2. Основные определения. Показатели электроустановок

Все объекты, на которых производится, преобразуется, распре­деляется или потребляется электроэнергия, называют электроуста­новками. Сооружают электроустановки в соответствии с требова­ниями Правил устройства электроустановок (ПУЭ), Источником электрической или одновременно тепловой и электрической энер­гии' является электроустановка, называемая электрической стан­цией.

Электроустановки, па которых производится преобразование и распределение электроэнергии, называются подстанциями.

Подстанции между собой, электростанциями п потребителями связываются воздушными или кабельными линиями электропереда­чи. Подстанции и линии электропередачи, связывающие электро­станции с потребителями электроэнергии в единое целое, образуют электрические сети. Совокупность генераторов, установленных па электростанциях, электрических сетей и электроприемников по­требителей составляет электрическую систему.

Энергетической системой (энергосистемой) называют совокуп­ность электрической системы, тепловых установок и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью производства и распределения электрической и тепловой энергии.

Степень надежности схем электроснабжения потребителей оп­ределяется категорией потребителей в народном хозяйстве. ПУЭ разделяют электроприемники на три категории. К потребителям 1-й категории относятся электроприемники, нарушение электроснаб­жения которых связано с опасностью для жизни людей, значитель­ным ущербом народному хозяйству, повреждением оборудования, нарушением технологического процесса, массовым браком продукции и т. д. Такие приемники должны получать питание от двух не­зависимых источников энергии, н перерыв электроснабжения их может быть допущен только на время автоматического ввода ре­зервного питания.

Потребители 2-й категории — электроприемники перерыв пита­ния которых связан с массовым не до отпуском продукции, простоем рабочих, механизмов, нарушением нормальной деятельности боль­шого количества городских жителей. Здесь допускается перерыв питания на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.

Все остальные электроприемники относятся к 3-й категории Здесь допускается перерыв питания на время ремонта или замены поврежденного оборудования системы электроснабжения, но не более одних суток.

Независимым источником питания называется такой, на кото­ром сохраняется напряжение при исчезновении его на_ других ис­точниках Электрифицированная тяга - потребитель 1-й категории. В СССР и большинстве стран мира производство и распределение электроэнергии осуществляется на трехфазном переменном токе частотой 50 Гц (и США л ряде других стран принята частота (50 Гц) Применение трехфазного, а не однофазного тока, объясняется большей экономичностью сетей и электроустановок, воз­можностью широко использовать и качестве электропривода наиболее надежные, дешевые и простые асинхронные двигатели. В последнее время но многих отраслях промышленности (цветная ме­таллургия, электрометаллургия, электролиз, железнодорожный транспорт и т. а.) широко используют мощные управляемые и не­управляемые статические преобразователи выпрямленного тока, для которых также (шлее целесообразна питающая система трех­фазного тока.

В соответствии с. ПУЭ различают электроустановки напряже­нием до 1000 и выше 1000 В. Одним из основных параметров элек­трооборудования является его номинальное напряжение. Номинальным называют то напряжение, поп котором данное электрообо­рудование может нормально работать в течение заданного срока службы.

В табл. 1 приведены принятые в СССР в соответствии с ГОСТ 721—77 поминальные междуфазные напряжения трехфаз­ного тока выше 1000 В электрических сетей, источников и приемни­ков электрической энергии.

Ведутся интенсивные разработки и исследования по созданию линий сверхвысокого напряжения переменного тока ИЗО кВ и по­стоянного тока 1500 кВ.

Сети напряжением 0,38/0,22 кВ и 0,22/0.127 кВ используют для питания осветительных, отопительных и других нагрузок. Сети 0.38 и 0 66 кВ предназначены для питания электродвигателей неболь­шой мощности. Сети 3; G и 10 кВ используют для питания электро­двигателей большой мощности и в качестве распределительных се­тей. Напряжения 35, 110 и 150 кВ применяют в распределительных сетях и в сетях, связывающих неудаленные электростанции с энер­госистемой. Напряжения 220. 330, 500 и 750 кВ применяют в сетях, связывающих электростанции, для передачи значительных мощно; стен па большие расстояния и для связи энергосистем друг с дру­гом. Краткие сведения об электростанциях и энергосистемах изла­гаются в курсе «Тяговые подстанции».

Работа энергосистемы пли электроустановки характеризуется показателями, отражающими степень ее использования, равномер­ность загрузки во времени и т. д. Одним из важных показателен является продолжительность использования максимума

Е, (1.3)

где — количество электроэнергии, выработанное за некоторый период времени (обычно сутки, год);

— максимальная нагрузка электроустановки за этот же период времени.

Величина связана с расчетным периодом времени работы установки очевидным условием и показывает, сколько часов работала бы данная установка с максимальной нагрузкой, чтобы выработать ту энергию , которую фактически выработала установка за расчетный период времени . В зависимости от харак­тера установки, если за принимается год (8760 ч), может колебаться в диапазоне от 2000 до 7000 ч. Степень неравномерности нагрузки электроустановки характеризуется обычно коэффициен­том нагрузки

. (1.4)

Коэффициент нагрузки характеризует отношение фактически выработанной установкой электроэнергии к той электроэнергии, ко­торая могла бы быть установкой выработана, если бы она рабо­тала весь период времени с максимальной нагрузкой.

Таблица 2

Номинальные междуфазные напряжения, кВ				Наибольшее рабочее напряжение, электрооборудования, кВ
Сети и приемники электроэнергии	Генераторы и синхронные компенсаторы	Трансформаторы и автотрансформаторы с РПН
		Первичные обмотки	Вторичные обмотки
(3)	(3,15)		(3,15)	3,5
6	6,3	6 и 6,3*	6,3 и 6,6	7,2
10	10,5	10 и 10,5*	10,5 и 11	12
20	21	20 и 21*	- 22	24
35	-	35 и 36,75	- 38,5	40,5
110	-	110 и 115	115 и 121	126
(150)	-	- (158)	(158) 165	(172)
220	-	220 и 230	230 и 242	252
330	-	330 -	330	363
500	-	500 -	- -	525
750	-	750 -	- -	787
1150	-	1150 -	- -	1200

Примечание. Номинальные напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуются.

* Для трансформаторов и автотрансформаторов, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электрических станций или к выводам генераторов.

Степень использования установленной мощности характеризу­ется коэффициентом ее использования

, (1.5)

где — средняя нагрузка установки за рассматриваемый период времени ;

- установленная мощность установки.

Коэффициент использования установленной мощности учитыва­ет резервные агрегаты. Он характеризует степень использования всех агрегатов и при указывает па отсутствии резерва и на работу установки с полной мощностью.