Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка по лекциям СЭСП.pdf
Скачиваний:
1200
Добавлен:
27.03.2015
Размер:
2.73 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Гужов Н.П., Ольховский В.Я., Павлюченко Д.А.

СИСТЕМЫ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

НОВОСИБИРСК

2006

Рецензенты: д.т.н., профессор Манусов В.З., к.т.н., доцент Левин В.М.

Работа подготовлена на кафедре Систем электроснабжения предприятий

Гужов Н.П., Ольховский В.Я., Павлюченко Д.А.

Системы электроснабжения: Учебное пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. – 154 с.

Илл. 67, список лит. 16 наименований

В пособии рассмотрена классификация электрических приемников и потребителей электроэнергии, приведена обобщенная структура системы электроснабжения, анализируются типовые схемные решения всех её звеньев: центра электрического питания; высоковольтной распределительной сети; трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ; низковольтной распределительной сети. Излагаются методы оценки электрических нагрузок и выбора элементов системы электроснабжения.

Учебное пособие предназначено для студентов бакалаврской подготовки по направлению “Электроэнергетика”, а также может быть полезно студентам вузов и инженерно-техническим работникам по специальности “Электроснабжение”.

2

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................

5

1. ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ И ПОТРЕБИТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ .........

6

1.1. Электрификация жизнедеятельности человека.........................................

6

1.2. Электроприемники и потребители электроэнергии, их классификация. 7

2. ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ....

17

2.1. Понятие процесса электроснабжения и системы электроснабжения, её

место в электроэнергетике................................................................................

17

2.2. Обобщенная структура системы электроснабжения...............................

19

2.3. Роль распределительных пунктов в распределительных сетях,

 

древовидная структура СЭС.............................................................................

24

2.4. Требования, предъявляемые к системам электроснабжения .................

25

3. СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЭС, ИХ КОНСТРУКТИВНОЕ

ИСПОЛНЕНИЕ.....................................................................................................

28

3.1. Центр электрического питания..................................................................

28

3.1.1

Главная понизительная подстанция...................................................

28

3.1.2

Центральный распределительный пункт...........................................

34

3.2. Высоковольтная распределительная сеть.................................................

37

3.3. Трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ...............................................

53

3.4. Низковольтные распределительные сети.................................................

58

3.4.1

Силовые сети........................................................................................

58

3.4.2

Осветительные сети.............................................................................

67

3.4.3

Конструктивное исполнение сетей....................................................

74

3.4.4

Распределительные пункты в НВРС..................................................

80

4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ ..................................................................

84

4.1. Понятие электрической нагрузки..............................................................

84

4.2. Графики электрических нагрузок, их числовые характеристики..........

87

4.3. Понятие расчетной нагрузки как эквивалентной по нагреву.................

89

4.4. Вероятностная модель расчетной нагрузки.............................................

94

4.5. Методы определения расчетных нагрузок...............................................

97

4.5.1

Метод коэффициента использования и коэффициента максимума

(метод упорядоченных диаграмм)................................................................

97

4.5.2

Метод коэффициента спроса............................................................

103

4.5.3 Метод удельной плотности нагрузок...............................................

103

4.5.4

Метод удельного расхода электроэнергии......................................

104

3

4.5.5 Метод прямого расчета группового графика нагрузки..................

104

4.6. Расчет нагрузки электрического освещения..........................................

105

4.7. Расчет нагрузки высоковольтных электроприемников........................

105

4.8. Расчет электрических нагрузок в СЭС промышленных предприятий 106

4.9. Расчет электрических нагрузок жилых зданий......................................

107

4.10. Расчет электрических нагрузок общественных зданий......................

108

4.11. Расчет однофазных нагрузок.................................................................

108

4.12. Пиковые нагрузки...................................................................................

113

4.13. Расчет потерь мощности и электроэнергии в элементах системы

 

электроснабжения............................................................................................

114

5. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ

 

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ....................................................................................

117

5.1. Оценка числа и мощности трансформаторов подстанций, выбор места

их установки.....................................................................................................

117

5.2. Выбор сечения линий электропередачи.................................................

123

5.2.1 Выбор сечений проводников по допустимому нагреву.................

124

5.2.2 Выбор сечений проводников по допустимой потере напряжения126

5.2.3 Выбор сечений по экономической плотности тока........................

130

5.3. Выбор электрических аппаратов.............................................................

133

5.3.1 Общие сведения .................................................................................

133

5.3.2 Выбор аппаратов напряжением до 1000 В......................................

137

5.4. Проверка оборудования на действия токов коротких замыканий.......

147

5.4.1 Общие сведения .................................................................................

147

5.4.2 Термические и динамические процессы в элементах СЭС...........

148

5.4.3 Проверка элементов СЭС на действия токов коротких

 

замыканий.....................................................................................................

150

ЛИТЕРАТУРА.....................................................................................................

153

4

ВВЕДЕНИЕ

Электроснабжение, в общем понимании, это процесс производства, преобразования и распределения электрической энергии среди электроприемников электрифицированной жизнедеятельности человека. В настоящее время, когда электрическая энергия проникла во все сферы жизнедеятельности человека и появилась потребность в огромных её количествах, в большинстве случаев производство осуществляется централизовано электроэнергетической системой, которая, по сути, обеспечивает потенциальную возможность получения потребителем электроэнергии. В данной ситуации задачей электроснабжения является передача, преобразование и распределение электроэнергии, которая реализуется так называемой системой электроснабжении.

Указанная сфера жизнедеятельности человека – производство электроэнергии на промышленной основе (в электроэнергетических системах) и доведение её до электроприемников системами электроснабжения, является электроэнергетикой, объединяющей различную собственность технических средств. Системы электроснабжения промышленных потребителей зачастую являются собственностью самих потребителей. В этом случае можно сформировать понятие некоторой типовой структуры системы электроснабжения, имеющей наибольшее распространение в жизни.

В решении вопросов электроснабжения естественно необходимо учитывать особенности потребителя, как совокупности электроприемников: надежность его электроснабжения, территориальное расположение и плотность электрических нагрузок, технологические взаимосвязи между электроприемниками. При этом важное значение играет оценка расчетных электрических нагрузок, которые определяют мощности элементов системы электроснабжения.

5