Каким образом электрическая энергия от электростанции передается к потребителям кратко
Обновлено: 02.07.2024
Передача электроэнергии от подстанций к потребителям осуществляется через лини электропередач (сокращенно ЛЭП), при этом различают воздушные линии электропередач и кабельные линии, т.е. электроэнергия может передаваться через высоковольтные линии или по кабелям. Также подвод электроэнергии к трансформаторным подстанциям и распределительным устройствам осуществляется через шины.
Как написать хороший ответ? Как написать хороший ответ?
- Написать правильный и достоверный ответ;
- Отвечать подробно и ясно, чтобы ответ принес наибольшую пользу;
- Писать грамотно, поскольку ответы без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок лучше воспринимаются.
Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.
На электростанции при помощи повышающих трансформаторов напряжение повышают с напряжения генератора (6, 10кВ) до напряжения высоковольтных ЛЭП (110, 220, 330, 500, 750кВ). По высоковольтным ЛЭП (Линии Электро Передач) электроэнергия передается на большие расстояния до ГПП (Главные Понижающие Подстанции)ближе к потребителям (города, заводы) где напряжение при помощи. Читать далее
Идеально было бы передавать с помощью беспроводной технологии Тесла, но увы пока это невозможно. Ну а если серьёзно, то это происходит примерно следующим способом: 1. На атомной, тепловой или гидроэлектростанции с помощью генераторов вырабатывается электрический ток. 2. Далее с помощью повышающих комплексных подстанций он преобразуется в высокое напряжение (110-750. Читать далее
Сперва на станции напряжение повышается примерно до 30000 вольт для уменьшения потерь на линии, затем в населенном пункте потребителя на подстанции напряжение снижается до 7000-10000. И это напряжение идет уже на трансформаторы стоящие на каждом квартале. И от трансформатора к потребителю 660, 380 или 220 вольт в зависимости от количества фаз задействованных потребителем.
Конечно здесь еще много нюансов и их объяснить и времени и места не хватит.
по проводам однако
Ты фуры на дорогах видела? В них с электростанций привозят заряженные пальчиковые батарейки.
говорят что по проводам, а по факту это просто поток энергии проявляется на сечении провода.
Вся система состоит из электростанции, повышающей подстанции, линий электропередач, понижающей подстанции, распределительного устройства и потребителя.
В конце XIX века в мире была большая проблема с электричеством. Многие города развивались, строилось много жилых домов и всё это требовало большого количества топлива. Топливо всё время дорожало и доставлялось из дальних краев. В то время возрастал интерес к электрической энергии. И люди знали, что этот вид энергии очень удобен, так как электричество легко можно преобразовать в другие виды энергии.
Первые электростанции состояли из паровой машины и генератора. Их использовали для питания районов и городов. Затем строили электростанции для освещения городов. Первую такую станцию построили в 1882 году в Нью-Йорке. Руководителем проекта был Эдисон .
Люди понимали, что проблему электричества таким образом не решить, электростанции находились внутри городов и масштабными они быть не могли. Самая главная проблема была в том, что для работы электростанции тоже требовалось топливо. Уголь доставляли из других концов страны, то есть возвращалась проблема доставки топлива.
Первые опыты начались еще за несколько лет до того, как была построена электростанция под руководством Эдисона в 1882 году. И в этих опытах пользовались постоянным током. Если расстояние между генератором и потребителем превышало несколько сотен метров, получали значительное снижение мощности из-за больших потерь энергии в кабеле.
Чем больше длина линии, тем больше ее сопротивление. По закону Джоуля-Ленца мощность прямопрапорциональна сопротивлению. То есть чем больше сопротивление, тем больше потерь в линии.
Цель, которая ставилась перед инженерами, снизить потери в линии электропередач.
- увеличить сечение провода линии, тогда уменьшится сопротивление и уменьшатся потери;
- повысить напряжение сети;
Если увеличить сечение провода это сильно удорожает его. Инженеры понимали, что выгоднее будет повышать напряжение .
В настоящее время, практически везде, используется переменный ток. Электроснабжение в большинстве случаев трехфазное. Поэтому линии электропередач состоят из трех фаз. Впервые трехфазную систему передачи электроэнергии применил инженер электротехник Доливо-Добровольский .
Линии электропередач делятся на воздушные и кабельные линии. Воздушные расположены над поверхностью земли на опорах. Кабельные линии проводятся под землей, они имеют как внешнюю так и межжильную изоляцию. Бывают коллекторные и бесколлекторные кабельные линии.
Структурная схема состоит из электростанции(генератора), например, районной. Недалеко от электростанции расположен повышающий трансформатор. После него идут линии электропередач, например, напряжением 220 кВ. По ЛЭП передаётся на подстанцию с распределительным устройством, эта подстанция уже понижающая.
Распределительное устройство бывает на несколько напряжений: 6, 10 или 35 кВ, то есть с 220 кВ трансформаторная подстанция снижает напряжение до 6, 10 или 35 кВ. С распределительного устройства, как правило, уже не воздушными, а кабельными линиями электроэнергия распределяется на один или несколько участков.
Кабельная линия идет в распределительный пункт на шины которого поступает напряжение. Цель этой подстанции снизить напряжение до 0.4 кВ. С трансформаторной подстанции кабельные линии идут на вводно-распределительное устройство жилого дома.
К этой подстанции по кабельным линиям напряжение 0.4 кВ поступает на распределительные щиты цеха, жилого дома или какого-либо предприятия. В случае соединения звездой это фазное напряжение 220-230 В и линейное напряжение 380 В.
Сами подстанции бывают опорные районные, так же подстанции глубокого ввода . Подстанции глубокого ввода являются центрами питания, их обычно располагают как можно ближе к нагрузке, чтобы было меньше потерь и меньше протяженности сетей. В сельской местности, как правило, электроснабжение осуществляется от воздушных линий, в городских условиях прокладывают подземные кабели. Напряжение сети может быть 380 или 220 вольт, за исключением некоторых стран, в которых оно немного отличается.
Для жилых и общественных зданий наиболее экономичным является следующее соединение: когда нейтраль генератора или трансформатора соединяют к заземляющему устройству.
Такой способ соединения называют схемой включения с глухозаземленной нейтралью . О видах заземления до 1 кВ и выше 1 кВ мы поговорим уже следующих статьях.
Если понравилась статья, подписывайтесь на канал и не пропускайте новые публикации. Спасибо за внимание!
Передача электроэнергии. Путь от электростанции к потребителю. Сокращение потерь при передаче электроэнергии.
Рассмотрим кратко систему электроснабжения, представляющую из себя группу электротехнических устройств для передачи, преобразования, распределения и потребления электрической энергии. Глава расширит кругозор тех, кто хочет научиться грамотно использовать домашнюю электросеть.
Снабжение электроэнергией осуществляется по стандартным схемам. Например, на рис. 1.4 представлена радиальная однолинейная схема электроснабжения для передачи электроэнергии от понижающей подстанции электростанции до потребителя электроэнергии напряжением 380 В.
От электростанции электроэнергия напряжением 110—750 кВ передается по линиям электропередач (ЛЭП) на главные или районные понижающие подстанции, на которых напряжение снижается до 6—35 кВ. От распределительных устройств это напряжение по воздушным или кабельным ЛЭП передается к трансформаторным подстанциям, расположенным в непосредственной близости от потребителей электрической энергии. На подстанции величина напряжения снижается до 380 В, и по воздушным или кабельным линиям электроэнергия поступает непосредственно к потребителю в доме. При этом линии имеют четвертый (нулевой) провод 0, позволяющий получить фазное напряжение 220 В, а также обеспечивать защиту электроустановок.
Такая схема позволяет передать электроэнергию потребителю с наименьшими потерями. Поэтому на пути от электростанции к потребителям электроэнергия трансформируется с одного напряжения на другое. Упрощенный пример трансформации для небольшого участка энергосистемы показан на рис. 1.5. Зачем применяют высокое напряжение? Расчет сложен, но ответ прост. Для снижения потерь на нагрев проводов при передаче на большие расстояния.
Потери зависят от величины проходящего тока и диаметра проводника, а не приложенного напряжения.
Например:
Допустим, что с электростанции в город, находящийся от нее на расстоянии 100 км, нужно передавать по одной линии 30 МВт. Из-за того, что провода линии имеют электрическое сопротивление, ток их нагревает. Эта теплота рассеивается и не может быть использована. Энергия, затрачиваемая на нагревание, представляет собой потери.
Свести потери к нулю невозможно. Но ограничить их необходимо. Поэтому допустимые потери нормируют, т. е. при расчете проводов линии и выборе ее напряжения исходят из того, чтобы потери не превышали, например, 10% полезной мощности, передаваемой по линии. В нашем примере это 0,1-30 МВт = 3 МВт.
Например:
В качестве иллюстрации эффективности повышения напряжения укажу, что по линии электропередачи трехфазного переменного тока напряжением 500 кВ передают 1000 МВт на 1000 км.
Линии электропередач
Электрические сети предназначены для передачи и распределения электроэнергии. Они состоят из совокупности подстанций и линий различных напряжений. При электростанциях строят повышающие трансформаторные подстанции, и по линиям электропередачи высокого напряжения передают электроэнергию на большие расстояния. В местах потребления сооружают понижающие трансформаторные подстанции.
Основу электрической сети составляют обычно подземные или воздушные линии электропередачи высокого напряжения. Линии, идущие от трансформаторной подстанции до вводно-распределительных устройств и от них до силовых распределительных пунктов и до групповых щитков, называют питающей сетью. Питающую сеть, как правило, составляют подземные кабельные линии низкого напряжения.
По принципу построения сети разделяются на разомкнутые и замкнутые. В разомкнутую сеть входят линии, идущие к электроприемникам или их группам и получающие питание с одной стороны. Разомкнутая сеть обладает некоторыми недостатками, заключающимися в том, что при аварии в любой точке сети питание всех потребителей за аварийным участком прекращается.
Замкнутая сеть может иметь один, два и более источников питания. Несмотря на ряд преимуществ, замкнутые сети пока не получили большого распространения. По месту прокладки сети бывают наружные и внутренние.
Способы выполнения линий электропередач
Каждому напряжению соответствуют определенные способы выполнения электропроводки. Это объясняется тем, что чем напряжение выше, тем труднее изолировать провода. Например, в квартирах, где напряжение 220 В, проводку выполняют проводами в резиновой или в пластмассовой изоляции. Эти провода просты по устройству и дешевы.
Несравненно сложнее устроен подземный кабель, рассчитанный на несколько киловольт и проложенный под землей между трансформаторами. Кроме повышенных требований к изоляции, он еще должен иметь повышенную механическую прочность и стойкость к коррозии.
Для непосредственного электроснабжения потребителей используются:
♦ воздушные или кабельные ЛЭП напряжением 6 (10) кВ для питания подстанций и высоковольтных потребителей;
♦ кабельные ЛЭП напряжением 380/220 В для питания непосредственно низковольтных электроприемников. Для передачи на расстояние напряжения в десятки и сотни киловольт создаются воздушные линии электропередач. Провода высоко поднимаются над землей, в качестве изоляции используется воздух. Расстояния между проводами рассчитываются в зависимости от напряжения, которое планируется передавать. На рис. 1.6 изображены в одном масштабе опоры для воздушных линий электропередач напряжениями 500, 220, 110, 35 и 10 кВ. Заметьте, как увеличиваются размеры и усложняются конструкции с ростом рабочего напряжения!
Например:
Опора линии напряжением 500 кВ имеет высоту семиэтажного дома. Высота подвеса проводов 27 м, расстояние между проводами 10,5 м, длина гирлянды изоляторов более 5 м. Высота опор для переходов через реки достигает 70 м. Рассмотрим варианты выполнения ЛЭП подробнее.
Воздушные ЛЭП
Определение.
Воздушной линией электропередачи называют устройство для передачи или распределения электроэнергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикрепленным при помощи траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или инженерным сооружениям.
Воздушные ЛЭП 10 (6) кВ находят наиболее широкое применение в сельской местности и в небольших городах. Это объясняется их меньшей стоимостью по сравнению с кабельными линиями, меньшей плотностью застройки и т. д.
Для проводки воздушных линий и сетей используют различные провода и тросы. Основное требование, предъявляемое к материалу проводов воздушных линий электропередачи, — малое электрическое сопротивление. Кроме того, материал, применяемый для изготовления проводов, должен обладать достаточной механической прочностью, быть устойчивым к действию влаги и находящихся в воздухе химических веществ.
В настоящее время чаще всего используют провода из алюминия и стали, что позволяет экономить дефицитные цветные металлы (медь) и снижать стоимость проводов. Медные провода применяют на специальных линиях. Алюминий обладает малой механической прочностью, что приводит к увеличению стрелы провеса и, соответственно, к увеличению высоты опор или уменьшению длины пролета. При передаче небольших мощностей электроэнергии на короткие расстояния применение находят стальные провода.
Для изоляции проводов и крепления их к опорам линий электропередач служат линейные изоляторы, которые наряду с электрической должны также обладать и достаточной механической прочностью. В зависимости от способа крепления на опоре различают изоляторы штыревые (их крепят на крюках или штырях) и подвесные (их собирают в гирлянду и крепят к опоре специальной арматурой).
Штыревые изоляторы применяют на линиях электропередач напряжением до 35 кВ. Маркируют их буквами, обозначающими конструкцию и назначение изолятора, и числами, указывающими рабочее напряжение. На воздушных линиях 400 В используют штыревые изоляторы ТФ, ШС, ШФ. Буквы в условных обозначениях изоляторов обозначают следующее: Т — телеграфный; Ф — фарфоровый; С — стеклянный; ШС — штыревой стеклянный; ШФ — штыревой фарфоровый.
Штыревые изоляторы применяют для подвешивания сравнительно легких проводов, при этом в зависимости от условий трассы используются различные типы крепления проводов. Провод на промежуточных опорах укрепляют обычно на головке штыревых изоляторов, а на угловых и анкерных опорах— на шейке изоляторов. На угловых опорах провод располагают с наружной стороны изолятора по отношению к углу поворота линии.
Подвесные изоляторы применяют на воздушных линиях 35 кВ и выше. Они состоят из фарфоровой или стеклянной тарелки (изолирующая деталь), шапки из ковкого чугуна и стержня. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при комплектовании гирлянд. Гирлянды собирают и подвешивают к опорам и тем самым обеспечивают необходимую изоляцию проводов. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии и типа изоляторов.
Материалом для вязки алюминиевого провода к изолятору служит алюминиевая проволока, а для стальных проводов— мягкая стальная. При вязке проводов выполняют обычно одинарное крепление, двойное же крепление применяют в населенной местности и при повышенных нагрузках. Перед вязкой заготовляют проволоку нужной длины (не менее 300 мм).
Головную вязку выполняют двумя вязальными проволоками разной длины. Эти проволоки закрепляют на шейке изолятора, скручивая между собой. Концами более короткой проволоки обвивают провод и плотно притягивают четыре-пять раз вокруг провода. Концы другой проволоки, более длинные, накладывают на головку изолятора накрест через провод четыре-пять раз.
Для выполнения боковой вязки берут одну проволоку, кладут ее на шейку изолятора и оборачивают вокруг шейки и провода так, чтобы один ее конец прошел над проводом и загнулся сверху вниз, а второй — снизу вверх. Оба конца проволоки выводят вперед и снова оборачивают их вокруг шейки изолятора с проводом, поменяв местами относительно провода.
После этого провод плотно притягивают к шейке изолятора и обматывают концы вязальной проволоки вокруг провода с противоположных сторон изолятора шесть-восемь раз. Во избежание повреждения алюминиевых проводов место вязки иногда обматывают алюминиевой лентой. Изгибать провод на изоляторе сильным натяжением вязальной проволоки не разрешается.
Вязку проводов выполняют вручную, используя монтерские пассатижи. Особое внимание обращают при этом на плотность прилегания вязальной проволоки к проводу и на положение концов вязальной проволоки (они не должны торчать). Штыревые изоляторы крепят к опорам на стальных крюках или штырях. Крюки ввертывают непосредственно в деревянные опоры, а штыри устанавливают на металлических, железобетонных или деревянных траверсах. Для крепления изоляторов на крюках и штырях используют переходные полиэтиленовые колпачки. Разогретый колпачок плотно надвигают на штырь до упора, после этого на него навинчивают изолятор.
Провода подвешиваются на железобетонных или деревянных опорах при помощи подвесных или штыревых изоляторов. Для воздушных ЛЭП используются неизолированные провода. Исключением являются вводы в здания — изолированные провода, протягиваемые от опоры ЛЭП к изоляторам, укрепленным на крюках непосредственно на здании.
Внимание!
Наименьшая допустимая высота расположения нижнего крюка на опоре (от уровня земли) составляет: в ЛЭП напряжением до 1000 В для промежуточных опор от 7 м, для переходных опор — 8,5 м; в ЛЭП напряжением более 1000 В высота расположения нижнего крюка для промежуточных опор составляет 8,5 м, для угловых (анкерных) опор — 8,35 м.
Наименьшие допустимые сечения проводов воздушных ЛЭП напряжением более 1000 В, выбираемые по условиям механической прочности с учетом возможной толщины их обледенения, приведены в табл. 1.1.
Минимально допустимые значения проводов возжушныхЛЭП напряжением более 1000 В
Таблица 1.1
Внимание!
Для воздушных ЛЭП напряжением до 1000 В по условиям механической прочности применяются провода, имеющие сечения не менее: алюминиевые —16 мм2; сталеалюминиевые —10 мм2; стальные однопроволочные — 4 мм2.
На воздушных ЛЭП напряжением до 1000 В устанавливают заземляющие устройства. Расстояние между ними определяется числом грозовых часов в году:
♦ до 40 часов — не более 200 м;
♦ более 40 часов — не более 100 м.
Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом.
Допустимые расстояния от нижних проводов воздушных ЛЭП напряжением до 1000 В и до 10 кВ и их опор до объектов представлены в табл. 1.2.
Читайте также: