Режимы работы электрических сетей реферат
Обновлено: 02.07.2024
При анализе работы сети различают параметры элементов сети и параметры ее режимов.
Параметрами элементов электрической сети являются сопротивления и проводимости, коэффициенты трансформации. К параметрам сети также относят электродвижущую силу (э.д.с.) источников и задающие токи (мощности) нагрузок. К параметрам режима относятся: значения частоты, токов в ветвях, напряжений в узлах, фазовых углов, полной, активной и реактивной мощностей электропередачи, а также значения, характеризующие несимметрию трехфазной системы напряжений или токов и несинусоидальность изменения напряжения и токов в течение периода основной частоты.
Под режимом сети понимается ее электрическое состояние. Рассмотрим возможные режимы работы электрических систем.
При работе в нормальном установившемся режиме значения основных параметров (частоты и напряжения) равны номинальным или находятся в пределах допустимых отклонений от них, значения токов не превышают допустимых по условиям нагревания величин. Нагрузки изменяются медленно, что обеспечивает возможность плавного регулирования работы
электростанций и сетей и удержание основных параметров в пределах допустимых норм. Отметим, что нормальным считается режим и при включении и отключении мощных линий или трансформаторов, а также для резкопеременных (ударных) нагрузок. В этих случаях после завершения переходного процесса, который продолжается доли секунды, вновь наступает установившийся нормальный режим, когда значения параметров в контрольных точках системы оказываются в допустимых пределах.
В переходном неустановившемся режиме система переходит из установившегося
нормального состояния в другое установившееся с резко изменившимися параметрами. Этот режим считается аварийным и наступает при внезапных изменениях в схеме и резких изменениях генераторных и потребляемых мощностей. В частности, это имеет место при авариях на станциях или сетях, например при коротких замыканиях и последующем отключении поврежденных элементов сети, резком падении давления пара или напоров воды и т.д. Во время аварийного переходного режима параметры режима системы в некоторых ее контрольных точках могут резко отклоняться от нормированных значений.
Послеаварийный установившийся режим наступает после локализации аварии в системе. Этот режим чаще всего отличается от нормального, так как в результате аварии один или несколько элементов системы (генератор, трансформатор, линия) будут выведены из работы. При послеаварийных режимах может возникнуть так называемый дефицит мощности, когда мощность генераторов в оставшейся в работе части системы меньше мощности потребителей.
Параметры послеаварийного (форсированного) режима могут в той или иной степени отличаться от допустимых значений. Если значения этих параметров во всех контрольных точках системы являются допустимыми, то исход аварии считается благополучным. В противном случае исход аварии неблагополучен и диспетчерская служба системы принимает немедленные меры к тому, чтобы привести параметры послеаварийного режима в соответствие с допустимыми.
Основной задачей эксплуатации электрических сетей является поддержание в них необходимой пропускной способности и достаточного напряжения. Выделяют несколько режимов электрических сетей. К параметрам режима относятся показатели частоты, напряжения и мощности электропередачи.
Какие режимы электрических сетей бывают
В зависимости от значения главных параметров — частоты и напряжения, различают нормальный режим, аварийный режим, летний и зимний режимы электрических сетей.
Нормальный режим электрических сетей
Нормальный режим характеризуется показателями, близкими к номинальным. В таком режиме обеспечивается плавное регулирование работы электростанций, минимизируются потери электрической энергии в сети, удобно осуществляются оперативные переключения. Нормальный режим электрической сети обеспечивает снабжение электроэнергией потребителей без перебоев и с достаточным уровнем напряжения.
Нормальным является также режим, когда происходит включение-отключение линии высокой мощности трансформатора и моменты высоко амплитудных перепадов напряжения, длящихся доли секунд.
Аварийный режим электрических сетей
Режим становится аварийным в том случае, если система, при переходе из одного состояния нормы в другое, отмечается резкое изменение параметров частоты тока и напряжения. К аварийным вариантам работы электрических сетей относятся такие отклонения в работе, как:
1. Короткое замыкание. Характеризуется превышением номинального напряжения в десятки раз. Проявляется яркой вспышкой света лампочки.
2. Перегрузка электросети. Даёт о себе знать нагреванием розетки, выключателя, вплоть до их возгорания.
3. Скачок тока. Следствие кратковременного превышения напряжения. При включении, лампа накаливания перегорает.
4. Слабый ток. Причиной может быть разрыв цепи. В таком случае тускло горит лампа накаливания.
5. Скачок напряжения. Чаще возникает из-за ударов молнии. В большинстве случаев это приводит к выходу из строя электроприборов.
6. Низкое напряжение. Бывает по причине частичного разрыва цепи. При длительном использовании низкого напряжения приборы выходят из строя.
Летний и зимний режимы электрических сетей относятся к нормальным, однако они характеризуются значительными нагрузками на систему в связи с высокими или низкими температурами и воздействием неблагоприятных погодных условий.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Стоянова О.Ф.
Филиал СамГУПС в г. Нижним Новгороде
Система электроснабжения (СЭС) представляет собой комплекс источников, а также систем преобразования, распределения и передачи электрической энергии. Сегодня просто невозможно себе представить нашу жизнь и работу без использования электричества.
Электричество уже давно и очень сильно внедрилось в каждую сферу деятельности и в быт людей. Самой главной особенностью электроэнергии является довольно простое производство, передача и преобразование.
В сети присутствуют специальные линии передач, с помощью которых осуществляется соединение подстанций. К ним подходит несколько таких линий. Внутри каждой подстанции происходит преобразование входного напряжения, а также перераспределение потоков электрической энергии между подходящими линиями.
Сама структура сети способна меняться динамически. Для этого используют специальные коммутаторы. Нужно это для того, чтобы при проведении ремонтных работ или возникновении аварийных ситуаций производить отключение той либо иной линии.
Стоит отметить, что системы электроснабжения не имеют потребителей. Они служат лишь для того, чтобы электричество поступало к ним, соответствовало всем установленным стандартам качества.
Если же говорить об обязанностях таких систем, то на первом месте тут идёт надёжность. Только после этого – качество, безопасность, стандартизация, экономичность, экологичность и удобство (эргономичность).
Характеристики и состав систем электроснабжения
Трехфазная система электроснабжения – это довольно сложный конгломерат, в который входит множество различных понятий, огромная ответственность и большое число электрических установок.
Что входит в состав СЭС?
· Групповые и распределительные сети.
· Главный, распределительный и групповой щит.
Во время построения данных систем применяется исключительно высококачественное и надёжное оборудование.
Характеристики данных систем:
· Количественные. Это число приёмников электрической энергии и их территориальное местоположение.
· Качественные. С их помощью определяется работоспособность самой системы. Также они характеризуются структурой и свойствами СЭС.
Режимы работы систем электроснабжения
Любая система электроснабжения обладает собственной защитой от различных внештатных ситуаций. Такая защита носит название релейная. Её строение довольно сложное.
Имеется три основных режима работы:
· Нормальный. Это установившейся режим работоспособности СЭС. Он гарантирует бесперебойное снабжение всех потребителей электричеством в нужном количестве и соответственного качества.
· Аварийный. Данный режим работы нарушает нормальный. Он продолжается до того момента, пока не будет осуществлено отключение повреждённого элемента. Данный аварийный режим в любых случаях кратковременный.
· Послеаварийный. В этот период система электроснабжения функционирует до того, пока не будет восстановлена нормальная работа.
Виды систем электроснабжения
Каждую СЭС можно классифицировать на три вида:
· элементы распределения, преобразования и передачи электроэнергии (подстанции и электрические сети);
· источники электрической энергии (электростанции);
· бытовые и производственные потребители (электроприёмники).
Опираясь на возможности обеспечения питания от энергетической системы, выполняемые функции, режимы и величины потребления электроэнергии, мощности и правила пользования, всех потребителей.
СЭС можно классифицировать на следующие категории :
· производственные и сельскохозяйственные;
· общественные и коммунальные.
Требования к системам электроснабжения:
· Надежность систем электроснабжения.
· Гибкость, обеспечивающая возможную модернизацию.
Ведь каждый приёмник электрической энергии предназначается для функционирования при определённых параметрах. Сюда относится: номинальный ток, напряжение, частота и многое другое.
Таким образом, качество поставляемой электроэнергии определяется рядом её особенностей, при соблюдении которых электроприёмники будут работать в нормальном режиме и выполнять своё предназначение.
Для более экономичного резервирования в СЭС учитывают ещё и перегрузочную способность электрического оборудования, возможность осуществления плановых ремонтных работ. Также во время возникновения аварий предусматривается ручная либо же автоматическая разгрузка от тех потребителей, которые неответственны.
Автоматизированные системы электроснабжения
С их помощью удаётся выполнить измерения различных контролируемых величин, проверять в каком состоянии находятся элементы сети, а также оценивать и оптимизировать расчёты.
В качестве целей создания таких систем может выступать следующее:
· увеличение точности, достоверности и оперативности контроля состояния энергетического оборудования;
· уменьшение сроков устранения последствий от аварий и внештатных ситуаций;
· снижение эксплуатационных затрат;
· предупреждение аварийных ситуаций;
· увеличение организационного и технического уровня ведения работ;
· снижение простоев оборудования.
Автоматизация систем электроснабжения позволяет реализовать ряд основополагающих функций, к которым относится:
· контролирование, в каком состоянии находится оборудование;
· определение необходимости тех либо иных ресурсов, а также планирование их расходов в зависимости от деятельности предприятия;
· управление и организация техническим обслуживанием;
· контроль над распределением и потреблением энергоресурсов;
· передача данных в соседние автоматизированные системы;
· диагностика работы энергетического оборудования.
Сегодня, для того чтобы осуществлять экономию всех тех средств, которые выделяются на покрытие расходов за потребляемую электрическую энергию, обязательно нужно всё это учитывать. Такая система контроля напрямую связана со схемой электроснабжения самого предприятия, а также характера ЭП.
Именно поэтому в системах технического и коммерческого учёта потребления электричества применяются автономные системы электроснабжения. С её помощью выполняется учёт потребляемой предприятием электроэнергии, производится расчёт параметров такого снабжения, оперативный контроль.
АСУЭ используется и на электростанциях, а также в системах электроснабжения с большой потребляемой мощностью. Самым главным отличием таких вычислительных машин по сравнению с машинами с релейным управлением является огромный объём выполняемых функций и быстродействие. Особенно такие характеристики актуальны при анализе аварий.
Системы электроснабжения на выставке
Если вам интересно, в каком состоянии в нынешнее время находится данная отрасль, какие ожидаются перспективы её развития, инновационные проекты, передовые современные технологии, то рекомендуем вам посетить данное мероприятие.
На выставке собираются производители, ведущие специалисты, поставщики и потребители электроэнергетического оборудования со всего мира. Это самая крупномасштабная выставка не только в России, но и в странах СНГ.
Благодаря насыщенной деловой программе вы сможете обсудить с представителями крупнейших компаний, государственной властью и отраслевыми ассоциациями самые актуальные вопросы в данной сфере деятельности.
На выставке будут представлены современные системы электроснабжения с разными характеристиками.
Список литературы:
1. Кудрин, Б.И. Электроснабжение: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / Б.И. Кудрин. - М.: ИЦ Академия, 2012. – 352
2. Лещинская, Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства / Т.Б. Лещинская, И.В. Наумов. - М.: КолосС, 2008. - 655 c.
3. Мамошин, Р.Р. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: учебник / Р.Р. Мамошин, А.Н. Зимакова. - М.: Альянс, 2016. - 296 c.
4. Назарычев, А.Н. Справочник инженера по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электрических станций и сетей. Централизованное и автономное электроснабжение объектов, цехов, промыслов, предприятий промышленных комплексов / А.Н. Назарычев. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2006. - 928 c.
5. Никитенко, Г.В. Электрооборудование, электротехнологии и электроснабженсельского хозяйства. Дипломное проектирование: Учебное пособие / Г.В. Никитенко, Е.В. Коноплев. - СПб.: Лань, 2018. - 316 c.
Читайте также: