Электроэнергии напряжением

3. В местах потребления электроэнергии напряжение понижается с помощью понижающих трансформаторов в конечном счете до рабочего напряжения 220, 380 В. Почему необходимо снижать напряжение до такого уровня?

преобразовывают, повышая напряжение трансформаторами. У мест потребления электроэнергии напряжение понижают до требуемого значения. По начертанию схемы можно понять, что электроэнергия передается по воздушным линиям — ЛЭП. Все элементы электроэнергетической системы СПЯ.1П1ЧЛ происходящими в них процессами, и поэтому система при решении ряда задач должна рассматриваться как качественно новое (по сравнению с отдельными элементами) единое образование. К таким задачам можно отнести регулирова-

Поэтому оборудование станции должно быть всегда готово ко всякому изменению нагрузки потребителей в течение дня или года. Кроме того, нарушение электроснабжения ряда потребителей недопустимо, так как это может привести к авариям и человеческим жертвам, вызвать простои и недовыпуск промышленной продукции, расстроить работу коммунальных предприятий, транспорта и т. д. Поэтому к работе энергосистем и отдельных электростанций предъявляются следующие основные требования, определяющие оптимизацию режима их работы: выполнение государственного плана выработки и распределения электроэнергии с покрытием максимумов нагрузки; надежная и бесперебойная работа всего оборудования станций, сетей и систем в целом; обеспечение необходимого качества отпускаемой потребителям электроэнергии (напряжение, частота) и надежного их электроснабжения.

Вместе с тем, какой бы характер ни носил критерий оптимальности, соответствующий режим должен не только удовлетворять ему, но и обеспечивать сохранение на заданном уровне ряда других показателей, определяющих как качество электроэнергии (напряжение и частоту), так и необходимый уровень надежности ее производства, т. е. гарантировать выполнение требуемого режима электропотребления, включая соответствующий расход используемых энергоресурсов.

потребления .электроэнергии напряжение понижают до нужной величины. По начертанию схемы можно понять, что электроэнергия передается по воздушным

Иногда в целях сокращения ступеней трансформации электроэнергии напряжение распределительной сети предприятия может быть выбрано равным напряжению питающих линий предприятия. Напряжение питающих линий от внешней сети определяется в основном передаваемой мощностью и длиной линий. Для грубой ориентировки можно считать, что отношение передаваемой мощности к напряжению должно быть в пределах 0,1—1 МВт/кВ, при этом длина линий не должна превышать 1 км/кВ.

Обычно асинхронные электродвигатели связаны с источниками электроэнергии не непосредственно, а с помощью трансформаторов, реакторов, кабелей и других элементов. Это приводит к тому, что даже при постоянстве напряжения на шинах источников электроэнергии напряжение на зажимах электродвигателей оказывается зависящим от их скольжения, так как изменение последнего приводит к значительному изменению сопротивления электродвш ателей (см. ниже). Чтобы упростить анализ работы двигателей в этих условиях, целесообразно исходить не из действительного напряжения на их зажимах, а из напряжения на шинах источника, рассматривая при этом составляющие внешнего сопротивления Rm, и Хвш как части активного сопротивления и индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора электродвигателя. В этом случае остаются в силе все ранее полученные выражения для характеристик и параметров асинхронных электродвигателей, только в них вместо Rt и Хх необходимо подставлять соответственно Rm, + R1 и XHm + Xt. На основании (21.11), (21.12) и (21.18) можно сделать вывод, что подключение асинхронного электродвигателя не непосредственно к сборным шинам источника электроэнергии, а через какой-либо элемент, обладающий активно-индуктивным сопротивлением, приводит к уменьшению его критического скольжения, а также максимального и пускового моментов ( 21.4,6). Очевидно, если последовательно с обмоткой статора электродвигателя включить не индуктивное, а емкостное сопротивление, то критическое скольжение, максимальный и пусковой моменты, наоборот, возрастут, так как такое сопротивление компенсирует индуктивное сопротивление рассеяния обмоток машины.

При построении системы электроснабже-' ния необходимо учитывать многочисленные факторы, к числу которых относятся- потребляемая мощность и категории надежности питания отдельных элементов, графики нагрузок крупных потребителей, например электропечей; характер нагрузок, например наличие ударных резкопеременных нагрузок; размещение электрических нагрузок на генеральном плане; число и мощность подстанций и других пунктов потребления электроэнергии; напряжение потребителей; число, расположение, мощность, напряжение и другие параметры располагаемых источников питания; тр^бова» ния энергетической системы, учет совместного

9. Отключить рубильник Р1 (этим имитируется отключение основного питания потребителя электроэнергии). Напряжение с ламповой нагрузки кратковременно снимается, затем должен сработать магнитный контактор КТ2 и подвести напряжение к ламповой нагрузке со стороны ' рубильника Р2 (этим имитируется подача к потребителю электроэнергии от резервного источника питания).

Техническая необходимость и экономическая целесообразность автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности обусловливаются специфическими особенностями процесса производства, передачи и распределения электроэнергии. Напряжение различно по абсолютному значению и по фазе в каждом из электрических узлов ЭЭС.

Конечной целью выработки и передачи электроэнергии является электроснабжение потребителя, напряжение у которого должно быть практически номинальным независимо от случайных изменений ситуации в электроэнергетической системе или количества потребляемой электроэнергии: напряжение — один из показателей качества электроэнергии.

Важное значение при электрификации горных машин и механизмов имеет повышение напряжения. Приводные двигатели мощных экскаваторов выполняются на Напряжение 10 кВ, напряжение в контактных сетях электровозного транспорта на карьерах предполагается повысить при постоянном токе до 3—6 кВ, при переменном токе — до 20 кВ. На мощных карьерах проектируется глубокий ввод электроэнергии напряжением 35 и 110 кВ. Особое значение имеет создание различных защитных средств и повышение электробезопасности при обслуживании электрических сетей и электрооборудования.

Насосную станцию, как правило, располагают стационарно у водоприемного пруда за пределами карьера. На станции устанавливают несколько насосных агрегатов, мощность двигателя каждого агрегата достигает 2000 кВт и более. Для питания насосной станции электроэнергией от ГПП прокладывают одну или две воздушные линии электропередачи напряжением 6 кВ и в помещении насосной станции устанавливают распределительное устройство. При значительном удалении мощных насосных станций применяют глубокий ввод, располагая около станции подстанцию напряжением 35/6 кВ. Потребители электроэнергии напряжением до 1000 В получают электроэнергию от трансформатора 6/0,4 кВ, установленного в распредустройстве станции.

Определение расчетной мощности трансформаторов ПКТП напряжением 6/0,4 кВ производят по коэффициенту спроса и номинальной мощности приемников электроэнергии напряжением 380 В, подключенных к ПКТП:

Цеховые ТП предназначены для преобразования .электроэнергии напряжением 6—10 кВ в напряжение 220/380, 660 В и питания на этом напряжении цеховых электрических сетей. К цеховым электрическим сетям 220/380 и 660 В присоединено большинство электроприемников промышленных предприятий.

Для сокращения количества исполнений электрооборудования ГОСТ 721—77 устанавливает номинальные значения напряжений генераторов, трансформаторов, сетей и приемников электроэнергии напряжением до и выше 1000 В переменного тока, приведенные соответственно в табл. 3.1 и 3.2.

В настоящее время производство, передачу, распределение и потребление электроэнергии в СССР осуществляют на трехфазном переменном токе частотой 50 Гц. Это объясняется применением для электроприводов различных механизмов простых и надежных трехфазных асинхронных двигателей. При помощи различных преобразователей трехфазный переменный ток для специальных электроустановок преобразуют в постоянный. ГОСТ 721—77 устанавливает номинальные значения напряжений генераторов, трансформаторов, сетей и приемников электроэнергии напряжением до 1000 В и выше переменного тока (табл. 1.1.). Как видно из таблицы, номинальные напряжения источников тока (генераторов и вторичных обмоток трансформаторов) несколько отличаются от номинальных напряжений приемников (силовых и осветительных нагрузок и первичных обмоток трансформаторов). Объясняется это тем, что для обеспечения нормальной работы приемников электроэнергии отклонения напряжения на них не должны превышать +5% от номинального.

Схема электроснабжения предприятия определяется его мощностью, значением потребления электроэнергии, напряжением, генеральным планом и условиями на присоединение предприятия как потребителя и заказчика. По получении заявки от предприятия или его генеральной проектной организации энергосистема (энергоснабжающая организация) выдает технические условия на присоединение электроустановок потребителей.

Цеховые ТП предназначены для преобразования электроэнергии напряжением 10(6) кВ в напряжение 220/380, 660 В и питания на этом напряжении цеховых электрических сетей. К цеховым электрическим сетям 220/380 и 660 В присоединено большинство электроприемников промышленных предприятий. Одними из элементов системы электроснабжения являются преобразовательные подстанции, которые предназначены для преобразования переменного тока в постоянный, а также для преобразования энергии одной частоты в другую. При начальном рассмотрении схемы электроснабжения ПП рассматриваются аналогично ТП как потребители ЗУР.

Для передачи и распределения электроэнергии напряжением 6—35 кВ в системах электроснабжения промпредприятий применяются наряду с кабелями шинопроводы и протяженные токопроводы,

Пункты распределительные серии ПРИ. Предприятия электропромышленности выпускают пункты серии ПРИ взамен серии распределительных пунктов ПР9000 (Алма-Атинский завод низковольтной аппаратуры и завод Бак-электроавтомат). Они предназначены для распределения электроэнергии напряжением до 660 В переменного (50 и 60 Гц) и 220 В постоянного тока и для обеспечения защиты линий при перегрузках и коротких замыканиях. Пункты укомплектованы автоматическими выключателями серии АЕ20 в однополюсном и трехполюсном исполнениях с номинальным током 63 и 100 А. На вводах пунктов предусматривается автоматический выключатель серии А3700, А3790 и АЕ20 на токи 100—630 А. Шкафы должны устанавливаться в вертикальном положении с отклонением не более ±5°. По виду установки пункты имеют следующие исполнения ( 7.3): утопленное (для установки в нише); навесное (для установки на стенах, колоннах, конструкциях) и напольное (для установки на полу). Степень защиты оболочек: утопленных — IP21, навесного и напольного—IP2J и IP54 (см. § 1.2). Размеры шкафов (LX#X#) в зависи-

Наиболее распространенным электротепловым элементом, используемым в устройствах защиты, является плавкая вставка — измерительная часть плавкого предохранителя. Широкое применение плавкие предохранители получили в городских и сельских электрических сетях, на электрических станциях и промышленных предприятиях для защиты линий и потребителей электроэнергии напряжением до 1000 В. Продолжают совершенствоваться предохранители для защиты элементов систем электроснабжения напряжением 6, 10, 35, ПО кВ, ведутся работы по созданию самовосстанавливающихся предохранителей с жидкометаллической плавкой вставкой [15, 16].