Введение в электроэнергетику

а н о в к а - совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для:
производства ,
преобразования ,
трансформации ,
передачи ,
распределения электрической энергии
и преобразования её в другие виды энергии.

с к а я с и с т е м а ( э н е р г о с и с т е м а ) – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом

к а я ч а с т ь э н е р г о с и с т е м ы – совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.

1.2.4. Электроэнергетическая система – электрическая часть энергосистемы и питающиеся от неё приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

ЭС

ЭС

Электроприёмники

Электроприёмники

с к а я с е т ь – совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

Гц.

На электрических станциях установлены трёхфазные генераторы. Обмотки статора трёхфазного генератора расположены через 1200 по окружности статора. Магнитное поле вращающегося ротора создаёт максимальную ЭДС в каждой обмотке в разное время. В результате фаза ЭДС одной обмотки опережает фазу ЭДС следующей обмотки на 1200.

Трёхфазные системы позволяют создать компактные устройства передачи, трансформации и распределения большой электрической энергии

земля)

Uфазное

Uлинейное

При одинаковых действующих значениях токов по фазным проводам ток в нулевом рабочем проводе равен нулю.

Р1ф=Uф∙I ; Р3ф= 3Uф∙I

заземлённой нейтралью,
с изолированной нейтралью или нейтралью, заземлённой через дугогасящий реактор или резистор.

Сеть с эффективно заземлённой нейтралью

<1,4Uф

<1,4Uф

Iкз

+++ Изоляция сети выполняется на фазное напряжение

- - - Большие токи однофазного короткого замыкания

Номинальные напряжения: 110. 220 (330) 500, (750), 1150 кВ

500 А

- - - Изоляция сети выполняется на линейное напряжение

Номинальные напряжения: 6, 10, (20), 35 кВ

Другие варианты режима нейтрали в сетях 6…35 кВ:
Заземление через дугогасящий реактор
Заземление через резистор

симметрична. Напряжение несимметрии должно быть не выше 0,75% фазного напряжения
ДГР должен иметь автоматическую подстройку к изменяющейся ёмкости сети

ресурса изоляционных конструкций
Повышение надёжности работы защит от однофазных замыканий на землю

в качестве основной изоляции использует воздух. Существуют ВЛ с изолированными проводами (до 1000 В и до 10 кВ)

Кабельная линия электропередачи (КЛ) в качестве основной изоляции используется твердая, жидкая или газообразная изоляция. Существуют КЛ напряжением до 1000 В и до 500 кВ

Марка кабеля
Длина кабеля

энергии

с высшим напряжением 6..10 кВ сокращенно обозначаются ТП.

Подстанции с высшим напряжением ≥ 35 кВ сокращенно обозначаются ПС.

Электроустановка, предназначенная только для распределения энергии и не содержащая трансформаторов, называется распределительным пунктом (РП)

энергии. В нем электрическая энергия одних напряжения и тока преобразуется в электрическую энергию других напряжения и тока

Трансформаторы подразделяются:

- Силовые трансформаторы

Измерительные трансформаторы:

-Трансформаторы тока
-Трансформаторы напряжения

напряжения и тока в равноценную, но других напряжения и тока

Обозначение трансформатора

в низкое с целью определения значений высокого напряжения аппаратурой низкого напряжения.

Первичная обмотка каждой фазы ТН подключается между фазой сети и землёй. Её номинальное напряжение равно фазному номинальному напряжению электрической сети.

Номинальное фазное напряжение вторичной обмотки – 100 вольт.

в низкое с целью определения значений высокого напряжения аппаратурой низкого напряжения.

Трансформаторы напряжения 500 кВ

Обмотки, соединённые в «разомкнутый треугольник», служат для определения несимметрии сети по напряжению.

тока в малый с целью определения значений большого тока аппаратурой, измеряющей малые токи.

Номинальный ток первичной обмотки выбирается равным расчётному току присоединения

Номинальный ток вторичной обмотки равен 5 амперам

Шкала прибора имеет значения, пересчитанные в соответствии с коэффициентом трансформации: 200/5; 1000/5 и т.п.

тока в малый с целью определения значений большого тока аппаратурой, измеряющей малые токи.

электрической энергии между потребителями.
Распределительное устройство включает:

- Секции шин

-Выключатели

В распределительном устройстве устанавливаются:
трансформаторы напряжения,
трансформаторы тока
устройства для ограничения перенапряжений

- Разъединители

называется шиной:
Если в электроустановке находится несколько отдельных шин (принадлежащих одноименной фазе), которые могут электрически соединяться и разъединяться между собой при помощи электрических аппаратов, такие отдельные шины называются секциями.
СШ-1 СШ-2

ШИНЫ, СЕКЦИИ ШИН

одинаковыми. Шины должны быть обозначены:

При переменном трехфазном токе:
Шины фазы А – желтым,
фазы В – зелёным
фазы С – красным
При постоянном токе:
Положительная шина (+) – красным цветом
Отрицательная (-) – синим
Нулевая рабочая – голубым цветом

или тока короткого замыкания)

Токи нагрузки:
от единиц до тысяч ампер
1……10000 А

Токи короткого замыкания:
от сотен до десятков тысяч ампер
100…100000 А

появление в электрической сети напряжения выше номинального

ОПН (нелинейный ограничитель перенапряжений) – это электрический аппарат без искрового промежутка, предназначенный для защиты от перенапряжений.

предназначенные для снижения коммутационных перенапряжений;
резисторы для распределения напряжения между разрывами дугогасительного устройства многоразрывных выключателей;
резисторы для ограничения и регулирования токов;
- резисторы для заземления нейтрали сетей среднего напряжения;
- резисторы для динамического торможения генераторов.

при Uном, с 10
Номинальная. мощность, кВт 133
Поглощаемая энергия, МДж 1,3
Масса, кг 41