителей.

Сети автономного электроснабжения: электроснабжение мобильных и автономных объектов (транспортные средства, суда, самолёты, космические аппараты, автономные станции, роботы и т. п.)

Контактная сеть: специальная сеть, служащая для передачи электроэнергии на движущиеся вдоль неё транспортные средства (локомотив, трамвай, троллейбус, метро).

Магистральные сети: сети, связывающие отдельные регионы, страны и их крупнейшие источники и центры потребления. Характерны сверхвысоким и высоким уровнем напряжения и большими потоками мощности (гигаватты).

Региональные сети: сети масштаба региона (в России - уровня субъектов Федерации). Имеют питание от магистральных сетей и собственных региональных источников питания, обслуживают крупных потребителей (город, район, предприятие, месторождение, транспортный терминал). Характерны высоким и средним уровнем напряжения и большими потоками мощности (сотни мегаватт, гигаватты).

Районные сети, распределительные сети. Имеют питание от региональных сетей. Обычно не имеют собственных источников питания, обслуживают средних и мелких потребителей (внутриквартальные и поселковые сети, предприятия, небольшие месторождения, транспортные узлы). Характерны средним и низким уровнем напряжения и небольшими потоками мощности (мегаватты).

Внутренние сети: распределяют электроэнергию на небольшом пространстве — в рамках района города, села, квартала, завода. Зачастую имеют всего 1 или 2 точки питания от внешней сети. При этом иногда имеют собственный резервный источник питания. Характерны низким уровнем напряжения и небольшими потоками мощности (сотни киловатт, мегаватты).

Электропроводка: сети самого нижнего уровня — отдельного здания, цеха, помещения. Зачастую рассматриваются совместно с внутренними сетями. Характерны низким и бытовым уровнем напряжения и маленькими потоками мощности (десятки и сотни киловатт).

Постоянный ток: большинство контактных сетей, некоторые сети автономного электроснабжения, а также ряд специальных сетей сверхвысокого и ультравысокого напряжения, имеющих пока ограниченное распространение.

Вывод по вопросу: Электрические сети принято классифицировать по назначению (области применения), масштабным признакам, и по роду тока.

Электропроводкой называется совокупность изолированных проводов и кабелей с элементами их крепления, защитными и поддерживающими конструкциями.

Электропроводка обеспечивает подвод электроэнергии к электроприемникам потребителя. При проектировании электропроводок следует руководствоваться действующими "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ), "Нормами технологического проектирования электроустановок" и "Строительными нормами иправилами" (СниП).

Наружной называется проводка, проложенная по наружным стенам зданий и сооружений, под навесами и т.п., а также между зданиями на опорах (не более четырех пролетов длиной по 25 м) вне улиц и дорог.

К открытым электропроводкам относятся проводки, проложенные по поверхности стен, потолков, по опорам, фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений. Провода и кабели прокладывают при этом непосредственно по поверхности стен, потолков, на роликах, изоляторах, на тросах, на скобах, в трубах, в гибких металлических рукавах или непосредственно приклеиванием к поверхности.

Открытая электропроводка может быть стационарной, передвижной и переносной. К открытым электропроводкам относятся проводки, прокладываемые внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, перекрытиях), а также в заштукатуриваемых бороздах, без борозд под слоем мокрой штукатурки, в замкнутых каналах и пустотах строительных конструкций и т.д.

Скрытая электропроводка полностью предохраняет провода и кабели от механических повреждений и воздействий внешней среды.

Сменяемой называют такую проводку, которая позволяет в процессе эксплуатации осуществлять замену проводов без разрушения строительных конструкций. При этом провода прокладывают в трубах или каналах строительных конструкций.

проектирование электропроводки в садовом домике, коттедже или жилом доме начинают с вычерчивания электрической схемы соединений, привязанной к поэтажной планировке дома в масштабе 1:100 (1:200);

электропроводку на плане наносят в однолинейном исполнении. Светильники, выключатели, штепсельные розетки, устройства защиты на чертежах планов обозначают условными знаками.

В различных климатических зонах страны при строительстве садовых домиков, коттеджей и дач применяют разнообразные строительные материалы и конструкции. Все возводимые строения подразделяются на три категории:

В целях экономии дефицитных проводов с медными жилами в настоящее время для электропроводок применяют провода и кабели преимущественно с алюминиевыми жилами.

Прокладка проводов и кабелей с алюминиевыми жилами в принципе не отличается от прокладки проводов и кабелей с медными жилами, но выполняется с большей осторожностью, во избежание повреждения жил ввиду их меньшей механической прочности по сравнению с медными. Работая с алюминиевыми проводами, не следует допускать многократных перегибов в одном и том же месте, надрезов жил при зачистке изоляции.

Проводом называют одну неизолированную либо одну и более изолированную металлическую токопроводящую жилу, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься неметаллическая оболочка, обмотка или оплетка волокнистыми материалами.

Голыми называются провода, у которых поверх токопроводящих жил отсутствуют защитные или изолирующие покрытия. Голые провода марок ПСО, ПС, А, АС и др. применяются, как правило, для воздушных линий электропередач.

Изолированными называются провода, у которых токопроводящие жилы покрыты изоляцией, а поверх изоляции имеется оплетка из хлопчатобумажной пряжи или оболочка из резины, пластмассы или металлической ленты. Изолированные провода подразделяются на защищенные и незащищенные.

Защищенными называются изолированные провода, имеющие поверх электрической изоляции оболочку, предназначенную для герметизации и защиты от внешних климатических воздействий. К ним относятся провода марок АПРН, ПРВД, АПРФ и др.

Незащищенными называют изолированные провода, не имеющие поверх электрической изоляции защитной оболочки (провода марок АПРТО, ПРД, АППР, АППВ, ППВ и др.)

Шнуром называют провод, состоящий из двух и более изолированных гибких или особо гибких жил сечением до 1,5 мм², скрученных или уложенных параллельно, покрытых защитной изолирующей оболочкой.

Кабелем называется одна или несколько скрученных вместе изолированных жил, заключенных в общую резиновую, пластмассовую, металлическую оболочку (НВГ, КГ, АВВГ и др).

Для электропроводок силовых и осветительных сетей, выполняемых внутри садовых домиков и дач, а также на территории садовых участков, применяются изолированные установочные провода и небронированные силовые кабели с резиновой или пластмассовой изоляцией в металлической, резиновой или пластмассовой оболочке с сечением фазных жил до 16 мм².

Токопроводящие жилы установочных проводов имеют стандартные сечения в мм: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0 и т.д. Сечение провода рассчитывают по следующей формуле:

Диаметр токоведущей жилы (без изоляции) измеряют штангенциркулем или микрометром. Сечение жил многопроволочных проводов определяют по сумме сечений всех входящих в жилу проволок.

Вывод по вопросу: В целях экономии дефицитных проводов с медными жилами в настоящее время для электропроводок применяют провода и кабели преимущественно с алюминиевыми жилами.

Общие сведения. В системе электроснабжения объектов можно выделить, три вида электроустановок: по производству электроэнергии - электрические станции : по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции ; по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах - приемники электроэнергии .

Электрическая станция - предприятие по выработке электроэнергия. На них различные виды энергии (энергия топлива, падающей воды, па pa , атомная и др.) с помощью генераторов преобразуются в электрическую энергию.

Электрические сети подразделяют по следующим признакам. 1. Напряжение сети . Сети могут быть напряжением до 1 кВ - низковольтными, или низкого напряжения (НН), и выше 1 кВ -высоковольтными, или высокого напряжения (ВН). 2. Род тока. Бывают постоянного и переменного тока. В ыполняются в основном по системе трехфазного переменного тока. При большом числе однофазных приемников от трехфазных сетей осуществляются однофазные ответвления. Промышленная частота в России равна 50 Гц. 3. Назначение. -сети в городах, промышленных предприятий, электрического транспорта, в сельской местности, районные сети, сети межсистемных связей. Питающие и распределительные сети. 4 . Конструктивное выполнение сетей . Линии могут быть: воздушными, кабельными токопроводами .

Приемником электроэнергии ( электроприемником , токоприемником) называется электрическая часть производственной установки, получающая электроэнергию от источника и преобразующая ее в другой видэнергии .

Совокупность электроприемников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединенных с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем . Совокупность установок по выработке, распределению и потреблению электроэнергии и теплоты, связанных между собой электрическими и тепловыми сетями, называют энергетической системой, а часть энергосистемы (генераторы, распределительные устройства, линии электропередачи и приемники электроэнергии - электрической системой.

Электроприемники подразделяют по следующим признакам: 1.По роду тока : − постоянный ток; − переменный ток нормальной промышленной частоты − переменный ток пониженной и повышенной частоты 2. По номинальному напряжению : − напряжением до 1000 В; − напряжением выше 1000 В . 3.По режиму нейтрали : − с глухозаземленной нейтралью ; − с эффективно заземленной через активное сопротивление нейтралью ; − с компенсированной индуктивностью нейтралью ; − с изолированной нейтралью . 4.По величине токов замыкания на землю: − с малыми токами (до 500 А); − с большими токами (более 500 А).

5.По частоте ЭП делятся на группы, использующие: − промышленную частоту (50 Гц ); − повышенную частоту (от 50 Гц до 10 кГц) ; − пониженную частоту (до 50 Гц>; − высокую частоту (более 10 кГц). 6.По режиму работы: Продолжительный –режим , при котором ЭП при неизменной нагрузке работает долгое время до установившейся температуры при неизменной температуре окружающей среды ( эл . двигатели насосов, вентиляторов). Кратковременный – режим, при котором ЭП не успевает достигнуть установившейся температуры, а во время остановки успевает охладиться до температуры окружающей среды.( эл.двигатели подъемных механизмов горных машин). Имеют стандартное время продолжительности работы 15, 30, 60 и 120 минут.

Повторно-кратковременный – ЭП во время работы не успевает нагреться до установившейся температуры, а во время паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды. Продолжительность цикла t р + t в ‹ 10 мин . ПВ = ∙ 100% - продолжительность включения Стандартная продолжительность включения 15, 25, 40 и 60 %. Работают краны, подъемники, сварочные аппараты . 7. По величине пусковых токов: -ЭП с существенными(АД с к.з . ротором) и несущественными пусковыми токами . 8. Установленная мощность определяется как сумма номинальных мощностей однородных приемников. ∙

У различных ЭП номинальная мощность понимается по-разному : а ) у электродвигателей номинальная мощность равна мощности на валу при номинальной продолжительности включения; б ) у электротехнологических установок − равна полной мощности, потребляемой из сети ; в) у ламп накаливания номинальная и потребляемая мощности совпадают ; г) у светильников с разрядными лампами номинальная мощность равна мощности ламп без учета потерь мощности в пускорегулирующих устройствах.

П ри определении установленной мощности ЭП номинальные мощности разнохарактерных потребителей суммируются только после приведения их к одинаковым условиям определения. 9.Коэффициент мощности является отношением активной мощности к полной и характеризует потребление реактивной мощности.

Условное обозначение элементов электрической системы Схема электрической системы. От ТЭЦ и ТЭС напряжение повышают для передачи наиболее отдаленным потребителям. У мест потребления напряжение понижают. Электроэнергия передается с помощью ЛЭП. Схема однолинейная.

Электрические параметры электроэнергетических систем. Различают параметры элементов сети и параметры ее режимов. Параметры элементов электрической сети – сопротивление, проводимость, коэффициенты трансформации, ЭДС источников и мощности нагрузок (токи). Параметры режима сети: значение частоты, токов в ветвях, напряжения в узлах, фазовых углов, полной активной и реактивной мощностей электропередачи. Под режимом сети понимается ее электрическое состояние .

Режимы работы электрических систем: 1.Нормально установившейся режим. Значение основных параметров (частота и напряжения) = номинальным или находятся в пределах допустимых отклонениям от них, значение токов не превышают допустимых величин по условиям нагрева (включение и отключение мощных линий или трансформаторов). 2. Переходный не установившийся режим. Система переходит в состояние с резко изменившимися параметрами,. Режим аварийный и наступает при внезапных изменениях в схеме и резких изменениях генераторных и потребляемых мощностей. Параметры режима системы могут резко отклонятся от нормированных значениях.

3. После аварийный установившийся режим (форсированный). Наступает после локализации аварий в системе. Отличается от нормального , так как в результате аварий один или несколько элементов системы (генератор, трансформатор, линия) будут выведены из работы. При этом режиме может возникнуть дефицит мощности, когда мощность генераторов, оставшихся в работе части системы, меньше мощности потребителей.

Напряжение электрических сетей. Электрооборудование, применяемое в электрических сетях , характеризуется номинальным напряжением, при котором эл.установки работают в нормальном и экономичном режиме . U ном. сети совпадает с U ном ее приемников. Первичные обмотки трансформаторов играют роль потребителей и поэтому их U ном = U ном потребителей. Генераторы эл.станций и вторичные обмотки трансформаторов находятся в начале питаемой ими линии. Поэтому их напряжения должны быть выше U ном приемников на величину потерь напряжения сети. Обычно U вторичных обмоток трансформаторов принимают на 5-10 % выше U ном сети и ЭП.

ЛЭП выполняются как на большие, так и на малые расстояния и передают мощности разных величин. Считается, что та максимальная мощность, которую могут передать ЛЭП, пропорциональна квадрату напряжения и обратно пропорциональна длине передачи. Поэтому для передачи электроэнергии постоянно увеличивают напряжение для уменьшения потерь в линии.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Линейная алгебра. Основные сведения о матрицах. Виды и свойства матриц. Операции над матрицами.

Презентация содержит основные определения по теме "Виды и свойства матриц. Операции над матрицами", простейшие примеры, позволяющие закрепить теоретический материал. Целесообразно использовать н.

Тема . Основные сведения о размерах и сопряжениях

Презентация для сопровождения урока по теме: "Резьба. Основные сведения о резьбе. Классификация резьбы. Условное изображение и обозначение на чертежах".

Методические разработка занятия "Основные сведения о трансформаторах. Однофазный трансформатор"

Учебно-методическое пособие по Инженерной графике по теме "Основные сведения об оформлении чертежей. Геометрическое черчение"

Учебно-методическое пособие (лекция и методические рекомендации по выполению практических работ) по Инженерной графике для студентов учреждений СПО по теме "Основные сведения об оформлении .

Самостоятельная работа №1 на тему "Основные сведения о механизмах и машинах"

Самостоятельная работа №1 на тему "Основные сведения о механизмах и машинах" по учебной дисциплине "Техническая механика" для обучающихся первого курса СПО по специальности 13.

Читайте также: