uadepe.ru

Як влаштована електрична мережа

Електростанції Росії об`єднані в федеральну енергосистему, яка є джерелом електричної енергії для всіх її споживачів. Передача і розподіл електроенергії здійснюється за допомогою повітряних ліній електропередачі, які перетинають всю країну. Для зменшення втрат при передачі електроенергії в лініях електропередач застосовується дуже висока напруга - 10-ки і (частіше) сотки кіловольт.

З огляду на своєї економічності при передачі енергії застосовується придумана російським інженером М.О. Доливо-Добровольським трифазна система змінного струму, при якій електроенергія передається за допомогою 4 проводів. Три з цих проводів іменуються лінійними або фазними, а 4-ий - нейтральним проводом або просто нейтраллю.

Споживачі електроенергії розраховані на більш низькі напруги, ніж напруга в енергосистемі. Зниження напруги робиться в два кроки. Спочатку на понижувальної підстанції, яка є частиною енергосистеми, напруга знижується до 6-10 кВ (кіловольт). Подальше зниження напруження робиться на трансформаторних підстанціях. Їх знайомі всім стандартні «трансформаторні будки» у величезній кількості розкидані по компаніям і житлових масивів. Після трансформаторної підстанції напруга знижується до 220-380 В.

Напруга між лінійними проводами трифазної системи змінного струму іменується лінійним. Номінальна діюче значення лінійної напруги в Росії дорівнює 380 В (вольт). Напруга між нейтраллю і будь-ким із лінійних проводів іменується фазним. Воно в корінь з 3-х разів менше лінійного. Його номінальне значення в Росії дорівнює 220 В.

Джерелом струму для енергосистеми є трифазні генератори змінного струму, встановлені на електричних станціях. Будь-яка з обмоток генератора індукує лінійна напруга. Обмотки симетрично розміщені по колу генератора. Відповідно і лінійні напруги зміщені один щодо одного по фазі. Цей фазовий зсув постійний і дорівнює 120 градусам.

Трифазна система змінного струму

Після трансформаторної підстанції напруга через розподільні щитки або (на підприємствах) розподільні пункти надходить до споживачів.



Деякі споживачі (електродвигуни, промислове обладнання, великі ЕОМ і масивне комунікаційне обладнання) розраховані на конкретне підключення до трифазної електричної мережі. До них підводяться чотири дроти (не рахуючи захисного заземлення).

Малопотужні споживачі (персональні комп`ютери, побутові прилади, офісна техніка тощо) розраховані на однофазовий електронну мережу. До них підводять два дроти (не рахуючи захисного заземлення). У переважній кількості випадків один з цих проводів - лінійний, а інший - нейтральний. Напруга між ними за зразком дорівнює 220 В.

Наведені вище значення напруги не вичерпують повністю характеристики електронної мережі. Змінний електричний струм характеризується також частотою. Номінальна стандартне значення частоти в Росії дорівнює 50 Гц (Герц).

Реальні значення напруги і частоти електронної мережі природно можуть відрізнятися від номінальних значень.

До мережі постійно підключаються нові споживачі електроенергії (струм або навантаження в мережі зростає) або відключаються будь-які споживачі (в результаті струм або навантаження мережі зменшується). При збільшенні навантаження напруга в мережі падає, а при зменшенні навантаження напруга в мережі зростає.

Для зменшення впливу конфігурації навантаження на напругу, на понижуючих підстанціях існує автоматична система регулювання напруги. Вона створена для підтримки постійного (в певних межах і з певною точністю) напруги при зміні навантаження в мережі. Регулювання здійснюється за рахунок перекоммутации обмоток потужних знижувальних трансформаторів.

Частота змінного струму задається частотою обертання генераторів на електростанціях. При збільшенні навантаження частота прагне трохи зменшитися, система регулювання електростанції збільшує витрату робочого тіла через турбіну, і частота обертання генератора відновлюється.

Очевидно жодна система регулювання (напруги або частоти) не може працювати абсолютно, і в будь-якому випадку користувачеві електронної мережі необхідно змиритися з якимись відхиленнями рис мережі від номінальних значень.

У Росії вимоги до якості електричної енергії стандартизовані. ГОСТ 23875-88 дає визначення показників якості електроенергії, а ГОСТ 13109-87 встановлює значення цих характеристик. Цим еталоном встановлені значення показників у точках підключення споживачів електроенергії. Для користувача це означає, що він може домагатися від енергопостачальної організації, щоб загальноприйняті норми дотримувалися не деінде в енергосистемі, а конкретно в його розетці.

Найбільш важливі показники якості електроенергії - це відхилення напруги від номінального значення, коефіцієнт несинусоїдальності напруги, відхилення частоти від 50 Гц.

Відповідно до стандарту протягом більше 95% часу кожної доби фазна напруга має перебувати в діапазоні 209-231 В (відхилення 5%), частота в межах 49.8-50.2 Гц, а коефіцієнт несинусоїдальності не повинен перевищувати 5%.

Інші 5-менш відсотків часу кожної доби напруга може змінюватися від 198 до 242 В (відхилення 10%), частота від 49.6 до 50.4 Гц, а коефіцієнт несинусоїдальності повинен бути менше 10%. Допускаються також сильніші зміни частоти: від 49.5 Гц до 51 Гц, але загальна тривалість таких змін не повинна перевищувати 90 годин за рік.

Катастрофами електропостачання іменуються ситуації, коли показники якості
електроенергії короткостроково виходять за встановлені межі. частота може
відхилятися на 5 Гц від номінального значення. Напруга може знижуватися до
нуля. В майбутньому показники якості повинні відновлюватися.

А.А.Лопухін
Джерела безперебійного живлення без секретів
Поділися в соціальних мережах:


Схожі