Общие сведения
Электрическими сетями называется совокупность воздушных и кабельных линий, подстанции и распределительных пунктов, работающих на определенной территории и связывающих источники энергии с её потребителями.
Районные электрические сети предназначены для распределения электроэнергии по территории района, такие сети осуществляют связь между электрическими станциями (ЭС) и подстанциями (ПС), распределительные сети передают энергию к потребителям.
Назначение электросетей: электроснабжение потребителей и передача электроэнергии от места её выработки к месту потребления. Часто источники энергии расположены на значительном расстоянии от крупных заводов, населенных пунктов и других центров потребления. В связи с этим возникает необходимость переброски на большие расстояния значительных потоков электроэнергии, что требует строительства мощных линий электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения.
Развитие ЛЭП обеспечивает объединение электростанций между собой и с потребителями, т.е. создание электроэнергетических систем.
Совокупность электрических станций, ЛЭП, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии образует энергетическую систему. Электрическая часть энергосистемы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, повышающих и понижающих подстанций, линий электрической сети и приемников электроэнергии, называется электроэнергетической системой.
Для надежной и экономичной работы энергетических систем и сетей необходимо понимать сложные процессы в линиях сверхвысоких, высоких и других напряжений, уметь правильно проектировать эти сети: выбирать наиболее экономичные и надежные схемы и конфигурации, рациональные напряжения, оптимальные сечения, число и мощность трансформаторов, мощность и места расположения компенсирующих устройств и др. Надо знать методы расчетов нормальных и аварийных режимов работы, направления развития методов управления этими режимами, возможности регулирования напряжения, понимать значения релейной защиты, автоматики контроля и управления, регулирования режимами.
Определение ожидаемой суммарной расчетной нагрузки
Под расчетной понимают такую нагрузку, при длительном потреблении которой элементы системы электроснабжения нагреваются до такой же температуры, до которой они бы нагрелись при потреблении действительной, изменяющейся с течением времени, нагрузкой. По расчетной нагрузке выбирают мощность источника питания и пропускную способность сети.
Элементы электрических сетей используются для совместного питания различных потребителей. Результирующая максимальная нагрузка таких элементов не может быть определена простым суммированием максимальных нагрузок отдельных потребителей, так как максимум нагрузки потребителей может быть не в одно и то же время, например, максимум нагрузки промышленных потребителей отмечается утром, с 10 до 12 ч, максимум бытовых потребителей приходится на вечер, около 20 ч. Потребители разных подразделений промышленного предприятия также имеют максимальную нагрузку, не совпадающую во времени. Таким образом, максимумы нагрузки отдельных потребителей, питающихся от одного элемента сети, не наступают одновременно и время их наступления не совпадает с временем наступления максимума их суммарной нагрузки этого элемента.
Поэтому определение максимальной суммарной нагрузки производится, как правило, с использованием так называемого коэффициента одновременности максимумов нагрузки (коэффициент участия в максимуме, коэффициент разновременности, коэффициент несовпадения максимумов и т. п.).
Коэффициент одновременности максимумов нагрузки Ко max учитывает нагрузки отдельных потребителей, формирующих нагрузку общего элемента сети, в момент максимума результирующего графика нагрузки. Коэффициент одновременности максимумов нагрузки Ко.max1. Значения коэффициента одновременности максимумов нагрузки определяются характером нагрузки потребителей и могут изменяться в заметных пределах.
Суммарная расчетная активная и реактивная мощность определяется умножением суммы расчетных нагрузок отдельных потребителей, присоединенных к данному элементу сети (центру питания, распределительной подстанции, линии и др.) на коэффициент разновременности максимума Краз, формула 1.1.
, (1.1)
где n – количество нагрузок подключенных к данному узлу.
Расчетная реактивная мощность может быть определена по формуле
. (1.2)
Суммарная расчетная мощность
. (1.3)