- •Ответы к экзамену по Передаче и распределению электрической энергии:
- •1)Системы передачи и распределения электрической энергии. Основные понятия и определения. Классификация линий электропередачи.
- •2)Номинальные напряжения электрических сетей и их элементов.
- •3)Воздушные линии электропередачи: область применения, конструктивные элементы, условия работы.
- •4)Кабельные линии электропередачи: область применения, конструктивные элементы, условия работы.
- •5)Схемы замещения воздушных и кабельных линий электропередачи различных напряжений.
- •6)Электрические параметры воздушных и кабельных линий электропередачи.
- •По напряжению:
- •7)Схемы замещения и параметры трансформаторов (двухобмоточных, двухобмоточных с расщепленной обмоткой низкого напряжения и трехобмоточных) и автотрансформаторов.
- •8)Потери мощности в линиях электропередачи и трансформаторах.
- •9)Методы определения потерь электроэнергии в электрических сетях.
- •10)Расчёт режима линии при заданной мощности нагрузки (четыре возможных случая задания нагрузки).
- •11)Учёт трансформаторов при расчёте режима электрической сети.
- •12)Расчёт режимов разомкнутых магистральных сетей при заданных мощностях нагрузок и напряжения в конце.
- •13)Расчёт режима разомкнутой разветвленной электрической сети при заданных мощностях в узлах нагрузки и напряжении в центре питания.
- •14)Особенности расчёта разомкнутых распределительных электрических сетей напряжением Uн 35 кВ. Допущения, принимаемые при расчётах.
- •15)Распределение потоков мощности и напряжений в простой замкнутой сети.
- •16)Основные экономические показатели систем передачи и распределения электроэнергии.
- •17)Выбор номинального напряжения электрических сетей.
- •18)Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на понижающих подстанциях.
- •20)Выбор и проверка площади сечения проводников по условию нагревания длительно допустимым током.
- •21)Область применения и сущность оценки площади сечения проводников линий электропередачи по допустимой потере напряжения.
- •22)Показатели качества электрической энергии. (Отклонение напряжения, колебания напряжения, несимметрия и несинусоидальность напряжения. Причины появления, нормы, пути снижения).
- •23)Регулирование напряжения генераторами электростанций.
- •24)Регулирование напряжения на понижающих подстанциях с двухобмоточными трансформаторами.
- •25)Регулирование напряжения на понижающих подстанциях с трехобмоточными трансформаторами и автотрансформаторами.
- •26)Средства генерации реактивной мощности в системах передачи и распределения электроэнергии.
- •27)Регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности.
- •28)Регулирование напряжения изменением сопротивлений электрической сети.
- •29)Регулирование частоты в электроэнергетических системах.
- •30)Организационные и технические пути снижения потерь электроэнергии в системах передачи и распределения электроэнергии.
2)Номинальные напряжения электрических сетей и их элементов.
Ответ: Номинальным напряжением Uн источников и приемников электроэнергии (генераторов, трансформаторов) называется такое напряжение, на которое они рассчитаны в условиях нормальной работы. Номинальные напряжения электрических сетей и присоединяемых к ним источников и приемников электрической энергии устанавливаются ГОСТом. Шкала номинальных напряжений для сетей переменного тока частотой 50 Гц междуфазное напряжение должно быть 12, 24, 36, 42, 127, 220, 380 В; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ, для сетей постоянного тока -12, 24, 36, 48, 60, 110, 220, 440, 660, 3000 В. Для электрических сетей трехфазного переменного тока напряжением до 1 кВ и присоединенным к ним источников и приемников электроэнергии ГОСТ 721-78 устанавливает следующие значения номинальных напряжений: Сети и приемники - 380/220 В; 660/380 В. Источники - 400/230 В; 690/400 В.
Номинальное напряжение генераторов с целью компенсации потери напряжения в питаемой ими сети принимается на 5% больше номинального напряжения этой сети (см. табл. 1).
Номинальные напряжения первичных обмоток, повышающих трансформаторов, присоединяемых к генераторам, приняты также на 5% больше номинальных напряжений подключаемых к ним линий. Первичные обмотки понижающих трансформаторов имеют номинальные напряжения, равные номинальным напряжениям питающих их линий. В табл. 1. приведены номинальные и наибольшие рабочие напряжения электрических сетей, генераторов и трансформаторов напряжением выше 1 кВ, принятые ГОСТ 721 - 78. Таблица 1.1. Номинальные напряжения трехфазного тока, кВ
Сети и приемники |
Трансформаторы и автотрансформаторы |
Наибольшее рабочее напряжение |
|||
без РПН |
c РПН |
||||
первичные обмотки |
вторичные обмотки |
первичные обмотки |
вторичные обмотки |
||
6 |
6 и 6,3 |
6,3 и 6,6 |
6 и 6,3 |
6,3 и 6,6 |
7,2 |
10 |
10 и 10,5 |
10,5 и 11 |
10 и 10,5 |
10,5 и 11 |
12,0 |
20 |
20 |
22 |
20 и 21,0 |
22,0 |
24,0 |
35 |
35 |
38,5 |
35 и 36,5 |
38,5 |
40,5 |
110 |
- |
121 |
110 и 115 |
115 и 121 |
126 |
220 |
- |
242 |
220 и 230 |
230 и 242 |
252 |
330 |
330 |
347 |
330 |
330 |
363 |
500 |
500 |
525 |
500 |
- |
525 |
750 |
750 |
787 |
750 |
- |
787 |
Питание цепей управления, сигнализации и автоматизации электроустановок, а также электрифицированного инструмента и местного освещения в производственных цехах осуществляется на постоянном токе напряжениями 12, 24, 36, 48 и 60 В и на переменном однофазном токе 12, 24 и 36 В. Электроприемники постоянного тока питаются на напряжениях 110; 220 и 440 В. Напряжения генераторов постоянного тока 115; 230 и 460 В. Электрифицированный транспорт и ряд технологических установок (электролиз, электропечи, некоторые виды сварки) получают питание на напряжениях, отличных от приведенных выше.
У повышающих силовых трансформаторов номинальное напряжение первичной обмотки совпадает с номинальным напряжением трехфазных генераторов. У понижающих трансформаторов первичная обмотка является приемником электроэнергии, и ее номинальное напряжение равно напряжению сети. Номинальные напряжения вторичных обмоток трансформаторов, питающих электрические сети, на 5 или 10 % выше номинальных напряжений сети, что дает возможность компенсировать потери напряжения в линиях: 230, 400, 690 В и 3,15 (или 3,3); 6,3 (или 6,6); 10,5 (или 11); 21 (или 22); 38,5; 121; 165; 242; 347; 525; 787 кВ.
Напряжение 660 В рекомендуется для питания силовых электроприемников. По сравнению с напряжением 380 В оно имеет ряд преимуществ: меньшие потери энергии и расход проводникового материала, возможность применения более мощных электродвигателей, меньшее количество цеховых ТП. Однако для питания мелких двигателей, цепей управления электроприводом и сетей электроосвещения необходимо устанавливать дополнительный трансформатор на 380 В. Напряжение 3 кВ используется только для питания электроприемников, работающих на этом напряжении. Электроснабжение предприятий, внутризаводское распределение энергии и питание отдельных электроприемников выполняются на напряжениях свыше 1000 В. Напряжения 500 и 330 кВ применяются для питания особенно крупных предприятий от сетей энергосистемы. На напряжениях 220 и 110 кВ осуществляется питание крупных предприятий от энергосистемы и распределение энергии на первой ступени электроснабжения.
На напряжении 35 кВ питаются предприятия средней мощности, удаленные электропотребители, крупные электроприемники и распределяется энергия по системе глубоких вводов.
Напряжения 6 и 10 кВ используются для питания предприятий малой мощности и в распределительных сетях внутреннего электроснабжения. Напряжение 10 кВ целесообразнее, если источник питания работает на этом напряжении, а число электроприемников на 6 кВ невелико. Напряжения 20 и 150 кВ широкого применения на промышленных предприятиях не находят из-за использования их только в некоторых энергосистемах и отсутствия соответствующего электрооборудования. Выбор напряжения сети производится одновременно с выбором схемы электроснабжения, а в некоторых случаях — на основе технико-экономического сравнения вариантов.
