- •ВВЕДЕНИЕ
- •ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ И ПОТРЕБИТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
- •Электрификация жизнедеятельности человека
- •ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
- •Обобщенная структура системы электроснабжения
- •Требования, предъявляемые к системам электроснабжения
- •СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЭС, ИХ КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ
- •Центр электрического питания
- •Главная понизительная подстанция
- •Центральный распределительный пункт
- •Высоковольтная распределительная сеть
- •Трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ
- •Низковольтные распределительные сети
- •Силовые сети
- •Осветительные сети
- •Конструктивное исполнение сетей
- •Распределительные пункты в НВРС
- •ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ
- •Понятие электрической нагрузки
- •Графики электрических нагрузок, их числовые характеристики
- •Понятие расчетной нагрузки как эквивалентной по нагреву
- •Вероятностная модель расчетной нагрузки
- •Методы определения расчетных нагрузок
- •Метод коэффициента спроса
- •Метод удельной плотности нагрузок
- •Метод удельного расхода электроэнергии
- •Метод прямого расчета группового графика нагрузки
- •Расчет нагрузки электрического освещения
- •Расчет нагрузки высоковольтных электроприемников
- •Расчет электрических нагрузок в СЭС промышленных предприятий
- •Расчет электрических нагрузок жилых зданий
- •ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
- •Выбор сечения линий электропередачи
- •Выбор сечений проводников по допустимому нагреву
- •Выбор сечений проводников по допустимой потере напряжения
- •Выбор сечений по экономической плотности тока
- •Выбор электрических аппаратов
- •Общие сведения
- •Выбор аппаратов напряжением до 1000 В
- •Проверка оборудования на действия токов коротких замыканий
- •Общие сведения
- •Термические и динамические процессы в элементах СЭС
- •Проверка элементов СЭС на действия токов коротких замыканий
- •ЛИТЕРАТУРА
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