Энергетика, электрические системы – основные понятия

Электроэнергетическая система (ЭЭС). Электрическая сеть (ЭС), основные понятия и определения. Классификация ЭС

74318

Электроэнергетическая система (ЭЭС). Электрическая сеть (ЭС), основные понятия и определения. Классификация ЭС

Доклад

Энергетика

Электроэнергетическая система — это находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приемников электрической энергии, объединенное общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нем физических процессов.

Русский

2014-12-30

38.5 KB

9 чел.

2. Электроэнергетическая система (ЭЭС). Электрическая сеть (ЭС), основные понятия и определения. Классификация ЭС.

Электроэнергетическая система — это находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приемников электрической энергии, объединенное общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нем физических процессов.

Электроэнергетическая система — электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

Электрическая сеть — совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их электрических линий, размещённых на территории района, населённого пункта, потребителя электрической энергии.

Сеть электроснабжения характерна тем, что связывает территориально удалённые пункты источников и потребителей.

Это осуществляется при помощи линии электропередачи — специальных инженерных сооружений, состоящих из проводников электрического тока (провод — неизолированный проводник, или кабель — изолированный проводник), сооружений для размещения и прокладки (опоры, эстакады, каналы), средств изоляции (подвесные и опорные изоляторы) и защиты (грозозащитные тросы, разрядники, заземление).

Классы напряжения

При передаче большой электрической мощности при низком напряжении возникают большие омические потери из-за больших значений протекающего тока. Формула δS = I²R описывает потерю мощности в зависимости от сопротивления линии и протекающего тока. Для снижения потерь уменьшают протекающий ток: при снижении тока в 2 раза омические потери снижаются в 4 раза.

Согласно формуле S = IU для передачи такой же мощности при пониженном токе необходимо во столько же раз повысить напряжение. Таким образом, большие мощности целесообразно передавать при высоком напряжении.

Однако строительство высоковольтных сетей сопряжено с рядом технических трудностей; кроме того, непосредственно потреблять электроэнергию с высоким напряжением крайне проблематично для конечных потребителей.

В связи с этим сети разбивают на участки с разным классом напряжения (уровнем напряжения).

Трёхфазные сети, передающие большие мощности, имеют следующие классы напряжения: от 1000 кВ и выше (1150 кВ, 1500 кВ) – Ультравысокий, 1000 кВ, 500 кВ, 330 кВ – сверхвысокий, 220 кВ, 110 кВ – ВН, высокое напряжение, 35 кВ – СН-1, среднее первое напряжение, 20 кВ, 10 кВ, 6 кВ, 1 кВ – СН-2, среднее второе напряжение, 0,4 кВ, 220 В, 110 В и ниже – НН, низкое напряжение.

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

  1.  Назначение, область применения 

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.)

Сети технологических объектов: электроснабжение производственных объектов и других инженерных сетей.

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

  1.  Масштабные признаки, размеры сети 
    •  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 (области, края). 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).
  2.  Род тока 
    •  Переменный трёхфазный ток: большинство сетей высших, средних и низких классов напряжений, магистральные, региональные и распределительные сети. Переменный электрический ток передаётся по трём проводам таким образом, что фаза переменного тока в каждом из них смещена относительно других на 120°. Каждый провод и переменный ток в нём называются «фазой». Каждая «фаза» имеет определённое напряжение относительно земли, которая выступает в роли четвёртого проводника.
    •  Переменный однофазный ток: большинство сетей бытовой электропроводки, оконечных сетей потребителей. Переменный ток передаётся к потребителю от распределительного щита или подстанции по двум проводам (т. н. «фаза» и «ноль»). Потенциал «нуля» совпадает с потенциалом земли, однако конструктивно «ноль» отличается от провода заземления.
    •  Постоянный ток: большинство контактных сетей, некоторые сети автономного электроснабжения, а также ряд специальных сетей сверхвысокого и ультравысокого напряжения, имеющих пока ограниченное распространение.

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=74318

Понятие об электрической системе

Поиск Лекций

Тема: Электрические станции и подстанции

Лекция 1. 1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ

Оглавление

1.1 Понятие об электрической системе ……………………………………………..1

1.2 Требования к качеству электроэнергии………………………………………… 2

1.3 Режимы нагрузок потребителей и электрических систем………………………3

Понятие об электрической системе

Совокупность установок, устройств, объединённых процессом выработки, преобразования, распределения и потребления тепловой и электрической энергии называют энергетической системой. Электрическая часть энергетической системы составляет электрическую систему.

В электрическую систему входят электрические станции, линии электропередачи, преобразовательные подстанции для изменения рода тока, электрические подстанции, предназначенные для изменения параметров электроэнергии и распределения ее по различным участкам электрической цепи, нагрузки электрической системы – совокупность приемников электроэнергии, потребителей. Смотри рисунок 1.

Рис. 1 Схема электрической системы

Дадим определение основных элементов системы Электроустановка – установка, в которой производится, преобразуется, распределяется или потребляется электроэнергия. Электрическая станция – электроустановка, производящая электрическую или электрическую и тепловую энергию.

Электрическая подстанция – электроустановка, предназначенная для преобразования электрической энергии одного напряжения (частоты) в электроэнергию другого напряжения (частоты). Линия электропередачи – система проводов или кабелей, предназначенная для передачи электроэнергии от источника к потребителю. Электрическая сеть – совокупность линий электропередачи и подстанций.

Электрические станции, объединённые между собой и с потребителями линиями электропередач, располагаются на обширной территории и вместе с тем связаны непрерывным процессом выработки электроэнергии, которая в тот же момент должна быть использована. Поэтому все процессы в электрической системе связаны и протекают в тесном взаимодействии.

Объединение станций на параллельную работу и создание энергосистем даёт ряд экономических и технических преимуществ: 1) позволяет быстро и экономично развивать энергетику за счёт преобладающего ввода крупных тепловых электростанций (мощностью 3000 и 4000 МВт) с блочными агрегатами единичной мощностью 300, 500, 800 МВт; 2) резко повышать надежность снабжения потребителей; 3) обеспечивает повышение экономичности производства и распределения электроэнергии в целом по энергосистеме за счёт наиболее рационального распределения нагрузки между электростанциями; 4) улучшает качество электроэнергии, т.е. обеспечивает поддержание напряжения и частоты в допустимых пределах, т.к. колебания нагрузки воспринимаются большим числом агрегатов; 5) позволяет снизить суммарный резерв мощности по энергосистеме, величина которого составляет до 20% общей мощности генераторов энергосистемы;

6) даёт возможность обеспечить быструю, маневренную взаимопомощь между равными станциями при изменении нагрузки системы и аварийных повреждениях ее элементов.

Объединение энергосистем восточных и западных районов страны даёт экономический эффект за счёт возможности использования общей установленной мощности электростанций для обеспечения сдвинутых по времени максимумов нагрузки.

1.2 Требования к качеству электроэнергии

Качество вырабатываемой электрической энергии характеризуется двумя параметрами: величинами напряжения и частоты. Отклонение этих параметров от номинальных значений ухудшает экономические показатели отдельных элементов и энергосистемы в целом.

У вращающихся токоприёмников с изменением частоты и напряжения ухудшается КПД, изменяется производительность, что в ряде случаев сказывается на технологическом процессе.

В энергосистеме с изменением частоты возможно самопроизвольное перераспределение мощности между отдельными участками энергообъединения, что повышает экономические потери, вызывает перегруз линий электропередач, а в некоторых случаях может привести к нарушению устойчивой работы энергосистемы.

Причиной изменения частоты в энергосистеме служит нарушение баланса между суммарной мощностью турбин и нагрузкой генераторов. Номинальное значение частоты электрического тока составляет 50 Гц, а допустимое отклонение частоты 0,1-0,2 Гц.

Причиной изменения напряжения является его потеря на линиях, трансформаторах при передаче энергии от электростанции к потребителю. В России применяется следующая шкала номинальных напряжений (междуфазных) трехфазного тока: 1150, 750, 500, 330, 220, 110, 35, 20, 10, 6,0, 0,66, 0,38, 0,22 кВ – для линий и 24, 20, 18, 15,75, 13,8, 10,5, 6,3, кВ – для генераторов.

Допустимое отклонение напряжения ±5%. Несимметрия трехфазной системы напряжений допускается до 2%, а несинусоидальность формы кривой напряжения – до 5%.

1.3 Режимы нагрузок потребителей и электрических систем
Электрическая нагрузка отдельных потребителей, а следовательно, и суммарная нагрузка, которая определяет режим работы электростанций в энергосистеме, непрерывно меняется. Принято отражать этот факт графиком нагрузки, т.е. диаграммой изменения мощности во времени.

Как правило, графики отражают изменение нагрузки за определённый период времени. По этому признаку они подразделяются на суточные, годовые и т.п. По месту изучения или элементу энергосистемы они разделяются на следующие группы: – графики потребителей; – графики сетевые (на шинах узловых подстанций); – графики энергосистемы; – графики нагрузки электрических станций.

Графики потребления мощности отдельными потребителями и системой в целом необходимы для правильного ведения режима работы электрических сетей. Ежегодные наблюдения позволяют на основе статистических данных заранее готовить электростанции к ожидаемой выдаче мощности. Всем графикам свойственно неравномерно потребление мощности в течение суток.

Читайте также:  Ультразвуковая сварка

Для примера рассмотрим потребление активной мощности освещением жилых домов и уличным освещением. =

Графики потребления активной мощности промышленными предприятиями могут сильно отличаться друг от друга в зависимости от сменности и характера технологического процесса.

Стабильным потреблением мощности в течение суток отличаются химические предприятия. Суточный график активной нагрузки энергосистемы имеет вид:

Рис. 2 Распределение мощности

между станциями в системе

Распределение мощности между станциями в системе осуществляется так, чтобы, обеспечив мощностью всех потребителей, получить наименьший расход топлива на выработку электроэнергии. На рис.2 приведён пример распределения суточного графика мощности между станциями.

В базовой части графика 1, не изменяя своей мощности, работают крупные конденсационные станции с мощными агрегатами, атомные станции, гидростанции, не имеющие водохранилищ и в период паводка, чтобы не делать холостого сброса воды.

Часть графика, отмеченная цифрой 2, может передаваться ТЭЦ, работающим по вынужденному графику, обусловленному графиком теплового потребления. Выработка мощности в период пиков 4 и 5 поручается гидростанциям, имеющим водохранилища и станциям, работающим на газе.

Участок 3 распределяется между агрегатами станций небольшой и средней мощности.

Электрическая часть электрической станции включает:

-Электрические генераторы, предназначенные для выработки электрической энергии.

– Силовые трансформаторы и автотрансформаторы, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения в другое.

– Электрические аппараты (включатели-разъединители, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и др.), необходимые для выполнения оперативных переключений, а также получения необходимой информации о вырабатываемой энергии и состоянии оборудования.

Связь между указанным оборудованием осуществляется с помощью токоведущих частей.

Источник: https://poisk-ru.ru/s24158t2.html

Элементы систем электроснабжения и их классификация

 Системы электроснабжения сооружаются для обеспечения электроприемников электроэнергией в необходимом количестве и требуемого качества.

Электроприемник (ЭП), как составляющая часть электрического хозяйства предприятия, организации, любого электрифицированного рбъекта представляет собой аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой фид энергии, например, электродвигатель, электрический источник света, нагревательный элемент.

Электроэнергия используется для привода различных механизмов, искусственного освещения, электротсхнологии, для специальных целей измерения, учетадконтроля, автоматики и защиты, а также для биологических и медицинских целей.

Все потребители народного хозяйства подразделяются на следующие виды: а) промышленные предприятия (используют 55…65 % всего объема расходуемой электроэнергии в народном хозяйстве); б) жилые и общественные здания, коммунально-бытовые предприятия и организации (25…35 %); в) сельскохозяйственное производство (10… 15 %); г) электрифицированный транспорт (2…4 %).

На электрическое освещение приходится 10… 12 % всей расходуемой электроэнергии в народном хозяйстве.

Классификация промышленных электропотребителей

Промышленные предприятия могут быть классифицированы по следующим основным признакам:

  1. по суммарной установленной (номинальной) мощности электроприемников : а) малые предприятия — до 5 мВт; б) средние предприятия — 5..75 мВт; в) крупные предприятия — свыше 75 мВт:
  2. по принадлежности к соответствующей отрасли промышленности (металлургические, машиностроительные, нефтехимические и др.);
  3. по тарифным группам и условиям определения мощности средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях предприятия: а) с присоединенной трансформаторной мощностью 750 кВ’А и выше — I группа; б) с присоединенной трансформаторной мощностью менее 750 кВА — II группа. Предприятия I тарифной группы оплачивают полученную электроэнергию в основном по двухставочному тарифу (за потребленную мощность — основная ставка, за потребленную электроэнергию — дополнительная тарифная ставка). Мощность компенсирующих устройств выбирается одновременно с основными элементами системы электроснабжения. Предприятия II тарифной группы оплачивают полученную электроэнергию по одноставочному тарифу. Мощность компенсирующих устройств, которые необходимо установить в электрической сети предприятия, указывается энергосистемой;
  4. по категории надежности электроснабжения. При существующем разделении электроприемников по требованиям надежности электроснабжения на I, II и III категории конкретное предприятие можно отнести к той или иной категории или категориям надежности, оценивая процентный состав приемников разных категорий;
  5. по категории энергетических служб. Всего существует 12 категорий энергетических служб. Конкретная категория определяется величиной суммарной плановой трудоемкости годового плана планово-предупредительного ремонта энергетического оборудования и сетей предприятия. Именно эта величина наиболее объективно отражает масштабы и сложность энергетического хозяйства любого предприятия и обуславливает штаты отдела главного энергетика и его подразделений.

Большая часть промышленных предприятий размещается в городах.

В свою очередь территория города по назначению подразделяется на следующие зоны: ‘промышленную — для размещения производственных предприятий; коммунально-складскую — для размещения транспортных предприятий (автобаз, троллейбусных и трамвайных парков); внешнего транспорта — для размещения транспортных сооружений, вокзалов, портов, станций; селитебную — для размещения жилых районов, общественных зданий и сооружений, мест отдыха населения.

Основу застройки городов составляют гражданские здания, представляющие собой объекты непроизводственной сферы народного хозяйства: жилые дома, общежития, гостиницы, предприятия торговли и общественного питания, школы и дошкольные учреждения, предприятия бытового обслуживания и коммунального хозяйства и др.

Расположение потребителей (электроприемников) на генплане (плане) предприятия или города, величина и характер их электрических нагрузок, характеристика электроприемников с точки зрения надежности обеспечения их электроэнергией являются основными исходными данными, определяющими выбор соответствующей системы электроснабжения.

Основные определения электрической сети

Под системой электроснабжения понимается совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.

Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. Система электроснабжения является подсистемой электроэнергетической системы и одновременно составной частью электрического хозяйства предприятия, организации.

Электроэнергетическая (электрическая) система — это электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии.

Под энергетической системой понимается совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Электрическая станция — это установка или группа установок для производства электроэнергии или электрической и тепловой энергии.

Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из подстанций, линий электропередачи, токопроводов, аппаратуры присоединения, защиты и управления.

Подстанция — это электроустановка для приема, преобразования и распределения электроэнергии.

Под линией электропередачи понимается устройство, предназначенное для передачи и распределения или только для передачи электроэнергии на расстояние.

Электрическим хозяйством предприятия называется совокупность электроустановок, электрических и неэлектрических изделий, не являющихся частью электрической сети, но обеспечивающих ее функционирование; помещений, зданий и сооружений, которые эксплуатируются электротехническим или подчиненным ему персоналом; людских, материальных и энергетических ресурсов и информационного обеспечения, необходимых для жизнедеятельности электрического хозяйства.

Принципы работы системы электроснабжения

Работа всей системы электроснабжения регламентирована в основном режимами потребления электроэнергии, ее техническим и ремонтным обслуживанием.

По способу использования системы электроснабжения относятся к непрерывно работающим. Это сложные динамичные системы, характеризующиеся многообразием внешних и внутренних связей.

Режимы производства, передачи и распределения электроэнергии в системах электроснабжения неразрывно связаны с режимами питающих энергосистем.

Потребители задают режим нагрузок и формируют график нагрузки питающей энергосистемы.

Энергосистема оказывает влияние на систему электроснабжения изменением располагаемой мощности источников питания, уровнями напряжения и частоты, величинами токов короткого замыкания, требованиями устойчивости и надежности.

Техническое и ремонтное обслуживание систем электроснабжения представляет комплекс работ, направленных на поддержание исправности или работоспособности оборудования и линий электропередачи. Оно в значительной степени определяет уровень эксплуатационной надежности электроснабжения.

Современный уровень развития систем электроснабжения предполагает необходимость объективных законов формирования питающих энергосистем и электрического хозяйства предприятий.

Источник: http://pue8.ru/sistemy-elektrosnabzheniya/25-ponyatiya-o-sistemah-elektrosnabzheniya-i-potrebitelyah-elektroenergii.html

Основные понятия и определения систем передачи и распределения электрической энергии. Классификация электрических сетей систем передачи и распределения электроэнергии. Технические пути снижения потерь электроэнергии в электрических сетях

1. Основные понятия и определения систем передачи и распределения электрической энергии: электрическая сеть, линия электропередачи, электроустановка и т.д.

Энергетической системой наз-т совокупность эл-х станций, электрич-х и тепловых сетей соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии: котлы, турбины, ЛЭП, трубопроводы для передачи пара и горячей воды, трансф-ры, оборуд-ие подстанций и электроустановки потребителей.

Часть энерг. системы, состоящая из генераторов, РУ, понижающих и повышающих трансформаторных подстанций, ЛЭП и приемников называется электроэнергетической системой.

Электрическая сеть – совокупность электроустановок для передачи и распределения эл/эн, состоящая из подстанций,  распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, а также дополнительных устройств, обеспечивающих защиту и регулирование режимов электрич-х сетей.

ЛЭП – один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.

Электрическая подстанция – это электроустановка, предназнач-я для приема, преобразования и распределения ЭЭ, состоящая из тр-в, устройств управл-я, распред-х устр-в.

Электроприемником (потребителем) эл/эн называют аппарат, агрегат, механизм, потребляющий эл/эн от источника и преобразующий ее в механическую, тепловую, химическую и другие виды энергий.

Читайте также:  Регулирование угловой скорости асинхронного электродвигателя изменением числа пар полюсов на статоре

Электроуст-ка – это сов-ть аппаратов, машин, оборудования и сооружений предназн-х для произв-ва, передачи, распредел-я или потребления ЭЭ.

2.Классификация электрических сетей систем передачи и распределения электроэнергии.

Классификация ЭС:

1) По Uном подразделяются:

– сети низкого напряжения (до 1кВ);

– среднего напряжения (6 – 35 кВ);

– высокого напряжения (110 – 220кВ);

– сверхвысокого напряжения (330 – 750кВ).

2) По роду тока

– постоянного тока;

– переменного тока.

3) По конструктивному выполнению:

– воздушные;

– кабельные;

– токопроводы ПП и проводки внутри зданий и сооружений.

4)  По назначению:

– питающие (сети, по кот. энергия подводится к подстанции от источника питания);

– распределительные( сети, по кот. энергия непосредственно поступает к электроприемникам. Обычно это сети до 35кВ);

– основные сети энергосистемы (к ним принадлежат сети высокого напряжения, на которых осуществляются наиболее мощные связи в энергосистеме);

– системообразующие (это ЛЭП наивысшего напряжения в данной энергосистеме);

– межсистемные (это ЛЭП, кот. соединяют отдельные энергосистемы);

5) По месту расположения и характеру потребителей:

– городские;

– промышленные;

– сельские;

– электрифицированного транспорта и магистрали нефте- и газопроводов.

6)По схеме соединений:

-разомкнутые (сети, кот.питаются от одного пункта и передают эл.эн.к потребителю только в одном направлении)

– разомкнуто- резервированные( при нарушении питания по одной из ЛЭП обеспеч.резервное питание потребителей)

– замкнутые(сети, питающие потребителей не менее чем с 2-х сторон)

3. Номинальные напряжения электрических сетей и области их применения.

Любая электроустановка проектируется для длительной работы при определенном напряжении, при котором она имеет наиболее целесообразные  технические и  экономические характеристики. Такое напряжение называется номинальным.

Номинальное напряжение является одной из главных характеристик ЭС. Это U, на кот.сеть рассчитана для длительного режима работы. Различают номин-ое U-е ЛЭП, генераторов, трансф-ров и ЭП.

Ном-ым U-ем ЛЭП считается ном. U-е сети, элементом которой она является. Ном-ое U-е электроприемника совпадает с ном. U-ем сети, к которой он подключен.

Uном генератора по условию компенсации потерь U-я в сети принимают на 5% выше Uном сети. Uном обмоток трансф-ра принимают равными Uном сети или на 10-15% выше в зависимости от вида трансф-ра.

Шкала номинальных трёхфазных напряжений до 1кВ: 40;60;220;380;660 В.

Номинальные междуфазные напряжения сетей источников, сетей, преобразоват-ей и приемников свыше 1 кВ

Напряжение, кВ
Сетей и приемников Генераторов и синхр. компенс-в Трансформаторов и автотрансформаторов
Первичн. обм. Вторичн. обм.
6 6,3 6 и 6,3 6,3 и 6,6
10 10,5 10 и 10,5 10,5 и 11
(20) (21) (20 и 21) (22)
35 35 и 36,75 36,75 и 38,5
110 110 и 115 115 и 121
220 220 и 330 220 и 242
330 330 330 и 347
(500) 500 (525)
750 750 787

4. Схемы замещения воздушных и кабельных линий электропередачи разных напряжений.

Продольная: Z=R+jX.

Поперечная: Y=G+jB.                                  

R – активное сопротивление, параметр связанный с потерями мощности и энергии на нагрев проводников при протекании по ним переменного тока.

Х – индуктивное сопротивление, обусловленно наличием электромагнитного поля между проводами фаз проводников при протекании через них электрического тока.

G – активная проводимость, параметр связанный с потоками активной мощности, вызванный из-за несовершенства изоляции кабельной линии.

В – емкостная проводимость линий, параемтр обусловленный наличием емкостей между проводами фаз.

Для расчетов в сетях 110, 220 кВ ЛЭП преобраз-ся более простой схемой замещения:

1. пренебрегают значение активной проводимости;

2. емкостную проводимость учитывают в виде зарядной мощности.

В местных сетях небольшой протяженности при Uном до 35кВ влияние зарядной мощности мало, и схема замещения принимает вид:

В коротких КЛ напряжением до 10кВ небольших сечений можно

Источник: https://vunivere.ru/work98817

Электричество. Основные понятия

В этой статье предлагаю вам вспомнить базовые понятия в электрике, без которых любая работа, связанная с электричеством становится проблематичной.

Итак, любая электрическая цепь представляет собой совокупность различных устройств, образующих путь для прохождения электрического тока. Простейшая электрическая цепь может состоять из источника энергии, нагрузки и проводников.

Проводники — вещества, проводящие электрический ток. Они обладают малым удельным сопротивлением( т.е оказывают наименьшее сопротивление прохождению тока) и способны проводить электрический ток практически без потерь. Лучшими проводниками являются золото, серебро, медь и алюминий.

Наибольшее распространение, вследствии дороговизны золота и серебра, получили медь и алюминий. Медь наиболее часто встречающийся проводник, в отличии от алюминия, обладающий большей устойчивостью к окислению и физическим воздействиям: изгибу, скручеванию.

Недостатком меди, по сравнению с алюминием, является более высокая стоимость.

Помимо проводников существуют также диэлектрики — вещества которые обладают большим удельным сопротивлением электрическому току (т.е являются непроводящими электрический ток). К ним относятся пластмассы, дерево, текстолит и т.д

Также надо отметить и еще один тип — полупроводники. По своему удельному сопротивлению они занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Проводимость этих материалов существенно меняется под влиянием внешних факторов. К числу полупроводников относятся многие химические элементы, но наибольшее распространение получили кремний и германий.

Источник энергии — это устройство, преобразующее механическую, химическую, тепловую и другие виды энергии в электрическую.

Нагрузка — потребитель электрической энергии, т.е любой электроприбор, который преобразовывает электрическую энергию в механическую, тепловую, химическую и т.д

Электрическим током в электротехнике называют направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля, создаваемого источником питания. Величина, характеризующая ток называется сила тока. Сила тока измеряется в Амперах и обозначается буквой А. Различают постоянный и переменный токи.

Постоянный ток ( DC, по-английски Direct Current) — это ток, свойства которого  и направление не меняются с течением времени. Обозначается постоянный ток и напряжение в виде короткой горизонтальной черточки или двух параллельных, одна из которых штриховая.

Переменный ток (AC по-английски Alternating Current) — это ток, который изменяется по величине и направлению с течением времени. На электроприборах обозначается отрезком синусоиды « ~ ». Основными параметрами переменного тока являются период, амплитуда и частота.

Период — промежуток времени, в течение которого ток совершает одно полное колебание.

Частота — величина, обратная периоду, число периодов в секунду, измеряется в герцах (Гц).

Ток и напряжение в нагрузке увеличиваются и уменьшаются, а разница между минимальным и максимальным их значением называется амплитудой.

Измерение тока проводится амперметром, который подключается последовательно нагрузке.

Любой проводник в цепи, в зависимости от сечения, длины, материала, оказывает сопротивление прохождению электрического тока. Свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока называют сопротивлением. Сопротивление измеряется в Омах (Ом).

Разность потенциалов на концах источника питания называется напряжением. Напряжение измеряют в Вольтах и обозначают буквой В (V). В трехфазной электрической сети различают такие понятия, как линейное и фазное напряжения.

Линейное напряжение ( или иначе межфазное) — это напряжение между двумя фазными проводами (380V). Фазное напряжение — это напряжение между нулевым проводом и одним из фазных (220V). Измеряется напряжение вольтметром, который подключается параллельно нагрузке.

Еще одним важным понятием в электротехнике является понятие мощности. Мощность источника характеризует скорость передачи или преобразования электроэнергии. Мощность измеряется в Ваттах (Вт, W).

Суммарная мощность всех подключенных потребителей равна сумме потребляемых мощностей каждым потребителем. Робщ = Р1+Р2+…Рn

Различают понятия активной и реактивной мощности. P – активная мощность (эффективная), связана с той электрической энергией, которая может быть преобразована в другие виды энергии – тепловую, световую, механическую и др., измеряется в ваттах (Вт), представляет собой полезную мощность, которую можно использовать для выполнения работы.

P = IUcosф – для однофазной цепи, P = √3IUcosф – для трехфазной цепи, P = U*I — в цепи, где есть только активное сопротивление.

Q – реактивная мощность, связана с обменом электрической энергией между источником и потребителем, измеряется в вольт-амперах реактивных (вар), когда среднее значение мощности за период равно нулю, активная мощность равна нулю, энергия накопленная магнитным полем индуктивности, возвращается назад к источнику, ток в цепи не совершает работы, реактивный ток бесполезно загружает источники энергии и провода линии передач. Источниками реактивной энергии могут являться элементы, обладающие индуктивностью — электродвигатели, трансформаторы. Для того, чтобы уменьшить реактивную мощность на зажимах потребителей подключают конденсаторы (последовательно или параллельно).

Q = IUsinф – для однофазной цепи, Q = √3IUsinф – для трехфазной цепи

Сдвиг по фазе между током и напряжением обозначается углом φ. Коэффициент мощности — это соотношение активной мощности к полной, величина cosф равная углу сдвига фаз между напряжением и током. Чем выше cos φ, тем меньше тока требуется для преобразования электроэнергии в другие виды энергии. Это приводит к уменьшению потерь электроэнергии, ее экономии.

На этом пока все, а в следующей части познакомимся с основными законами электротехники, которые необходимо знать любому человеку, связанному с электричеством.

Источник: http://electric-blogger.ru/teoriya/electrichestvo.html

Термины и определения по электроэнергетике и электрофикации

ГОСТ 19431-84 (далее – стандарт) устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области энергетики и электрификации, относящиеся к производству, передаче, распределению и потреблению электрической энергии и тепла.

Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Читайте также:  Газогенераторные электростанции

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены «Ндп».

Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования. Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты для ряда стандартизованных терминов на английском (Е), немецком (D) и французском (F) языках.

Общие понятия

ЭнергетикаОбласть народного хозяйства, науки и техники, охватывающая энергетические ресурсы, производство, передачу, преобразование, аккумулирование, распределение и потребление различных видов энергии.

ЭлектроэнергетикаРаздел энергетики, обеспечивающий электрификацию страны на основе рационального расширения производства и использования электрической энергии.ТеплоэнергетикаРаздел энергетики, связанный с получением, использованием и преобразованием тепла в различные виды энергии.

ГидроэнергетикаРаздел энергетики, связанный с использованием механической энергии водных ресурсов для получения электрической энергии.Ядерная энергетикаРаздел энергетики, связанный с использованием ядерной энергии для производства тепла и электрической энергии.Энергоснабжение (электроснабжение)Обеспечение потребителей энергией (электрической энергией).

ТеплоснабжениеD. FernwärmeversorgungОбеспечение потребителей теплом.Централизованное электроснабжениеЭлектроснабжение потребителей от энергетической системы.Децентрализованное электроснабжениеЭлектроснабжение потребителя от источника, не имеющего связи с энергетической системой.Централизованное теплоснабжениеD.

Zentrale WärmeversorgungТеплоснабжение потребителей от источников тепла через общую тепловую сеть.Децентрализованное теплоснабжениеD. Dezentrale WärmeversorgungТеплоснабжение потребителей от источников тепла, не имеющих связи с общей тепловой сетью.ЭлектрификацияВведение электрической энергии в народном хозяйстве и быту.

ТеплофикацияЦентрализованное теплоснабжение при производстве электрической энергии и тепла в едином технологическом цикле.

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

Электроэнергетическая системаНаходящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приемников электрической энергии, объединенное общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нем физических процессов.Структура электропотребленияДолевое распределение суммарного электропотребления по типам потребителей.Структура установленной мощности электростанцийДолевое распределение суммарной установленной мощности электростанций по их типам или по типам агрегатов.

Примечание — Распределение может производиться по стране, району и т.д.

Энергетический балансКоличественная характеристика производства, потребления и потерь энергии или мощности за установленный интервал времени для определенной отрасли хозяйства, зоны энергоснабжения, предприятия, установки.Качество электрической энергииD. Versorgungsqualität; Е.

Quality of supply; F. Quality du serviceСтепень соответствия характеристик электрической энергии в данной точке электрической системы совокупности нормированных значений показателей качества электрической энергии.Преобразование электрической энергииЕ. Conversion of electricity; F.

Conversion d’énergie électriqueИзменение рода тока, напряжения, частоты или числа фаз.Потребитель электрической энергии (тепла)D. Verbraucher von Electroenergie; Е. Consumer; F.

UsagerПредприятие, организация, территориально обособленный цех, строительная площадка, квартира, у которых приемники электрической энергии (тепла) присоединены к электрической (тепловой) сети и используют электрическую энергию (тепло).Потребитель-регулятор нагрузкиЕ. Controllable load; F.

Charge modulableПотребитель электрической энергии или тепла, режим работы которого предусматривает возможность ограничения электропотребления или теплопотребления в часы максимума для выравнивания графика нагрузки энергетической системы или электростанции и увеличения нагрузки в часы минимума.

Абонент энергоснабжающей организацииD. Abnehmer; Е. Consumer; F. AbonnéПотребитель электрической энергии (тепла), энергоустановки которого присоединены к сетям энергоснабжающей организации.

Основные виды энергоустановок

ЭнергоустановкаКомплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для производства или преобразования, передачи, накопления, распределения или потребления энергии.ЭлектроустановкаЭнергоустановка, предназначенная для производства или преобразования, передачи, распределения или потребления электрической энергии.

Система энергоснабженияСовокупность взаимосвязанных энергоустановок, осуществляющих энергоснабжение района, города, предприятия.Система электроснабженияСовокупность взаимосвязанных энергоустановок, осуществляющих электроснабжение района, города, предприятия.

Система теплоснабженияСовокупность взаимосвязанных энергоустановок, осуществляющих теплоснабжение района, города, предприятия.ЭлектростанцияD. Kraftwerk; Е. Power station; F. Centrale électriqueЭнергоустановка или группа энергоустановок для производства электрической энергии или электрической энергии и тепла.

Тепловая электростанция (ТЭС)D. Wärmekraftwerk; Е. Conventional thermal power station; F. Cenlrale thermique classiqueЭлектростанция, преобразующая химическую энергию топлива в электрическую энергию или электрическую энергию и тепло.Атомная электростанция (АЭС)D. Kernkraflwerk; Е.

Nuclear thermal station; F. Centrale thermique nucléaireЭлектростанция, преобразующая энергию деления ядер атомов в электрическую энергию или в электрическую энергию и тепло.Термоядерная электростанцияЭлектростанция, преобразующая энергию синтеза ядер атомов в электрическую энергию или в электрическую энергию и тепло.Гидроэлектростанция (ГЭС)D.

Wasserkraftwerk; Е. Hydroelectric power plant; F. Centrale hydro-électriqueЭлектростанция, преобразующая механическую энергию воды в электрическую энергию.Блок-станцияЭлектростанция, работающая в энергетической системе и оперативно управляемая ее диспетчерской службой, но не входящая в число предприятий системы по ведомственной принадлежности.

Линия электропередачи (ЛЭП)D. ElektroenergieübertragungsleitungЭлектрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции, и предназначенная для передачи электрической энергии на расстояние.Воздушная линия электропередачи (ВЛ)Е. Overhead line; F.

Ligne aérienneЛиния электропередачи, провода которой поддерживаются над землей с помощью опор, изоляторов.Кабельная линия электропередачи (КЛ)Линия электропередачи, выполненная одним или несколькими кабелями, уложенными непосредственно в землю, кабельные каналы, трубы, на кабельные конструкции.Электрическая подстанция (ПС)Е.

Substation (of a power system); F. Poste (d’unréseau electrique)Электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электрической энергии.Электрическая сетьD. Elektrisches Netz; Е. Electrical network; F.

Réseaud’energle électriqueСовокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их электрических линий, размещенных на территории района, населенного пункта, потребителя электрической энергии.Тепловая сетьD. FernwärmenetzСовокупность устройств, предназначенных для передачи и распределения тепла к потребителям.

Приемник электрической энергииD. ElektrocnergieanwendungsanlageУстройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования.Энерготехнологическая установкаЭнергоустановка для комплексного использования топлива.

Примечание — При комплексном использовании топлива производятся: электрическая энергия, химические продукты, а также металлургическое, бытовое и искусственное жидкое топливо.

Основные режимы и параметры работы энергоустановок

Режим работы энергоустановкиХарактеристика энергетического процесса, протекающего в энергоустановке и определяемого значениями изменяющихся во времени основных параметров этого процесса.

Нагрузка энергоустановки потребителяЗначение мощности или количества тепла, потребляемых энергоустановкой в установленный момент времени.

Мощность электроустановкиСуммарная активная мощность, отдаваемая в данный момент времени генерирующей электроустановкой приемникам электрической энергии, включая потери в электрических сетях.

Мощность группы электроустановокСуммарная активная мощность, отдаваемая в данный момент времени генерирующей группой электроустановок приемникам электрической энергии, включая потери в электрических сетях.График нагрузки энергоустановки потребителяD. Belastungsfahrplan; F.

Courbe de chargeКривая изменений во времени нагрузки энергоустановки потребителя.График продолжительности нагрузки (мощности) энергоустановки потребителяЕ. Load duration curve; F. Diagramme des charges classéesКривая, показывающая суммарную длительность данного и большего значения нагрузки (мощности) энергоустановки в течение установленного интервала времени.

Примечание — За установленный интервал времени принимают год.

Максимум нагрузки энергоустановки (группы электроустановок)Ндп. Пик нагрузкиНаибольшее значение нагрузки энергоустановки потребителя (группы энергоустановок) за установленный интервал времени.

Примечание — За установленный интервал времени принимают сутки, неделю, месяц, год.

Базисный режим электростанцииРежим работы электростанции с заданной, практически постоянной, мощностью в течение установленного интервала времени.Маневренный режим электростанцииРежим работы электростанции с переменной мощностью в течение установленного интервала времени.

Установленная мощность электроустановкиНаибольшая активная электрическая мощность, с которой электроустановка может длительно работать без перегрузки в соответствии с техническими условиями или паспортом на оборудование.Ограничение мощности агрегата (электростанции)Ндп.

Разрывы мощностиЗначение вынужденного недоиспользования установленной мощности генерирующего агрегата (электростанции).

Примечание — Снижение мощности из-за ремонтных работ в ограничение мощности не включают.

Располагаемая мощность агрегата (электростанции)Е. Available power station capacity; F. Puissance disponible d’une centraleУстановленная мощность генерирующего агрегата (электростанции), за вычетом ограничений его мощности.Рабочая мощность электростанцииРасполагаемая мощность электростанции, за вычетом мощности оборудования, выведенного в ремонт.

Резервная мощность электроустановкиЕ. Reserve power; F. Puissance de réserveРазность между рабочей мощностью генерирующей электроустановки и мощностью, генерируемой в установленный момент времени.

Присоединенная мощность электроустановкиСумма номинальных мощностей трансформаторов и приемников электрической энергии потребителя, непосредственно подключенных к электрической сети.Коэффициент неравномерности графика нагрузки энергоустановки потребителяОтношение минимального значения ординаты графика нагрузки потребителя к максимальному за установленный интервал времени.

Коэффициент заполнения графика нагрузки энергоустановки потребителяD. BelastungsfaktorОтношение среднеарифметического значения нагрузки энергоустановки потребителя к максимальному за установленный интервал времени.Коэффициент спросаОтношение совмещенного максимума нагрузки приемников энергии к их суммарной установленной мощности.Коэффициент одновременностиD.

GleichzeitigkeitsfaktorОтношение совмещенного максимума нагрузки энергоустановок потребителей к сумме максимумов нагрузки этих же установок за тот же интервал времени.Показатель использования установленной мощности электростанцииD. Benutzungsdauer der installierten Leistung; F.

Durée d’utilisation de la puissance maximale possible d’un groupeОтношение произведенной электростанцией электрической энергии за установленный интервал времени к установленной мощности электростанции.

Примечание — Показатель использования обычно выражают в часах за год.

Коэффициент использования установленной мощности электроустановкиОтношение среднеарифметической мощности к установленной мощности электроустановки за установленный интервал времени.

Коэффициент сменности по энергопотреблениюОтношение годового количества электроэнергии, потребляемой предприятием, к условному годовому потреблению.

Примечание — Под условным годовым потреблением понижают потребление при работе всех смен и режиме наиболее загруженной смены.

Уровень напряжения в пунктах электрической сетиD. SpannungsniveauЗначение напряжения в пунктах электрической сети, усредненное по времени или по некоторому числу узлов сети.

Замыкающие затраты на топливо (электрическую энергию)Удельные народнохозяйственные затраты на увеличение потребности в различных видах топлива (электрической энергии) в данном районе в установленный интервал времени.Тариф на электрическую энергию (тепло)Е.

Tariff; F. TarifСистема ставок, но которым взимают плату за потребленную электрическую энергию (тепло).

Литература

  1. ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Термины и определения
  2. ГОСТ 21027-75 Системы энергетические. Термины и определения
  3. ГОСТ 24291-90 Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения
  4. ГОСТ Р 54130-2010 Качество электрической энергии. Термины и определения

Источник: http://weldworld.ru/termins/terminy-i-opredeleniya-po-elektroenergetike-i-elektrofikacii.html

Ссылка на основную публикацию