2 Принципиальная схема производства и распределения электрической энергии
Электроснабжение промышленных, городских и сельских потребителей электроэнергией осуществляется от трансформаторных подстанций, основным элементом которых является трансформатор, преобразующий (трансформирующий) электроэнергию одного напряжения в электрическую энергию другого (более высокого или более низкого напряжения). Распределение электроэнергии осуществляется при помощи центра питания (ЦП), распределительных пунктов (РП) и распределительных линий (РЛ). Принципиальная схема передачи и распределения электрической энергии показана на рисунке 2. Электрическая энергия, вырабатываемая генераторами с номинальным напряжением 10... 15 кВ, поступает в трансформаторы электростанции, где ее напряжение повышается до 220 кВ, после чего она подается на сборные шины открытой подстанции этой электростанции, а затем при помощи ЛЭП 220 кВ передается на шины 220 кВ понижающей подстанции, связанной также ЛЭП 220 кВ с электростанцией.
На понижающей подстанции напряжение электрической энергии с 220 кВ понижается трансформаторами до 10 (или 6) кВ и с этим напряжением она подается к распределительному пункту, а от него к подстанциям с силовыми трансформаторами, понижающими в свою очередь напряжение до 380 (или 220) В, т.е. до значений, с которыми электроэнергия поступает потребителям.
Рисунок 2 – Схема передачи и распределения электроэнергии
3 Способы канализации электрической энергии
Для крупных внутризаводских передач электроэнергии широко применяются линии 110 кВ, жесткие и гибкие токопроводы 6—35 кВ, кабельные эстакады 6-10 кВ.
Токопроводы целесообразны при высоких удельных плотностях электрических нагрузок, большом числе часов использования максимума, концентрированном расположении крупных мощностей и при расположении нагрузок, благоприятном для осуществления магистрального питания, т.е. в тех случаях, когда число направлений основных потоков электрической энергии минимально.
3.1 Воздушные линии электропередачи
Воздушной линией электропередачи до 1 кВ и выше называется устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам, стойкам на зданиях и инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.п.).
Строение воздушной линии электропередач состоит из определенных элементов: проводов, изоляторов, траверсов, опор, арматуры, разрядников, грозозащитных тросов, устройств заземления, секционирующих механизмов и дополнительного оборудования. Все элементы очень тесно связаны между собой.
В зависимости от напряжения выделяют воздушные линии электропередач ультравысокого, сверхвысокого, высокого, среднего, низшего классов.
Воздушные линии электропередач требуют организации определенной защиты от перенапряжений, связанных с воздействием атмосферных явлений, грозовых разрядов. Достигается надлежащий уровень защиты при применении специальных грозозащитных тросов или разрядников.
Рисунок 3 – Воздушные линии электропередачи
3.2 Кабельные линии электропередачи
Кабельной линией называется линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.
По условиям прохождения кабельные линии электропередач делятся на:
проходящие по сооружениям;
подземные;
подводные
Обычно, кабельные линии электропередач используют для прокладки в тех местах, где строительство воздушных линий невозможно или затруднено в силу объективных причин. Основными преимуществами таких линий перед воздушными считается прокладка закрытого типа, которая надежно защищает кабельные линии электропередач от различных атмосферных и внешних воздействий.
Прокладка кабелей осуществляется в специальных кабельных сооружениях, к которым относятся: кабельные туннели, кабельные каналы, кабельные шахты, кабельные блоки, кабельная камера, кабельная эстакада, кабельная галерея.
Изоляция кабельных линий делится на два основных типа:
Жидкостная:
с кабельным нефтяным маслом;
Твёрдая:
бумажно-масляная;
поливинилхлоридная (ПВХ);
резино-бумажная (RIP);
сшитый полиэтилен (XLPE);
этилен-пропиленовая резина (EPR).
Рисунок 4 – Кабельные линии электропередачи