Електропостачання

Електропостачання служить для забезпечення електроенергією всіх галузей господарства: промисловості, сільського господарства, транспорту, міського господарства і т. Д. У систему електропостачання входять джерела живлення, що підвищують і знижують підстанції електронні, які живлять розподільні електронні мережі, різні допоміжні пристрої і споруди. Основна частина вироблюваної електроенергії споживається промисловістю, наприклад в СРСР - близько 70% (1977). Структура електропостачання визначається історично склалися особливостями виробництва і розподілу електроенергії в окремих країнах. Принципи побудови систем електропостачання в промислово розвинених країнах є загальними.

Найбільша електростанція Кубані

Якась специфічність і місцеві відмінності в схемах електропостачання залежать від розмірів території країни, її кліматичних умов, рівня економічного розвитку, обсягу промислового виробництва і щільності розміщення електрифікованих об`єктів і їх енергоємності.

Напруження в системах електропостачання є хорошими значеннями, випробуваними на практиці. У кожному конкретному випадку вибір напруги залежить від переданої потужності і (від відстані джерела живлення до споживача. Шкали напруг, прийняті в різних країнах, не мають між собою принципових відмінностей. Застосовувані в СРСР напруги (6, 10, 20, 35, 110 , 220, 300 кв і т. д.) властиві і для інших держав. у шкалах деяких країн є напруги проміжних значень, які були введені на ранньому етапі будівництва електронних мереж і продовжують вживатися, хоча в ряді випадків вже і не є хорошими.

Троїцька термічна ГРЕС

Харчування електроенергією великих промислових і транспортних компаній і міського господарства здійснюється на напрузі 110 і 220 кв (в США нерідко 132 кв), а для особливо великих і енергоємних - 330 і 500 кв. Розподіл енергії на перших щаблях при цьому виробляється на напрузі 110 або 220 кв. Напруга 110 кв застосовується частіше, т. К. В даному випадку легше розташувати повітряні лінії електропередачі на забудованих територіях підприємств і міст. Розподіл енергії між споживачами при напрузі 220 кв доцільно тоді, коли ця напруга є також і годує. При певних умовах має переваги мережева напруга 60-69 кв (застосовується в ряді країн Західної Європи і в США). Напруга 35 кв вживають в живильних і розподільних мережах промислових підприємств середньої потужності, в маленьких і середніх містах і в сільських електронних мережах, також для харчування на великих підприємствах масивних електроприймачів: електропечей, випрямних установок і т. П. Напруга 20 кв використовується порівняно рідко для розвитку мереж, що мають це напруга-воно може виявитися доцільним в районах з невеликою щільністю електронних навантажень, також у великих містах і на великих підприємствах при наявності

ТЕЦ з генераторним напругою 20 кв. Напруги 10 і 6 кв використовують при розподілі електроенергії (на різних щаблях електропостачання) на промислових підприємствах, в містечках і ін. Ці напруги застосовні також для харчування об`єктів невеликої потужності, неподалік віддалених від джерела живлення. У більшості випадків доцільно впровадження напруги 10 кв в якості основного. При цьому харчування електродвигунів робиться від знижувальних підстанцій 10/6 кв за схемою трансформатор - движок або від обмоток 6 кв трансформатора 110/220 кв з розщепленими вторинними обмотками (10і 6 до- 6).

Електропідстанція Сабурова 220кВ

Схеми систем електропостачання будують, виходячи з принципу максимально можливого наближення джерела електроенергії вищої напруги до електроустановок споживачів з найменшою кількістю ступенів проміжної комутації і трансформації. Для цих цілей використовують т. Н. найглибші вводи (35-220 кв) кабельних та повітряних ліній електропередачі. Понижуючі підстанції розташовуються в центрах розташування основних споживачів електроенергії, т. Е. В центрах електронних навантажень. В результаті такого розміщення знижується втрата електроенергії, скорочується витрата матеріалів, зменшується число проміжних мережевих ланок, поліпшується режим роботи електроприймачів. Елементи системи електропостачання несуть постійне навантаження, розраховуються на взаємне резервування з урахуванням допустимих перевантажень і розумного обмеження споживання електроенергії і в післяаварійний режимі, коли виконуються відновлювальні роботи на покоробленностью елементі або ділянці мережі. У більшості випадків передбачається роздільна робота частин з використанням коштів автоматики і глибокого секціонування всіх ланок. Паралельна робота застосовується тільки при потрібних обгрунтуваннях.

Глибокі вводи роблять магістральними та круговими лініями (рис. 1) в залежності від умов середовища, забудови місцевості і ін. Причин. Схема введення кабельних кругових ліній конкретно в трансформатор підстанції є найпростішою більш малогабаритної і надійної. При використанні найглибших вводів може бути застосування малогабаритних, стовідсотково закритих осередків КРПЕ (комплектних розподілить, пристроїв з елегазовим заповненням) на напругу 110 кв.

електропідстанція

Схеми розподілить, мереж 6-20 кв роблять магістральними, круговими або змішаними (рис. 2) з модифікаціями по мірі надійності. 1-і ступені електропостачання великих компаній зазвичай роблять по магістральним схемам з сильними струмопроводами 6-10 кв, від яких через розподільні пункти харчуються цехові трансформаторні пункти. У міських мережах при напрузі 6 і 10 кв використовують петльові, двопроменеві і багатопроменеві схеми, які є різновидами магістральних.

На великих вузлових підстанціях 110-220 кв (на величезних заводах, в містечках з розвиненою електронною мережею, величезним числом приєднань і т. П.) Електронні схеми зазвичай мають подвійну систему шин. При напрузі 6 і 10 кв у великих розподільних пристроях в разі необхідності поділу харчування або виділення споживачів (наприклад, на великих перетворювальних підстанціях) подвійна система шин дозволяє переводити якісь агрегати на знижену напругу, зберігаючи для інших споживачів звичайне напруга. В споживчих електроустановках найбільш часто вживають схеми підстанцій з однією системою секціонованих шин із застосуванням (у міру потреби) автоматики на секційних вимикачах або вводах. При частих оперативних перемикань і ревізіях (оглядах і перевірках) вимикачів доцільними є схеми з обхідною (додаткової) системою шин, яка дозволяє провести ревізію або ремонт будь-якої робочої системи шин і будь-якого вимикача без перерви харчування. Ці схеми використовують, наприклад, на великих електропічних підстанціях промислових підприємств. Поширені прості схеми підстанцій без шин первинної напруги на підстанціях глибоких введень 210 і 220 кв і на трансформаторних підстанціях 10 і 6 кв, що живляться по блокових схемах лінія - трансформатор (див. Рис. 1 і 2). На трансформаторних підстанціях на стороні 10 і 6 кв ставлять вимикачі навантаження, а при круговому харчуванні використовують глухе приєднання трансформаторів.
На великих об`єктах правильно будівництво електронних мереж з сильними струмопроводами 10 і 6 кв (замість величезного числа кабелів), кабельних естакад і галерей (замість дорогих і масивних тунелів), прокладка кабелів 110 і 220 кв (замість повітряних ліній).

лінії електропередач

Надійність електропостачання залежить від вимог безперебійності роботи електроприймачів. Потрібна ступінь надійності визначається тим ймовірним шкодою, яку може бути завдано виробництва при припиненні їх харчування. Є 3 категорії надійності електроприймачів. До 1-ї категорії відносять ті, харчування яких забезпечують більш ніж 2 незалежних автоматом резервуються джерела. Такі електроприймачі потрібні на об`єктах з підвищеними вимогами до безперебійності роботи (наприклад, безперервне хім створення). Кращі в даному випадку схеми електропостачання з територіально роз`єднаними незалежними джерелами. Допустимий перерву в Е. для деяких виробництв не повинен перевищувати 0,15-0,25 сек, тому важливою умовою є потрібне швидкодія відновлення живлення. Для особливо відповідальних електроприймачів в схемі електропостачання передбачають додатковий 3-ий джерело. До 2-ї категорії відносяться електроприймачі, що допускають перерву живлення на час, потрібний для включення ручного резерву. Для приймачів 3-й категорії допускається перерва живлення на час до 1 сут, потрібне на зміну або ремонт пошкодженого елемента системи.

Якість електроенергії. В системи електропостачання часто входять електроприймачі, робота яких супроводжується ударними навантаженнями і несприятливо відбивається на роботі інших ( «спокійних») електроприймачів, загальному режимі роботи системи, на якості електроенергії. До таких електроприймачів відносяться вентильніперетворювачі, дугові електропечі, електрозварювальні апарати, електровози, робота яких супроводжується різко змінними поштовхами навантаження, коливаннями напруги, зниженням коефіцієнта потужності, утворенням вищих гармонік, появою НЕ симетрії напруг. Показники якості електроенергії покращуються при підвищенні потужності короткого замикання в точці мережі, до якої трапилася електроприймачі з несприятливими рисами. Щоб зробити такі умови, зменшують реактивний опір живлячих ліній, не включаючи до їх реактори електронні, або знижуючи їх реактивність, виключаючи з схем струмопроводи і ін. При цьому повинна бути відповідно збільшена відключається потужність вимикачів.

Опори ліній електропередач. Питання поліпшення якості електроенергії вирішуються комплексно при проектуванні систем електропостачання та електроприводу. Відмінні результати дає поділ харчування електроприймачів з ударними і т. Н. спокійними навантаженнями оковам приєднання їх до різних трансформаторів і різних гілках розщеплених трансформаторів або плечей здвоєних реакторів. Поліпшити якість електроенергії сприяє впровадження в схеми електропостачання електроприводів зі зниженим споживанням реактивної потужності, застосування багатофазних схем випрямлення і ін. При дефіцитності цих заходів застосовують спеціальні пристрої: синхронні компенсатори з швидкодіючим збудженням, великою кратністю перевантаження по реактивній потужності (в 3-4 рази), що працюють в т. н. режимі стеження за реактивною потужністю електропріёмніков- синхронні електродвигуни зі спокійною навантаженням, що приєднуються до загальних з вентильними перетворювачами шинам і мають потрібну располагаемую потужність і швидкодіючий збудження з високим рівнем форсіровкі- статичні джерела реактивної потужності з високою швидкодією, без інерційністю і плавним зміною реактивної потужності-поздовжню ємнісні компенсацію, що дає можливість моментального безінерційного і безперервного автоматичного р егулірованія напруги-силові резонансні електронні фільтри для гасіння вищих гармонік.

 Мал. 1. Схема найглибших вводів 110 і 220 кв: а - круговая- б - магістральная- ПГВ - підстанції глибокого вводу УРП - вузлова розподільна підстанція.

 Мал. 2. Схеми мереж 6 і 10 кв: а - двоступенева кругова з проміжними розподільними пункту (РП) - б - магістральна з токопроводамі- в - двопроменева з автоматичним включенням резерву (АВР) на напругу 0,4 кв-ДПП - основна знижувальних подстанція- ТП - трансформаторна підстанція.