H Pārvades līnijas nominālais spriegums būtiski ietekmē tā tehniskos un ekonomiskos rādītājus. Ar augstu nominālo spriegumu ir iespējams pārsūtīt lielu jaudu uz lielos attālumos un ar mazākiem zaudējumiem. Jaudas pārvades jauda pārejā uz nākamo nominālā sprieguma pakāpi palielinās vairākas reizes. Tajā pašā laikā, palielinoties nominālajam spriegumam, būtiski palielinās kapitālieguldījumi iekārtās un elektropārvades līniju būvniecībā.
Elektrisko tīklu nominālo spriegumu Krievijā nosaka GOST 21128 – 83 (1. tabula).
Tabula 1
Nominālais fāzes spriegums, kV,
spriegumam virs 1000 V saskaņā ar GOST 721–77 (ST SEV 779–77)
| Tīkli un uztvērēji | Ģeneratori un sinhronie kompensatori | Transformatori un autotransformatori | Maksimālais darba spriegums | |||
| bez krānu mainītāja | ar krānu mainītāju | |||||
| primārie tinumi | sekundārie tinumi | primārie tinumi | sekundārie tinumi | |||
| (3) * | (3,15) * | (3) un (3.15) ** | (3.15.) un (3.3.) | – | (3,15) | (3,6) |
| 6,3 | 6 un 6,3** | 6.3 un 6.6 | 6 un 6,3** | 6.3 un 6.6 | 7,2 | |
| 10,5 | 10 un 10,5** | 10.5 un 11.0 | 10 un 10,5** | 10.5 un 11.0 | 12,0 | |
| 21,0 | 22,0 | 20. un 21.0** | 22,0 | 24,0 | ||
| – | 38,5 | 35 un 36.75 | 38,5 | 40,5 | ||
| – | – | 110 un 115 | 115 un 121 | |||
| (150) * | – | – | (165) | (158) | (158) | (172) |
| – | – | 220 un 230 | 230 un 242 | |||
| – | ||||||
| – | – | |||||
| – | – | |||||
| – | – | – | – |
* Nominālais spriegums, kas norādīts iekavās, nav ieteicams jaunizveidotiem tīkliem.
** Transformatoriem un autotransformatoriem, kas pieslēgti tieši elektrostaciju ģeneratoru sprieguma kopnēm vai ģeneratoru izejām.
Pārvades līnijas ekonomiski izdevīgais nominālais spriegums ir atkarīgs no daudziem faktoriem, starp kuriem vissvarīgākie ir pārraidāmie aktīvā jauda un attālums. Uzziņu literatūrā ir norādītas dažādu elektrisko tīklu pielietojuma jomas nominālie spriegumi konstruēts, pamatojoties uz kritēriju, kas nav piemērots tirgus ekonomikai. Tāpēc elektrotīkla varianta izvēle ar vienu vai otru nominālo spriegumu jāizdara, pamatojoties uz citiem kritērijiem, piemēram, kopējo izmaksu kritēriju (skat. 2.4. punktu). Tomēr nominālo spriegumu aptuvenās vērtības var iegūt arī, izmantojot vecās metodes (piemēram, izmantojot empīriskas formulas un tabulas, kurās ņemts vērā dažāda nominālā sprieguma līniju maksimālais pārraides attālums un caurlaidspēja).
Sprieguma noteikšanai visbiežāk tiek izmantotas šādas divas empīriskās formulas. U:
Or 
, (1)
kur R- pārraidītā jauda, MW; l- līnijas garums, km.
Iegūtie spriegumi tiek izmantoti, lai izvēlētos standarta nominālo spriegumu, un nemaz nav nepieciešams izvēlēties spriegumu, kas vienmēr ir lielāks par to, kas iegūts ar šīm formulām. Ja salīdzināmo elektrotīklu iespēju kopējo izmaksu starpība ir mazāka par 5%, priekšroka jādod iespējai izmantot augstāku spriegumu. 35–1150 kV līniju jauda un pārvades diapazons, ņemot vērā biežāk izmantotos vadu posmus un faktisko vidējo gaisvadu līniju garumu, norādīts tabulā. 2.
Tabula 2
Joslas platums un pārraides diapazons 35–1150 kV līnijās
| Līnijas spriegums, kV | Stieples sekcija, mm2 | Pārraides jauda, MW | Elektropārvades līnijas garums, km | ||
| dabisks | pie strāvas blīvuma 1,1 A / mm 2 * | robeža (pie efektivitātes = 0,9) | vidēja (starp divām blakus esošām apakšstacijām) | ||
| 70-150 | 4-10 | ||||
| 70-240 | 13-45 | ||||
| 150-300 | 13-45 | ||||
| 240-400 | 90-150 | ||||
| 2 × 240–2 × 400 | 270-450 | ||||
| 3 × 300–3 × 400 | 620-820 | ||||
| 3 × 300–3 × 500 | 770-1300 | ||||
| 5'300-5'400 | 1500-2000 | ||||
| 8'300-8'500 | 4000-6000 | – |
* Gaisvadu līnijām 750–1150 kV 0,85 A / mm 2.
Projektētā elektrotīkla vai tā atsevišķu posmu variantiem var būt dažādi nominālie spriegumi. Parasti vispirms tiek noteikti galvas, vairāk noslogotu posmu spriegumi. Gredzena tīkla posmi, kā likums, jāveic vienam nominālajam spriegumam.
Spriegumi 6 un 10 kV ir paredzēti sadales tīkli pilsētās, laukos un rūpniecības uzņēmumos. Pārsvarā ir 10 kV spriegums, 6 kV tīklus izmanto, ja uzņēmumos ir ievērojama elektromotoru slodze ar nominālo spriegumu 6 kV. Jaunizveidotiem tīkliem nav ieteicams izmantot spriegumu 3 un 20 kV.
35 kV spriegumu izmanto 6 un 10 kV energocentru izveidei galvenokārt lauku apvidos. Krievijā (bijušajā PSRS) ir kļuvušas plaši izplatītas divas elektrotīklu sprieguma sistēmas (110 kV un augstākas): 110–220–500 un 110 (150)–330–750 kV. Pirmā sistēma tiek izmantota lielākajā daļā IPS, otrā pēc PSRS sadalīšanas palika tikai Ziemeļrietumu IPS (Centra IPS un Ziemeļkaukāza IPS ar galveno sistēmu 110– 220–500 kV, 330 kV tīkliem arī ir ierobežota sadale).
110 kV spriegums ir visplašāk izmantotais sadales tīkliem visās UES neatkarīgi no pieņemtās sprieguma sistēmas. 150 kV tīkli pilda tādas pašas funkcijas kā 110 kV tīkli, taču tie ir pieejami tikai Kolas energosistēmā un netiek izmantoti jaunprojektētiem tīkliem. 220 kV spriegums tiek izmantots, lai izveidotu 110 kV tīkla jaudas centrus. Attīstoties 500 kV tīklam, 220 kV tīkli ieguva galvenokārt sadales funkcijas. Energosistēmu maģistrālajam tīklam un 110 kV tīklu energocentru izveidei tiek izmantots 330 kV spriegums. Pamattīkli tiek veikti ar spriegumu 500 vai 750 kV atkarībā no pieņemtās sprieguma sistēmas. UES, kur tiek izmantota 110–220–500 kV sprieguma sistēma, nākamais solis ir 1150 kV spriegums.
2. piemērs
1. piemērā atlasītajām tīkla attīstības iespējām b, iekšā un e(1. att.) izvēlieties tīkla posmu nominālos spriegumus. Aktīvās slodzes vērtības pārtikas punktos: R 1 = 40 MW, R 2 = 30 MW un R 3 = 25 MW.
Risinājums. Visām aplūkojamajām iespējām ir raksturīga tīkla CP galvenās daļas klātbūtne - 1. Jaudas plūsma šajā tīkla posmā (neņemot vērā jaudas zudumus citās) ir vienāda ar visu slodžu summu. trīs spēka centri, t.i. R CPU — 1 = R 1 + R 2 + R 3 = 95 MW. Saskaņā ar izteiksmēm (1) mēs iegūstam spriegumus šai tīkla sadaļai vai 
un saskaņā ar ieteicamo sprieguma skalu (1. tabula) var ņemt 110 vai 220 kV nominālo spriegumu. Avārijas režīma strāva noteiktai tīkla sadaļai plkst U n = 110 kV ir vienāds ar 
A, plkst U n = 220 kV - 268 kA. Abām sprieguma klasēm 110 kV tīklā var izmantot vadu zīmolu AC-240/32 pieļaujamajai apkurei, 220 kV tīklā - atbilstoši koronas apstākļiem. Apsveriet atlikušās projektētā tīkla sadaļas.
1.–2. sadaļa ir raksturīga visām tīkla attīstības iespējām b, iekšā un e(1. att.) un tajos atšķiras tikai ar jaudas plūsmas līmeni caur to. Par opciju b spriegumi saskaņā ar izteiksmēm (1) ir attiecīgi vienādi ar U 1 - 2 = 79,18 un U 1 - 2 = 96,08 kV, opcijām iekšā un e U 1 - 2 = 92,14 un U 1 - 2 = 119,13 kV.
1.-3. sadaļa ir raksturīga diviem tīkla attīstības variantiem - b un e. Par opciju bšīs sadaļas spriegumi saskaņā ar izteiksmēm (1) ir attiecīgi vienādi ar U 1 - 3 = 80 un U 1 - 3 = 91,29 kV, iespēja e–U 1 - 3 = 97,43 un U 1 - 3 = 123,61 kV.
2. - 3. sižets ir raksturīgs opcijām iekšā un e.Šīs sadaļas spriegumi ir vienādi U 2 - 3 = 73,7 un U 2 - 3 = 92,59 kV.
Spriegums līdz 1000 V
Elektroenerģijas sadalei no tiek izmantoti elektriskie tīkli ar spriegumu līdz 1000 V transformatoru apakšstacijas elektroenerģijas patērētājiem. Tie sastāv no barošanas līnijām, maģistrālēm un atzariem.
Padeves līnija ir paredzēts elektroenerģijas pārvadīšanai no sadales iekārtas ar spriegumu līdz 1000 V uz sadales punktu, galveno līniju vai atsevišķu jaudas uztvērēju.
Šoseja ir paredzēts, lai pārsūtītu elektroenerģiju uz vairākiem sadales punktiem vai jaudas uztvērējiem, kas ar to savienoti dažādos punktos.
Filiāle atiet no galvenā uz jaudas uztvērēju vai no sadales punkta uz vienu vai vairākiem maziem jaudas uztvērējiem, kas iekļauti līnijā.
Radiālā tīkla diagramma. Mugurkaula tīkla diagramma
1 - apakšstacija, 2 - sadales punkts, 3 - jaudas uztvērējs.
Elektrotīklu ar spriegumu līdz 1000 V pārbaužu biežumu nosaka vietējās instrukcijas atkarībā no ekspluatācijas apstākļiem, bet ne retāk kā reizi trijos mēnešos. Strāvas slodžu, elektrisko tīklu temperatūras mērīšana, izolācijas pārbaudes parasti tiek apvienotas ar sadales iekārtas, kurai ir pievienoti elektriskie tīkli, apgriešanās pārbaudēm. Pārbaudot veikalu tīklus, īpaša uzmanība tiek pievērsta pārrāvumiem, pastiprinātai vadu vai kabeļu noliekšanai, mastikas traipiem uz kabeļu piltuvēm u.c. Vadi un kabeļi, kā arī cauruļu ārējās virsmas ar elektroinstalāciju un sadales kārbām tiek attīrītas no putekļus un netīrumus ar matu suku.
Pārbaudiet, vai zemējuma vadītājs ir labā saskarē ar zemējuma cilpu vai zemējuma konstrukciju; noņemamie savienojumi tiek izjaukti, notīrīti līdz metāla spīdumam, samontēti un pievilkti.
Vadi un kabeļi tiek pārbaudīti, bojātās izolācijas daļas tiek atjaunotas ar HB lentes vai PVC lentes tinumu. Izmēriet izolācijas pretestību ar 1000 V meggeru, ja tā ir mazāka par 0,5 mΩ, tad vadu daļas ar zemu izolācijas pretestību tiek aizstātas ar jaunu.
Atveriet sadales kārbu vākus. Ja kastes iekšpusē, uz kontaktiem un vadiem ir mitrums un putekļi, pārbaudiet kastes vāka blīvējumu stāvokli kastes ieejās. Tiek nomainītas blīves, kas zaudējušas elastību un nenodrošina kārbu hermētiskumu. Savienojumi ar oksidācijas vai kušanas pēdām tiek izjaukti, iztīrīti, ieeļļoti ar tehnisko vazelīnu un savākti.
Viņi pārbauda noliekšanos, kurai kabeļu un virkņu vadiem jābūt ne vairāk kā 100–150 mm ar 6 m laidumu un ne vairāk kā 200–250 mm ar 12 m laidumu. Ja nepieciešams, tiek pārvilktas sadaļas ar lielu nokarenu bultiņu. Tērauda kabeļu nospriegošana tiek veikta līdz minimālai iespējamai noliekšanai. Šajā gadījumā spriegošanas spēks nedrīkst pārsniegt 75% no pārrāvuma spēka, kas atļauts konkrētai kabeļa daļai.
Atkarībā no ieklāšanas metodēm mainās vadu dzesēšanas apstākļi. Tas noved pie nepieciešamības pielāgot pieļaujamās strāvas slodzes.
Ilgtermiņa pieļaujamās strāvas slodzes uz vadiem ar gumijas un PVC izolāciju nosaka no vadu sildīšanas apstākļiem līdz temperatūrai; apkārtējās vides temperatūrā.Slodzes uz vadiem, kas ielikti kastēs, kā arī paplātēs, tiek ņemti kā uz caurulēs ieliktajiem vadītājiem.
Aprēķinot elektrotīklus ar spriegumu līdz 1000 V, vadu šķērsgriezumu izvēlas atbilstoši ilgstoši pieļaujamajai strāvas slodzei un pārbauda tīklā pieļaujamo sprieguma novirzi.
Lai vienkāršotu šos aprēķinus, varat izmantot nomogrāfisko metodi elektropārvades līniju šķērsgriezuma noteikšanai atbilstoši apkures apstākļiem un sprieguma novirzēm. Metode ļauj izvēlēties sekcijas ēku iekšējai elektroinstalācijai.
Nomogrammas kabeļu līniju šķērsgriezuma noteikšanai ir parādītas zemāk.
Nomogramma kabeļu līniju vadu posma noteikšanai ar spriegumu līdz 1000 V.
1 - =1; 2 – =0,95; 3 – =0,9; 4 – =0,85;
5 – =0,8; 6 – =0,75; 7 – =0,7.
I - 10%; II - 5%; III - 2,5%.
Nomogrammas labajā pusē zināmām jaudas vērtībām R un jaudas koeficients diapazonā no 0,7 līdz 1 nosaka strāvu līnijā es. Šī nomogrammas daļa ir lineāra un īsteno izteiksmi
kur R - aprēķinātā aktīvās slodzes jauda, kW; - tīkla nominālais spriegums.
Elektrības līnijas šķērsgriezums, kas atbilst apkures apstākļiem, tiek izvēlēts, ņemot vērā PUE prasības.
kur ir ilgstoši pieļaujamā slodzes strāva. Tā kā kabeļu līnijām ilgstoši pieļaujamā strāva ir atkarīga no izolācijas materiāla un ieklāšanas metodes, nomogramma parāda
četras fāzes vadu sekcijas standarta diapazona skalas.
Nomogrammas kreisajā pusē atbilstoši slodzes momentam
ieslēgts tolerance spriegums un zināms jaudas koeficients, tiek noteikts elektrolīnijas vadu šķērsgriezums, kas apmierina noteikto sprieguma līmeni. Lai izveidotu atkarības no nomogrammas, tiek izmantota izteiksme
kur r,x- līnijas pretestības aktīvās un induktīvās sastāvdaļas.
Šīs atkarības ir apvienotas līkņu grupā trim sprieguma tolerances vērtībām.
Pirmā vērtība 2,5% ir pieļaujamais sprieguma kritums vistālāk esošajām lampām rūpniecības uzņēmumu un sabiedrisko ēku iekšējam darba apgaismojumam.
Otrā vērtība 5% ir tāda pati, uz elektromotoru spailēm.
Trešā vērtība 10% ir tāda pati, pēc avārijas režīmiem.
Sadaļas pārbaude kabeļu līnija sprieguma tolerancei visiem veidiem kabeļu tīkli ražots pēc skalas kabeļiem ar plastmasas izolāciju, ieliekot zemē.
1. IEDAĻA.
VISPĀRĪGA INFORMĀCIJA PAR ELEKTROINSTALĀCIJAS
1. LEKCIJA.
TĒMA 1,1–1,3 (2 stundas).
Plāns
1.1. Ievads. Īsumā vēstures atsauce par elektroenerģijas nozares attīstību.
1.2. konvencijas, neitrāla zemējuma sistēma. Standarta jaudas un sprieguma skala.
1.3. Galvenie staciju veidi: termoelektrostacija, IES, hidroelektrostacija, atomelektrostacija, GTU, CCGT. Atjaunojamie enerģijas avoti: GeoPP, WPP, TPP utt.
Ievads. Īss attīstības vēstures apraksts
Enerģētikas nozare
Valsts degvielas un enerģijas komplekss aptver dažāda veida enerģijas un energoresursu saņemšanu, pārvadi, pārveidošanu un izmantošanu.
Enerģētikas nozare- vadošā sastāvdaļa enerģiju, nodrošinot valsts ekonomikas elektrifikāciju uz racionālas elektroenerģijas ražošanas un sadales bāzes.
Lielāko daļu elektroenerģijas saražo liela elektrostacijas. Elektrostacijas ir savstarpēji savienotas savā starpā un ar augstsprieguma patērētājiem elektropārvades līnijas(elektrības līnijas) un formu elektriskās sistēmas.
Elektrības izmantošana sākās ar elektriskās loka atklāšanu, ko veica V. V. Petrovs (1802), P. N. Jabločkovs izgudroja elektriskā loka sveci (1876) un kvēlspuldzi, ko izgudroja A. N. Lodigins (1873–1874).
Elektroenerģijas rūpnieciskā pielietošana sākās, izveidojot B. S. Jacobi, pirmo praktiski pielietojamo elektromotoru ar rotācijas kustība(1834–1837) un elektroformēšanas izgudrojums (1838). 1882. gadā N. N. Benardoss atklāja metālu elektriskās metināšanas metodi.
Pirmās centrālās līdzstrāvas elektrostacijas ar vairāku desmitu, bet vēlāk vairāku simtu kilovatu jaudu tika uzbūvētas 19. gadsimta 80. gados un 90. gadu sākumā. Maskavā, Sanktpēterburgā, Carskoje Selo (tagad Puškina) un vairākās citās pilsētās. Šīm elektrostacijām gandrīz nebija jaudas slodzes, un tikai kopš 1892. gada, kad Kijevā tika palaists elektriskais tramvajs (pirmais tramvajs Krievijā), līdzstrāvas stacijās parādījās jaudas slodze.
Līdzstrāvas staciju (110–220 V) zemais spriegums ierobežoja to darbības rādiusu un līdz ar to arī jaudu. Jaudas transformatora izgudrojums (P. N. Yablochkov, 1876) pavēra iespēju izmantot maiņstrāva augstspriegumu un ievērojami palielināja spēkstaciju klāstu.
Pirmās centrālās vienfāzes maiņstrāvas elektrostacijas ar spriegumu 2–2,4 kV tika uzceltas Odesā (1887), Carskoje Selo (1890), Sanktpēterburgā (1894) un vairākās citās pilsētās.
Pagrieziena punkts elektroapgādes attīstībā kopumā un jo īpaši spēkstacijās bija 1888.–1889. izcilais trīsfāzu maiņstrāvas sistēmas krievu inženieris M. O. Dolivo-Dobrovolskis. Viņš bija pirmais, kurš izveidoja trīsfāzu sinhronos ģeneratorus, trīsfāzu transformatori un, pats galvenais, trīsfāzu asinhronie elektromotori ar vāveres būru un fāzes rotoriem.
Pirmā elektrostacija Krievijā trīsfāzu strāva ar jaudu 1200 kVA uzbūvēja inženieris A.N.Ščensnovičs 1893.gadā Novorosijskā. Stacija bija paredzēta lifta elektrifikācijai.
Apkopojot elektroenerģijas nozares attīstības vispārīgos rezultātus pirmsrevolūcijas Krievijā, var teikt, ka visu Krievijas elektrostaciju uzstādītā jauda 1913. gadā bija aptuveni 1100 MW, ar elektroenerģijas ražošanu aptuveni 2 miljardi kWh gadā. . Elektroenerģijas ražošanas ziņā Krievija ieņēma 15.vietu pasaulē.
1920. gadā pieņemtais GOELRO plāns paredzēja rūpnieciskās ražošanas apjomu pieaugumu valstī aptuveni 2 reizes, salīdzinot ar 1913. gadu. Par pamatu šim rūpniecības pieaugumam bija 30 reģionālo spēkstaciju būvniecība, kas bija plānota uz 10–15 gadiem. dažādos valsts reģionos kopējā jauda 1750 MW. Bija paredzēts, ka elektroenerģijas ražošana jāpalielina līdz 8,8 miljardiem kWh gadā.
GOELRO plāns tika pabeigts līdz 1931. gada 1. janvārim, tas ir, 10 gados. Elektrostaciju uzstādītās jaudas un elektroenerģijas ražošanas jauda dažādos vēstures periodos ir dota tabulā. 1.1.
1.1. tabula
Tabulas beigas. 1.1
Kopš XX gadsimta 90. gadu sākuma. Degvielas un enerģijas kompleksā notiek krīzes parādības. Dažos rajonos trūkst elektrības. Ir pieaugušas prasības vides aizsardzībai. Krievijai ir vajadzīga jauna enerģētikas politika, kas ir pietiekami elastīga. Ir jāsaglabā elektroenerģijas kompleksa un Krievijas UES integritāte. Ir svarīgi atbalstīt neatkarīgus enerģijas ražotājus, kas orientēti uz atjaunojamo vai vietējo energoresursu izmantošanu.
Reformas rezultātā tiks sasniegti šādi rezultāti:
- pieaugs investīciju apjoms elektroenerģētikā, kā rezultātā paātrināsies nozares modernizācijas process un palielināsies tās efektivitāte;
– izmaiņas elektroenerģijas nozarē veicinās saistīto nozaru attīstību: iekārtu, degvielas uc piegādātājus;
- tiks samazināts vidējais īpatnējais jaudas patēriņš;
– palielināsies elektroapgādes drošums patērētājiem;
– būs tirgus, ekonomiski stimuli neatkarīgai elektroenerģijas ražošanai un starpsavienojumu attīstībai.
Enerģētikas stratēģija noteica ievades apjomus Krievijas elektrostacijās laika posmam līdz 2020. gadam. Optimistiskajā scenārijā tie tiek lēsti 177 miljonu kW apmērā, tai skaitā 11,2 miljoni kW HES un AES, 23 miljoni kW AES un 23 miljoni. kW pie TES - 143 miljoni kW (1.2. att.). Tajā pašā laikā ievades apjomam novecojušo iekārtu nomaiņai (tehniskai pārbūvei) jābūt aptuveni 76 miljoniem kW. Mērenā scenārijā nepieciešamība pēc ģenerējošo jaudu nodošanas ekspluatācijā būs 121 miljons kW, no kuriem 70 miljoni kW tehniskajai pārbūvei.
Ņemot vērā eksporta pieaugumu, elektroenerģijas ražošana līdz 2020.gadam sasniegs 1215–1365 miljardus kWh.Tajā pašā laikā plānots būtisks elektroenerģijas ražošanas pieaugums: atomelektrostacijās - no 142 miljardiem kWh 2002.gadā līdz 230–300 miljardu kWh h 2020. gadā, HES - no 164 miljardiem kWh 2002. gadā līdz 195–215 miljardiem kWh 2020. gadā.
Tāpat kā šobrīd, arī turpmāk jaudas nodošanas ekspluatācijā struktūru noteiks degvielas un energoresursu teritoriālās sadales specifika.
Simboli, neitrāla zemējuma sistēma. Standarta jaudas un sprieguma skala
AT elektriskās ķēdes ah elektroinstalācijas, daži elementu alfabētiskie un grafiskie apzīmējumi tiek pieņemti ar vienas līnijas attēlu (1.2. tabula).
slēdži (J) ir paredzēti, lai iespējotu un atspējotu elektriskie savienojumi normālā režīmā, kā arī īssavienojumu (īssavienojumu) laikā ar lielām strāvām. SS nodrošinātos slēdžus sauc par sekciju ( QB). Sadales iekārtās normālas darbības laikā tie ir aizvērti, taču tiem automātiski jāatveras īssavienojuma gadījumā.
Atvienotāji (QS) izolēt (atdalīt) uz remonta laiku drošības nolūkos elektromašīnas, transformatorus, elektropārvades līnijas, ierīces un citus elementus no blakus esošajām strāvas daļām. Viņi spēj atvērties elektriskā ķēde tikai tad, ja tajā nav strāvas vai ar ļoti mazu strāvu. Darbības ar atvienotājiem un slēdžiem jāveic stingri noteiktā secībā.
Atvienotāji ir izvietoti tā, lai jebkura ierīce vai sadales iekārtas daļa varētu tikt izolēta drošai piekļuvei un remontam. Nepieciešams arī iezemēt remontējamo sistēmas posmu. Šim nolūkam atvienotāji ir aprīkoti ar zemējuma nažiem ( QSG), ar kuras palīdzību izolēto sekciju var iezemēt no abām pusēm, t.i., savienot ar zemējuma ierīci. Zemējuma naži tiek piegādāti ar atsevišķām piedziņām. Parasti zemējuma asmeņi ir atspējoti. Atdalītājus izmanto arī pārslēgšanai no vienas SS sistēmas uz otru, nepārtraucot strāvu ķēdēs.
Strāvas ierobežošanas reaktori (LR) ir induktīvās pretestības, kas paredzētas, lai ierobežotu īssavienojuma strāvu aizsargājamajā zonā. Atkarībā no iekļaušanas vietas izšķir sekciju un lineāros reaktorus.
Mērīšanas strāvas transformatori(TA) ir paredzēti, lai pārveidotu strāvu mērījumiem ērtās vērtībās.
Mērīšanas sprieguma transformatori (TV) ir paredzēti mērījumiem ērtiem spriegumiem.
AT ķēdes shēmas instrumentu transformatori Spriegums parasti netiek parādīts.
Vārstu novadītāji(FV), kā arī pārsprieguma novadītāji ir paredzēti, lai aizsargātu elektroiekārtu izolāciju no atmosfēras pārsprieguma. Tie jāuzstāda pie transformatoriem vai elektriskajām ierīcēm stacijā, apakšstacijā, sadales iekārtās.
Elektrisko ķēžu elementu nosacīto grafisko un alfabētisko kodu simbolu piemēri ir sniegti tabulā. 1.2.
1.2. tabula
| Shematisks elementa nosaukums | Grafiskais apzīmējums | Burtu kods |
| A. Primāro slēgumu diagrammu simboli | ||
| Automašīna ir elektriska. Vispārējs apzīmējums Piezīme. Apļa iekšpusē ir atļauts izvietot kvalificējošus simbolus un papildu informāciju, savukārt apļa diametrs, ja nepieciešams, tiek mainīts | G, M | |
| Trīsfāzu ģenerators, piemēram, ar statora tinumu, kas savienots zvaigznē ar paralēliem zariem | G | |
| Maiņstrāvas motors | M | |
| Līdzstrāvas ģenerators (ierosinātājs) |  | G.E. |
| Maiņstrāvas iekārtas statora tinums (katra fāze). | – | |
| Uzbudinājuma tinums sinhronais ģenerators | LG | |
| Transformatora (autotransformatora) jauda. Vispārējs apzīmējums Piezīme. Apļa iekšpusē ir atļauts izvietot kvalifikācijas simbolus un papildu informāciju. Ir atļauts palielināt apļu diametru | T | |
| Piemēram, transformators un autotransformators ar slodzes kārbu pārslēdzēju, kas norāda uz tinumu savienojumu grupu |  | T |
| Strāvas transformators, trīs tinumu | T | |
| Apvedceļa slēdzis | QO | |
| Akumulatora baterija | GB | |
| B. Diagrammu konvencijas tālvadība, signalizācijas, bloķēšanas un mērījumi | ||
| Komutācijas ierīču kontakti: - aizvēršana (a); - atvere (b) | ||
| Vadības taustiņš ar sarežģīta shēma pārslēgšana | SA | |
| Spiedpogas slēdzis: – ar aizvēršanas kontaktu (a); – ar pārtraukuma kontaktu (b) | SB SBC SBT | |
| diode, Zenera diode | VD | |
| Tranzistors | VT | |
| Tiristors | VS | |
| Elektromehāniskās ierīces ar elektromagnētisko piedziņu: – komutācijas elektromagnēts; - atvēršanas solenoīds | YA YAC YAT | |
| Releju, kontaktoru, magnētisko starteru tinumi vadības ķēdēs: – strāvas relejs; – sprieguma relejs; – laika stafete; – starpstafete; – bloķēšanas relejs no atkārtotiem ieslēgumiem; – komandu relejs; - spiediena kontroles relejs; – pozīcijas relejs; – komandu fiksācijas relejs | K KA KV KT KL KBS KC KSP KQ KQQ | |
| Ierobežojuma slēdzis: | SQ SQT SQC | |
| Signāllampiņa: – ar zaļu lēcu; - ar sarkanu lēcu | HL HLG HLR | |
| Mērīšanas indikācijas instrumenti. Vispārējs apzīmējums Piezīme. Vispārējā apzīmējuma iekšpusē var ievadīt paskaidrojošus burtus: – ampērmetrs A – voltmetrs V – vatmetrs W – varmetrs var – frekvences mērītājs Hz – sinhronoskops T. | P PA PV PW PVA PF PS | |
| Ierakstīšanas ierīces. Vispārējs apzīmējums. Piemēram: – ierakstīšanas ampērmetrs; - ierakstīšanas voltmetrs; – reģistrācijas frekvences mērītājs; - osciloskops | PSA PSV PŠŠ PO |
Ģeneratori, transformatori un citi elektriskie elementi sistēmām ir neitrāli, kuru darbības režīms (darba zemējuma paņēmiens) ietekmē elektrisko tīklu tehniskos un ekonomiskos parametrus un raksturlielumus (izolācijas līmeni, prasības aizsardzības līdzekļiem no pārspriegumiem un citiem neparastiem režīmiem, uzticamību, investīcijas u.c.). ).
Elektrības tīklus atkarībā no neitrāla režīma nosacīti var iedalīt četrās grupās: neiezemētie tīkli (ar izolētu neitrāli) - 660, 1140 V un 3-35 kV, rezonansi iezemēti tīkli (tīkli ar kapacitatīvās strāvas kompensāciju) - 3-35 kV. , efektīvi iezemēti tīkli 110–220 kV un stingri iezemēti tīkli - 220, 380 V un 330–1150 kV.
Mazām vērtībām kapacitatīvā strāva vienfāzes zemējuma defekts Es C(ģeneratoriem, kas mazāki par 5 A, tīkliem līdz 35 kV mazāki par 10 A) loks nerodas, vai arī tas nodziest bez atkārtotas aizdegšanās un ar to saistītiem pārspriegumiem. Sprieguma trīsstūris starp fāzēm paliek nemainīgs, bojātās iekārtas un tīkla posmi darbojas vairākas stundas, kas nepieciešamas bojājuma vietas atrašanai un atslēgšanai, netiek traucēta elektroapgāde patērētājiem (pozitīvs efekts). Nebojāto fāžu spriegumi paaugstinās līdz fāzu vērtībai, kas prasa papildu izmaksas izolācijai (negatīvs efekts). Kopumā, ņemot vērā zemsprieguma klasi, mums ir pozitīvs ekonomiskais efekts.
Ja vienfāzes zemējuma defekta strāva pārsniedz noteiktās vērtības, lokam ir periodisks raksturs (atkārtota loka aizdegšanās), ko pavada ievērojami pārspriegumi un iespēja pārslēgties no vienfāzes ķēdes uz starpfāzi (daudzfāzu). Kapacitatīvās strāvas kompensācija pret zemi tiek veikta, izmantojot regulētus vai neregulētus loka reaktorus (rezistorus), kas iekļauti ģeneratoru vai transformatoru neitrālā. Ja loka nerodas, izolācijas iznīcināšanas process palēninās.
Elektrotīklos ar efektīvi iezemētiem neitrāliem lai izpildītu vēlamos darba nosacījumus elektriskie aparāti vienfāzes un trīsfāžu īssavienojumu strāvu attiecība daži transformatori vai nu iezemē neitrālos, vai arī dažu transformatoru neitrālos ietver īpašas aktīvās, reaktīvās, kompleksās vai nelineārās pretestības. vienfāze īssavienojumi tiek izslēgti ar ātrgaitas aizsardzību un slēdžiem. Pārsprieguma ietekme ir īslaicīga. Pārslēgšanas pārspriegumi tiek samazināti. Spriegumi vienfāzes īssavienojuma laikā nepārsniedz 1,4 normas fāzes spriegums vai 0,8 lineāri. Šie faktori var samazināt izolācijas izmaksas, kas dod pozitīvu ekonomisko efektu.
330 kV un augstākos tīklos nav pieļaujama transformatora neitrālu zemēšana.
Saskaņā ar GOST 724-74 un GOST 21128-83 tiek noteikta līdzstrāvas un maiņstrāvas (50 Hz) elektrisko tīklu nominālo spriegumu skala: D.C. līdz 1000 V - 12, 24, 36, 48, 60, 110, 220, 440 V; trīsfāzu strāva līdz 1000 V (spriegums starp fāzēm) - 12, 24, 36, 42, 220/127, 380/220, 600/380 V, vairāk nekā 1000 V - (3), 6, 10 , 20, 35, 110, ( 150), 220, 330, 500, 750, 1150 kV. Turboģeneratoriem saskaņā ar GOST 533-85 nominālie spriegumi, kV - 3,15, 6,3, 10,5, 15,75, 18, 20, 24, nominālā jauda, MW — 2,5, 4, 6, 12, 32, 63, 110, 160, 220, 320, 500, 800, 1000, 1200.
Elektrisko iekārtu nominālie parametri ir parametri, kas nosaka elektroiekārtu īpašības: U n, es n un daudzi citi. Tos piešķir ražotāji. Tie ir norādīti katalogos un uzziņu grāmatās, uz aprīkojuma paneļiem.
Nominālais spriegums- tas ir bāzes spriegums no standartizēta spriegumu diapazona, kas nosaka tīkla un elektroiekārtu izolācijas līmeni. Faktiskais spriegums dažādos sistēmas punktos var nedaudz atšķirties no nominālā, taču tie nedrīkst pārsniegt augstāko darba spriegumu, kas noteikts nepārtrauktai darbībai.
Ģeneratoru, transformatoru, tīklu un elektroenerģijas uztvērēju (elektromotoru, lampu uc) nominālais spriegums ir spriegums, pie kura tie ir paredzēti normālai darbībai.
1.3. tabula
Standarta trīsfāzu spriegumi
Nominālais spriegums ģeneratoriem, sinhronajiem kompensatoriem, sekundārie tinumi jaudas transformatoriņem par 5-10% augstāku par attiecīgo tīklu nominālajiem spriegumiem, kas ņem vērā sprieguma zudumus strāvas plūsmas laikā caur līnijām.
Krievijā ir kļuvušas plaši izplatītas divas maiņstrāvas elektrotīklu sprieguma sistēmas (110 kV un vairāk): 110-330-750 kV - ziemeļrietumu un daļēji centra UPS un 110-220-500 kV - iekšā. valsts centrālo un austrumu reģionu UPS. Šiem UES kā nākamais solis tika pieņemts 1977. gadā GOST ieviestais 1150 kV spriegums, vairākas izbūvētās 1150 kV elektropārvades sekcijas īslaicīgi darbojas ar 500 kV spriegumu.
Pašreizējā Krievijas UES attīstības stadijā maģistrālo tīklu lomu veic tīkli 330 500 750, vairākās energosistēmās - 220 kV. Sabiedrisko sadales tīklu pirmais posms ir 220, 330 un daļēji 500 kV tīkli, otrais posms - 110 un 220 kV; tad elektroenerģija tiek sadalīta pa individuālo patērētāju elektroapgādes tīklu.
Tīklu sadalīšanas sistēmu veidojošos un sadales tīklos pēc nominālā sprieguma nosacījums ir tāds, ka, palielinoties slodžu blīvumam, elektrostaciju jaudai un teritorijas pārklājumam, elektriskie tīkli sadales tīkla spriegums palielinās. Tas nozīmē, ka tīkli, kas veic mugurkaula funkcijas, līdz ar augstāka sprieguma tīklu parādīšanos energosistēmās šīs funkcijas pakāpeniski “nodod” tiem, pārvēršoties sadales sistēmās. Sadales tīkls vispārīgs mērķis vienmēr tiek veidota pakāpeniski, secīgi "uzliekot" vairāku spriegumu tīklus. Nākamā sprieguma pakāpes parādīšanās ir saistīta ar spēkstaciju jaudas palielināšanos un to izdošanas lietderību pie lielāka sprieguma. Tīkla pārveide sadales tīklā noved pie atsevišķu līniju garuma samazināšanās, jo tīklam tiek pievienotas jaunas apakšstacijas, kā arī mainās elektroenerģijas plūsmas vērtības un virzieni pa līnijām.
Pie esošajiem blīvumiem elektriskās slodzes un attīstīts 500 kV tīkls, atteikšanās no klasiskās nominālā sprieguma skalas ar soli aptuveni divi (500/220/110 kV) un pakāpeniska pāreja uz skalas pakāpi aptuveni četri (500/110 kV) ir tehniski un ekonomiski pamatota. risinājums. Šo tendenci apstiprina progresīvu pieredze tehniskiārvalstīs, kad starpsprieguma tīkli (220-275 kV) ir ierobežoti savā attīstībā. Šāda tehniskā politika viskonsekventāk tiek īstenota Lielbritānijas, Itālijas, Vācijas un citu valstu energosistēmās. Tā Apvienotajā Karalistē arvien vairāk tiek izmantota 400/132 kV transformācija (275 kV tīkls tiek bloķēts), Vācijā - 380/110 kV (220 kV tīkls tiek ierobežots), Itālijā - 380/132 kV. (150 kV tīklā tiek veikta naftalīna) utt. d.
Kā sadales tīkli visizplatītākie ir 110 kV tīkli gan UES ar 220-500kV, gan 330-750kV sprieguma sistēmu. 110 kV līniju īpatsvars ir aptuveni 70% no 110 kV un vairāk gaisvadu līniju kopējā garuma. Šo spriegumu izmanto rūpniecības uzņēmumu un enerģētikas centru, pilsētu apgādei, dzelzceļa un cauruļvadu transporta elektrifikācijai; tie ir augstākais elektroenerģijas sadales līmenis lauku apvidos. 150 kV spriegums tika izstrādāts tikai Kolas energosistēmā un nav ieteicams izmantot citos valsts reģionos.
Spriegumi 6-10-20-35 kV paredzēti sadales tīkliem pilsētās, laukos un rūpniecības uzņēmumos. Dominējošajam sadalījumam ir 10 kV spriegums; 6 kV tīkli saglabā ievērojamu garuma daļu, taču parasti tie neattīstās un, ja iespējams, tiek aizstāti ar 10 kV tīkliem. Šī klase atrodas blakus GOST pieejamajam 20 kV spriegumam, kas ir saņēmis ierobežotu sadali (vienā no Maskavas centrālajiem rajoniem).
35 kV spriegums tiek izmantots, lai izveidotu 10 kV tīklu centrālo tīklu lauku apvidos (retāk tiek izmantota 35 / 0,4 kV transformācija).
Energosistēmu galvenās iezīmes ir šādas.
Elektrība praktiski nav uzkrāta. Ražošana, pārveidošana, izplatīšana un patēriņš notiek vienlaicīgi un gandrīz acumirklī. Tāpēc visi energosistēmas elementi ir savstarpēji saistīti ar režīma vienotību. Energosistēmā katrā līdzsvara stāvokļa laika momentā tiek uzturēts līdzsvars attiecībā uz aktīvo un reaktīvā jauda. Bez patērētāja nav iespējams saražot elektroenerģiju: cik šobrīd elektroenerģijas tiek saražots, tik daudz tiek atdots patērētājam mīnus zudumi. Remontdarbi, avārijas u.c. noved pie patērētājam piegādātās elektroenerģijas apjoma samazināšanās (ja nav rezerves), kā rezultātā netiek izmantotas uzstādītās energosistēmas iekārtas.
Procesu (pārejas) relatīvais ātrums: viļņu procesi - () s, izslēgšana un ieslēgšana - s, īssavienojumi - () s, svārstības - (1-10) s. Augsts pārejas procesu ātrums energosistēmās liek izmantot automatizāciju plašā diapazonā līdz pilnīgai elektroenerģijas ražošanas un patēriņa procesa automatizācijai un personāla iejaukšanās iespējas izslēgšanai.
Energosistēma ir savienota ar visām rūpniecības un transporta nozarēm, ko raksturo plašs elektroenerģijas uztvērēju klāsts.
Enerģētikas sektora attīstībai jāapsteidz elektroenerģijas patēriņa pieaugums, pretējā gadījumā nav iespējams izveidot jaudas rezerves. Enerģijai jāattīstās vienmērīgi, bez atsevišķu elementu nesamērībām.
Ieguvumi no elektrostaciju apvienošanas energosistēmā
Apvienojot spēkstacijas energosistēmā, tiek panākts:
kopējās jaudas rezerves samazināšana;
kopējās maksimālās slodzes samazināšana;
savstarpēja palīdzība elektrostaciju jaudu nevienmērīgu sezonālu izmaiņu gadījumā;
savstarpēja palīdzība patērētāju slodžu nevienmērīgu sezonālu izmaiņu gadījumā;
savstarpēja palīdzība remontdarbos;
katras elektrostacijas jaudas noslodzes uzlabošana;
palielināt patērētāju elektroapgādes uzticamību;
iespēju palielināt agregātu un elektrostaciju vienības jaudu;
viena vadības centra iespēja;
elektroenerģijas ražošanas un sadales procesa automatizācijas apstākļu uzlabošana.
Elektroinstalācijas. Instalāciju nominālie dati
Elektroinstalācijas (PUE, I.1-3) - iekārtas, kurās tiek ražota, pārveidota, sadalīta un patērēta elektroenerģija. Tie ir sadalīti elektroinstalācijās ar spriegumu līdz 1000 V un virs 1000 V.
Elektroietaišu nominālā (PUE, I.1-24) strāva, spriegums, jauda, jaudas koeficients u.c. ir pases dati (praktiski tie ir dati, pie kuriem elektroinstalācijas darbība ir visekonomiskākā).
Nominālie spriegumi
Trīsfāzu maiņstrāvas ar frekvenci 50 Hz elektrisko instalāciju nominālā sprieguma līniju skala kilovoltos ir norādīta tabulā. viens.
1. tabula
Elektroietaišu nominālā sprieguma skala, kV
|
Elektriskie uztvērēji |
Ģenerators |
Transformators |
|
|
primārais tinums |
sekundārais tinums |
||
Ģeneratoru un transformatoru sekundāro tinumu nominālo spriegumu skalas izvēlas par 5-10% augstākas no patērētāju, elektrolīniju, transformatoru primāro tinumu nominālajiem spriegumiem, lai atvieglotu patērētājiem nominālā sprieguma uzturēšanu.
Par atsauces bāzi tiek ņemts patērētāja () nominālais spriegums, pēc tam ģeneratora nominālais spriegums, transformatora sekundārais tinums. Ar racionāli izvēlētu nominālo spriegumu un transformācijas attiecību palīdzību iespējams kompensēt sprieguma kritumu jaudas pārvadā (,,) un uzturēt nominālo spriegumu pie patērētāja.
Maksimāli pieļaujamie darba spriegumi pārsniedz nominālos par 15% (), par 10% () un par 5% ().
Maksimālā sprieguma skala, kV: 3,6; 6,9; 11,5; 23; 40,5; 126; 172; 252; 525; 787; 1207.5.
Pārveidošanas koeficienta izmaiņas tiek panāktas, mainot apgriezienu skaitu (piesitienu) vienam no tinumiem, piemēram, pie un,
Šī izteiksme nozīmē, ka apgriezienu skaits mainās augstsprieguma pusē no uz, savukārt mainās no uz (1.4. att.):
Pārskatiet informāciju par transformatoriem elektriskajās rokasgrāmatās un nosakiet transformācijas attiecību regulēšanas robežas un posmus.