Вопрос 2 Классификация электрических сетей
Вопрос 1 Общие сведения об энергетических системах
Совокупность электростанций, линий электропередач, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии называется энергетической системой (энергосистемой). Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, повысительных и понизительных подстанций, линии энергетической сети и приемников электроэнергии, называется электроэнергетической системы (ЭЭС).
Электрическими сетяминазываются части электроэнергетической системы, состоящие из подстанций и линий электропередачи постоянного и переменного тока различных напряжений. Электрическая сеть служит для передачи и распределения электрической энергии от места ее производства к местам потребления.
Важными характерными свойствами ЭЭС являются: одновременность процессов производства, распределения и потребления электрической энергии (выработка электрической энергии жестко определяется ее потреблением и наоборот).
Преобразование и передача энергии происходит с потерями энергии во всех элементах ЭЭС. Необходимо своевременно развивать ЭЭС, ее рост должен опережать рост потребления энергии. Отдельные энергетические системы связываются между собой электрическими сетями и это объединение их называется объединенной энергетической системой(ОЭС).
ОЭС могут охватывать значительные территории и даже всю страну.
Преимущества ОЭС:
1. Уменьшение величины суммарного резерва мощности.
2. Наилучшее использование мощности ГЭС одной или нескольких электроэнергетических систем и повышения их экономичности.
3. Снижение суммарного максимума нагрузки объединяемых электроэнергетических систем.
4. Взаимопомощь систем в случае неодинаковых сезонных изменений мощности электрических станций и в частности ГЭС.
5. Облегчение работы систем при ремонтах и авариях.
Вопрос 2 Классификация электрических сетей.
· По роду тока
· По номинальному напряжению
· Конфигурации схемы сети
· По выполняемым функциям
· По характеру потребителя
· По конструктивному выполнению
По роду тока различают сети переменного и постоянного тока:
ЛЭП постоянного тока применяются для дальнего транспорта электрической энергии и связи электрических сетей с разными номинальными частотами или с различными подходами к регулированию при одной номинальной частоте (вставки линии постоянного тока или нулевой длины). В России ЛЭП постоянного тока почти не используется (Волгоград-Донбасс на 800 кВ, 376 км).
Для связи с другими странами применяют вставки из линий постоянного тока. За рубежом в разных странах существует несколько десятков ЛЭП постоянного тока, среди которых самой мощной является Итайпу-Сан Паулу (Бразилия) с номинальным напряжением 1200 кВ, длиной 783 км и пропускной способностью 6,3 млн кВт.
ЛЭП переменного трехфазного тока используется повсеместно. В России такая линия впервые была построена в 1922 г. (110кВ). Рост номинального напряжения ЛЭП напряжением переменного тока шел примерно с интервалом 15 лет. Первые экспериментальные участки ЛЭП-1150 кВ были построены в 1985 г.
Каждая сеть характеризуется номинальным напряжением. Различают номинальные напряжения ЛЭП, генераторов, трансформаторов и электроприемников.
Номинальное напряжение генераторов по условию компенсации потерь напряжения в сети принимают на 5% выше номинального сетевого напряжения. Номинальные напряжения обмоток трансформатора принимают равными номинальному напряжению сети или на 5% выше в зависимости от вида трансформатора и напряжения сети.
По величине номинального напряжения сети подразделяются:
1. на сети низкого напряжения (НН) – до 1000 кВ;
2. среднего напряжения (СН) – 3…35 кВ;
3. высокого напряжения (ВН) – 110…220 кВ;
4. сверхвысокого напряжения (СВН) – 330-750 кВ;
5. ультравысокого напряжения (УВН) – свыше 1000 кВ.
По конфигурации электрические сети различают:
1. Разомкнутые;
2. Разомкнутые резервированные;
3. Замкнутые.
Для генераторов применяют Uном 3-21 кВ.
Передача электрической энергии от электрических станций по ЛЭП чаще всего осуществляется на напряжениях 110-1150 кВ, т.е. значительно превышающих напряжения генераторов.
Вопрос 3 Объединенные энергосистемы, их преимущества.
Общее стремление к объединению энергосистем вызвано большим преимуществом крупных систем по сравнению с энергообъединениями, состоящими из отдельно работающих электростанций и подключенных к ним потребителей.
1. Объединение в Единую энергосистему (ЕЭС) позволяет уменьшить суммарную установленную мощность электростанций объединенных энергосистем (ОЭС) за счет долготного и широтного эффектов. При долготном эффекте суточные максимумы нагрузок ОЭС разнесены во времени на 1- 6 часов, и в утренние часы мощность может передаваться с запада на восток, а в вечерние часы - с востока на запад. При широтном эффекте длительность сезонных максимумов нагрузок северных ОЭС больше, чем южных, в связи с этим мощность может передаваться с юга на север. В обоих случаях взаимопомощь между ОЭС позволяет иметь в каждой из ОЭС меньшую резервную мощность электростанций.
2. Более полно используются энергетические ресурсы, т.к. пиковую часть графика нагрузки энергосистемы можно покрывать гидравлическими электростанциями, а базовую часть - тепловыми, на увеличение мощности которых в часы максимума нагрузки приходится затрачивать дополнительное топливо.
 | |||
| Рис. 1.3. Суточный график нагрузки энергосистемы | |||
3. Повышается экономичность выработки электроэнергии, т.к. в первую очередь можно увеличить мощность более экономичных станций, имеющих меньший расход условного топлива на выработку 1кВт.ч электроэнергии.
4. Позволяет увеличить единичную мощность агрегатов, имеющих лучшие технико-экономические показатели.
5. Повышается надежность электроснабжения потребителей за счет резервирования и автоматики.
6. Позволяет повысить маневренность в энергосистемах и осуществлять взаимопомощь между ОЭС при авариях, при проведении плановых ремонтов, при маловодных годах на ГЭС.
7. Разгружаются магистральные линии электропередачи.
8. Появляется возможность присоединения промежуточных потребителей.
9. Позволяет сократить численность ремонтного персонала за счет концентрации мощности оборудования, централизации ремонтов, автоматизации производственных процессов.