Понятие сети электроснабжения
Сети электроснабжения – это особые инженерные системы, включающие в себя комплекс различного оборудования, предназначенного для передачи электроэнергии потребителям.
Важнейшими элементами любой системы электроснабжения считаются линии электропередач, а также набор распределительных устройств и электрические подстанции, относящие к хозяйству эксплуатирующей компании. В определенных ситуациях, и источники электрического снабжения, и потребители электрической энергии считаются элементами сетей электроснабжения. Обычно сеть разделяется на определенные участки, для которых характерны различные номиналы напряжения.
Общие сведения об электрических сетях
Электрическая сеть – совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, включающая в себя подстанции, распределительные пункты, воздушные (ВЛ) и кабельные линии (КЛ) электропередачи, токопроводы.
По функциональному назначению сети подразделяются на системообразующие, питающие и распределительные.
Системообразующими называются сети, предназначенные для объединения электростанций и энергосистем на параллельную работу (сети 330 кВ и выше).
Питающие – сети, в которых электроэнергия передается от подстанций системообразующей сети или от шин 110…220 кВ крупных электростанций к центрам питания распределительных сетей на большие расстояния.
Распределительными называются сети, предназначенные для распределения электроэнергии между электроприемниками. К ним относятся городские и сельские электрические сети, а также сети промышленных предприятий. Центры питания таких сетей, как правило, расположены на небольшом расстоянии от большого количества электроприемников.
Типы электрических сетей
Все существующие сети электроснабжения можно разделить на отдельные типы по областям применения, роду тока и масштабным признакам.
По назначению электросети делятся на 4 основных типа:
- системы общего назначения, предназначенные для обеспечения электрической энергией жилых сооружений, а также промышленных, административных и сельскохозяйственных объектов;
- электрические системы автономного типа, которые используются для обеспечения энергией автономных и мобильных объектов, в том числе: судов, самолетов, транспортных средств и автономных станций;
- системы для технологических сооружений, необходимые для подачи электричества на специальные производственные предприятия и другие инженерные системы;
- контактные сети, основной направленностью которых является передача электрической энергии на движущиеся потребители, к примеру, на трамваи и локомотивы.
По масштабным признакам и размерам электрические системы разделяются на следующие виды:
- Магистральные линии электроснабжения – электрические системы, которые связывают отдельные страны и регионы, включая их крупнейшие центры потребления и источники электроэнергии. Для таких систем характерен сверхвысокий уровень напряжения и значительные потоки мощности.
- Региональные электрические системы – системы в масштабах области или отдельного региона, которые питаются от магистральных электросетей и собственных местных источников. Региональные сети необходимы для обеспечения электроэнергией крупных потребителей – районов, городов и крупнейших производственных предприятий. Для таких системы характерен высокий и средний уровень напряжения и большие мощности, которые могут выражаться в гигаваттах и сотнях мегаватт.
- Распределительные и районные системы, получающие питание от региональных источников. В большинстве случаев, районные сети не имеют собственных источников электричества, они предназначены для обслуживания мелких и средних потребителей, к примеру, поселков, предприятий, кварталов и т.д. Для этих сетей характерен низкий и средний уровень напряжения.
- Внутренние электрические системы. Такие сети предназначены для распределения электрической энергии на небольших расстояниях, в пределах одного квартала или района. Внутренние системы иногда имеют собственные источники, но обычно имеют не больше двух точек питания.
- Системы нижнего уровня. Это электрические сети отдельных сооружений и даже помещений. Часто рассматриваются совместно с внутренними электрическими системами. К таким сетям относятся, к примеру, проекты электроснабжения офисов, частных домов и квартир.
По роду тока электрические сети можно разделить на сети с переменным трехфазным, переменным однофазным и постоянным током.
Переменный трехфазный тип характерен для большей части существующих магистральных, региональных и районных систем. Однофазная проводка обычно используется в бытовых электрических системах конечных потребителей. Постоянный сок используется только в контактных системах, к примеру, в системах автономного электрического снабжения.
Состав и особенности электрической системы
Определение 1
Электрическая система — это часть энергетической системы, которая состоит из электрических установок и сетей, связанных общностью режима функционирования и непрерывностью распределения и производства электроэнергии.
Элементами электрической системы являются электрические сети, генераторы, приемники электроэнергии, распределительные устройства, мастерские, производственные предприятия, лаборатории, а также подъемно-транспортные средства, которые используются для работ, связанных с эксплуатацией элементов системы. Электрическая система является сложным объектом. Эти сложности обусловлены следующими аспектами:
- Существенный объем работ, связанных с ремонтно-эксплуатационным обслуживанием большого количества оборудования.
- Зависимость режимов работы системы и ее составляющих от случайных факторов, к которым относятся режим работы энергетической системы, потребители и погодные условия.
- Значительная удаленность объектов электрической системы друг от друга.
- Большое разнообразие функциональных устройств и систем, осуществляющих производство электрической энергии; регулирование, управление и контроль, а, следовательно, существование необходимости их постоянного и четкого взаимодействия.
- Относительно быстрое протекание процессов, которые связаны с отказом различных составляющих одной технологической цепочки.
- Высокая степень опасности электрического тока для сотрудников и окружающей среды.
- Постоянное совпадение по времени процессов передачи, выработки и потребления электрической энергии.
- Непрерывность процесса выработки, передачи потребления электроэнергии, а, следовательно, необходимость непрерывного контроля данного процесса.
Готовые работы на аналогичную тему
- Курсовая работа Электрические системы и сети 470 руб.
- Реферат Электрические системы и сети 230 руб.
- Контрольная работа Электрические системы и сети 250 руб.
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость
Работа электрических сетей
Электрическая система необходима для передачи, распределения и преобразования электрической энергии в соответствии с потребностями пользователей и возможностями электрических установок. Заниматься прокладкой сетей электроснабжения должны только опытные профессионалы.
Большинство действующих сегодня крупных источников энергии спроектированы и построены с применением мощных генераторов переменного тока. Благодаря тому, что амплитудное напряжение тока в любой момент может быть измерено с помощью трансформаторов тока, уровень напряжения в сети может понижаться и повышаться в достаточно широких пределах. Практически все крупные потребители электрической энергии также адаптированы на подключение к источникам переменного тока.
В настоящее время применение переменного трехфазного тока считается действующим мировым стандартом производства, потребления и передачи электрической энергии. На территории Российской Федерации и в других странах Европы, промышленная частота тока составляет 50 герц.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости выполнения электромонтажных работ.
Электрические сети
Электрические сети.
Электроэнергетической системой
называется электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.
В настоящее время в составе 6 объединенных энергосистем работает параллельно 74 районных систем.
Электроэнергетической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.
Подстанцией
называется электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств до и выше 1000 В, аккумуляторной батареи устройств управления и вспомогательных сооружений.
Распределительным устройством
называется электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы.
Линией электропередачи
(ЛЭП) любого напряжения (воздушной или кабельной) называется электроустановка, предназначенная для передачи электрической энергии на одном и том же напряжении без трансформации.
По ряду признаков электрические сети подразделяются на большое количество разновидностей, для которых применяются различные методы расчета, монтажа и эксплуатации.
Электрические сети делятся:
1. По напряжению:
а) до 1 кВ;
б) выше 1 кВ.
2. По уровню номинального напряжения:
а) сети низкого (напряжения (до 1 кВ);
б) сети среднего напряжения (выше 1 кВ и до 35 кВ включительно);
в) сети высокого напряжения (110 … 220 кВ);
г) сети сверхвысокого напряжения (330 … 750 кВ);
д) сети ультравысокого напряжения (выше 1000 кВ)
3. По степени подвижности:
а) передвижные (допускают многократное изменение трассы, свертывание и развертывание) — сети до 1 кВ;
б) стационарные сети (имеют неизменяемую трассу и конструкцию):
•временные — для питания объектов, работающих непродолжительно (несколько лет);
•постоянные — большинство электрических сетей, работающих в течение десятилетий.
4. По назначению:
а) сети до 1 кВ: осветительные; силовые; смешанные; специальные (сети управления и сигнализации).
б) сети выше 1 кВ: местные, обслуживающие небольшие районы, радиусом действия 15… 30 км, напряжением до 35 кВ включительно; районные, охватывающие большие районы и связывающие электростанции электрической системы между собой и с центрами нагрузок, напряжением 110 кВ и выше.
5. По роду тока и числу проводов:
а) линии постоянного тока: однопроводные, двухпроводные, трехпроводные (+, -, 0);
б) линии переменного тока: однофазные (одно- и двухпроводные), трехфазные (трех- и четырехпроводные), неполнофазные (две фазы и нуль).
6. По режиму работы нейтрали: с эффективно заземленной нейтралью (сети выше 1 кВ), с глухозаземленной нейтралью (сети до и выше 1 кВ), с изолированной нейтралью (сети до и выше 1 кВ).
7. По схеме электрических соединений:
а) разомкнутые (нерезервированные);
б) замкнутые.
8. По конструкции:
a) электропроводки (силовые и осветительные );
б) токопроводы — для передачи электроэнергии в больших количествах на небольшие расстояния;
в) воздушные линии — для передачи электроэнергии на большие расстояния;
г) кабельные линии — для передачи электроэнергии на далекие расстояния в случаях, когда сооружение ВЛ невозможно.
К электрическим сетям предъявляются следующие требования: надежность, живучесть и экономичность.
Надежность
— основное техническое требование, под которым понимается свойство сети выполнять свое назначение в пределах заданного времени и условий работы, обеспечивая электроприемники электроэнергией в необходимом количестве и надлежащего качества.
Необходимое количество электроэнергии определяется мощностью и режимом работы электроприемников. Качество электроэнергии зависит от параметров сети и определяется ГОСТ 13109-97, в которых приведены допустимые отклонения напряжения на зажимах электроприемников: электродвигатели -5% … +10%; лампы рабочего освещения промышленных предприятий и общественных зданий, прожекторы наружногоюсвещения -2,5%…+5%; лампы освещения жилых зданий, аварийного и наружного освещения, прочие электроприемники ±5%.
Надежность обеспечивается:
1. применением схемы сети, учитывающей ответственность электроприемников;
2. выбором соответствующих марок проводов и кабелей;
3. тщательным расчетом сечений проводов и кабелей по нагреву, допустимой потере напряжения и механической прочности и расчетом устройств регулирования напряжения;
4. соблюдением технологии электромонтажных работ;
5. своевременным и качественным выполнением правил технической эксплуатации.
Живучесть электрической сети
— это свойство выполнять свое назначение в условиях разрушающих воздействий в том числе и в боевой обстановке при воздействиях средств поражения противника.
Живучесть достигается:
1. использованием конструкций, которые наименее подвержены разрушению при воздействии поражающих факторов оружия противника;
2. специальной защитой сети от поражающих факторов;
3. четкой организацией ремонтно-восстановительных работ. Живучесть — основное тактическое требование.
Экономичность
— это минимум затрат на сооружение и эксплуатацию сети при условии выполнения требований надежности и живучести.
Экономичность обеспечивается:
1. применением типовых серийно выпускаемых и стандартных конструкций;
2. унификацией материалов и оборудования;
3. применением не дефицитных и недорогих материалов;
4. возможностью дальнейшего развития, расширения и усовершенствования в процессе эксплуатации.
Ток переменный
Большая часть электростанций построена с применением генератора переменного тока. Помимо этого, амплитудное напряжение тока переменного легко изменяется с помощью трансформаторов, благодаря чему можно понижать либо повышать уровень напряжения в широких пределах. Большинство потребителей электрической энергии также ориентировано на использование переменного тока. Применение трехфазного тока переменного является мировым стандартом в генерации, передаче и преобразовании электроэнергии.
При объединении потребителей по фазам в группы из переменного трехфазного тока получают однофазный переменный ток, который используют многие бытовые потребители. Каждой группе потребителей при этом выделяют одну из трех фаз, второй же провод («ноль»), который применяют при передаче тока однофазного, является для всех групп общим и заземляется в своей начальной точке.
