- •Министерство образования и науки украины
- •Вступление
- •Глава 1. Вступление к технологии
- •1.1. Понятие о технологии
- •1.2. Отрасли промышленности и их классификация
- •1.3. Понятие о производственном и технологическом процессах
- •1.4. Экономическая оценка технологического процесса
- •1.5. Типы производств и их основные технологические признаки
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 2. Сырье, топливо, вода и воздух в технологических процессах
- •2.1. Определение сырья и его классификация
- •2.2. Обогащение сырья
- •Водная взвесь измельченной руди
- •2.3. Качество сырья и современные технологические процессы
- •2.4. Виды и основные характеристики топлива
- •2.5. Основные источники и характеристики воды
- •2.6. КласСификация вод
- •2.7 Очистка и обезвреживание воды
- •2.8. Воздух в технологических процессах
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 3. Система технологий в энергетике
- •3.1. Основные виды и источники энергии
- •3.2. Система технологий тепловых электростанций
- •3.3. Система технологий гэс
- •3.4. Система технологий аэс и проблемы радиационной защиты
- •Действующие атомные электрические станции (аэс) Украины
- •3.5. Биохимические источники энергии
- •3.6. Экологически чистые нетрадиционные системы технологий энергетики
- •3.7. Солнечные электростанции
- •3.8. Геотермальные электростанции
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 4. Общая характеристика добывающей промышленности
- •4.1. Определение добывающей промышленности
- •4.2. Разновидности природных ресурсов и Способы эксплуатации
- •4.3. Добывающие предприятия и их отличительные особенности
- •4.4. Технологический и жизненный циклы добывающих предприятий
- •4.5. Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых
- •Основные понятия
- •Химическое ингибирование вопросы для обсуждения
- •Глава 5. Добыча угля
- •5.1. Ископаемые угли, их марки и свойства
- •5.2. Способы добычи угля
- •5.3. Технология очистных работ
- •5.4. Комплексная механизация добычи угля
- •5.5. Вспомогательные технологические процессы
- •5.6. Использование угля
- •Основные понятия
- •Глава 6. Добыча нефти и газа
- •6.1. Особенности нефти и ее использование
- •6.2. Условия залегания нефти и бурение скважин
- •6.3. Извлечение нефти на поверхность
- •6.4. Хранение и транспортировка нефти и нефтепродуктов
- •6.5. Технология добычи газа
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 7. Система технологИй металлургической промышленности
- •7.1. Понятие о металлургическом заводе и комбинате
- •7.2. Исходные материалы для выплавки чугуна
- •7.3. Технология выплавки чугуна
- •Материальный баланс доменной плавки
- •Задано, кг
- •Получено, кг
- •7.4. Продукция доменного производства
- •7.5. Технология производства стали
- •7.6. Прокатное производство
- •7.7. Цветная металлургия
- •7.8. Технология порошковой металлургии
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 8. Система технологий машиностроения
- •8.1. Понятие о машиностроительном комплексе
- •8.2. Понятие о технологии машиностроения
- •8.3. Литейное производство
- •8.4. Обработка металлов резанием
- •8.5. Прогрессивные методы обработки металлов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 9. Система технологий химической
- •9.1. Понятие о химическом производстве
- •9.2. Технология коксохимического производства
- •9.3. Технология переработки нефти
- •9.4. Производство аммиака, азотной кислоты и минеральных удобрений
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 10. Строительные материалы и изделия из них
- •10.1. Свойства строительных материалов
- •10.2. Производство цемента и его разновидности
- •10.3. Производство гипса и извести
- •10.4. Производство безобжиговых каменных материалов
- •10.5. Производство бетона, железобетона и изделий из них
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 11. Система технологий строительного производства
- •11.1. Классификация зданий и сооружений и их элементов
- •11.2. Общие принципы организации строительства
- •11.3. Современные методы производства основных строительных работ
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 12. Системы технологий важнейших продуктов питания
- •12.1. Технология производства сахара
- •12.2. Технология производства кефира
- •12.3. Технология производства муки
- •12.4. Технология производства растительных масел
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 13. Наука и научные организации
- •13.1. Понятие науки
- •13.2. Национальная Академия наук (нан) Украины
- •13.3. Научные степени, ученые и академические звания
- •13.4. Типовая структура научно-исследовательского института (нии)
- •13.5. Формирование тем научных исследований
- •13.6. Технология научных исследований
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 14. Системы технологий коммунального хозяйства
- •14.2 Канализация населенных пунктов
- •14.3. Теплоснабжение жилых помещений, учреждений, заведений
- •14.4. Газоснабжение населенных пунктов
- •14.5. Электроснабжение населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 15. Бытовое обслуживание населения
- •15.1. Технология пошива одежды в ателье
- •15.2. Технология изготовления трикотажных изделий
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 16. Транспорт и связь населенных пунктов
- •16.1. Транспорт населенных пунктов
- •16.2. Связь населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Литература
- •Содержание
14.5. Электроснабжение населенных пунктов
Электроснабжение – это совокупность мероприятий по обеспечению электроэнергией различных потребителей. Комплекс инженерных сооружений, осуществляющих задачи электроснабжения, называется системой электроснабжения (энергоснабжения). Этот комплекс состоит из сооружений, в которых установлены электрогенераторы, трансформаторы, выключатели, линии электропередач (ЛЭП), электроподстанции, трансформаторные киоски, аппаратура подключения и защиты.
В энергоснабжении городов и населенных пунктов, селений используются два вида электрического тока – постоянный и переменный.
Постоянный ток используется на городском электротранспорте (трамваи, троллейбусы, электропоезда) и ряде производств. Вырабатывается генераторами постоянного тока, а также за счет преобразования переменного тока специальными аппаратами (преобразователями), в том числе тиристорными.
Электрогенераторы, работающие с гидротурбинами, называются гидрогенераторами, а те, что работают с паровыми турбинами – турбогенераторами. Напряжение, вырабатываемое гидрогенератором – от 6 до 16 кВ. Мощность гидрогенераторов до 650 МВт. Турбогенераторы выпускаются мощностью до 1200 МВт, напряжением от 400 В до 27 кВ.
Ток, вырабатываемый гидрогенераторами и турбогенераторами на гидростанциях, атомных и тепловых электростанциях, подается в единую энергетическую систему через повышающие напряжение силовые трансформаторы Т1, Т2, РТП (рис. 14.16). Под напряжением 220 кВ (максимальное напряжение в современных высоковольтных линиях электропередач достигает 1200кВ) ток частотой 50Гц передается к месту потребления на большие расстояния по высоковольтным линиям ВЛ220кВ.
Необходимость повышения напряжения до указанных значений диктуется необходимостью иметь малое поперечное сечение проводов линий электропередач, исходя из допустимой плотности тока (А/кв.мм ) и минимальных потерь электроэнергии при передаче требуемой мощности. Даже при рассчетном значении сечения проводов стандартом предусмотрены потери в размере 6% от передаваемой энергии. В периоды “пик”, которые приходятся на время с 9 до 13 часов дня и с 17 до 21 часа вечера, резко возрастает потребление электроэнергии из сети, электрогенераторы начинают работать с перегрузкой, из-за чего частота тока в сети снижается до критических значений 48,5…49Гц. При таком значении частоты тока автоматически отключаются аппараты контроля и защиты в первую очередь на атомных электростанциях, что ведет к аварийной остановке атомных реакторов, которые обеспечивают почти 50 % выработки электроэнергии в Украине и могут работать только с полной нагрузкой. Для предотвращения аварийной остановки реакторов АЭС прибегают к “веерному” отключению потребителей. Покрыть в часы пик недостающие мощности не представляется возможным. Для исключения “веерных” отключений потребителей энергии целесообразно регулировать потребляемую мощность равномерно по времени суток.
Чтобы подключать (а также отключать) трансформаторы к линиям электропередачи, генераторам и потребителям, используют выключатели высокого напряжения. Если произойдет авария: ударит молния в
Рис.
14.16. Упрощенная принципиальная
схема
электроснабжения населенного
пункта
Т1,
Т2 – повышающие трансформаторы
электростанций; РТП – районная
трансформаторная подстанция; Т3, Т4 –
понижающие трансформаторы центральной
районной подстанции (ЦРП); ТП1, … ТП4 -
трансформаторные пункты с понижающими
трансформаторами
линию, оборвется провод или возникнет короткое замыкание – выключатель за сотые доли секунды отключит линию, спасая трансформатор от перегрузки.
Линии (ЛЭП) электропередач бывают воздушные или кабельные. Воздушные ЛЭП – это провода, подвешенные на гирляндах изоляторов к столбам или мачтам-опорам. Провода делают главным образом алюминиевые со стальным сердечником, а также медные и бронзовые.
Изоляторы в гирляндах бывают фарфоровые или стеклянные (число их в гирлянде зависит от величины напряжения, например для 1200 кВ – 40 штук). Опоры бывают деревянные, стальные и железобетонные.
Кабель напряжением от 6 до 35 кВ – это обычно три алюминиевых провода (жилы), заключенные в изоляцию из бумаги или пластмассы.
Сверху кабель защищен стальной лентой-броней. Для ввода в крупные города используют кабели напряжением 110 и 220 кВ. Они имеют медные жилы, покрытые изоляцией, прокладываются в стальной трубе, заполненной минеральным маслом. Очень перспективны для передачи больших мощностей кабели, проложенные в трубах, наполненных жидким водородом или жидким гелием. Потери в таких кабельных линиях будут приближаться к нулю.
От линий электропередачи напряжение поступает на центральные районные подстанции (ЦРП) городов, где установлены понижающие трансформаторы напряжением (220/6 кВ 220/10 кВ). По кабельным линиям, проложенным в траншеях, напряжение подается на распределительные пункты (РП1), к которым подключены трансформаторные пункты ТП1,..., ТП4 с трансформаторами 6/0,4 кВ. От указанных трансформаторов с глухо заземленной нейтралью к распределительным щитам домов (рис. 14.17) напряжение подается по четырехпроводной линии: фазы А, В, С и нулевой провод. Нулевой провод должен быть надежно заземлен. Напряжение между каждой из фаз и нулевым проводом при этой схеме будет составлять 220 В. На такую величину напряжения выпускаются осветительные приборы, холодильники, пылесосы, видео- и радиоаппаратура, электробритвы и другая бытовая техника.
Согласно требованиям электробезопасности электрические бытовые приборы мощностью свыше 1,3 кВт включаются в сеть посредством трехконтактных розеток 3. Один из контактов розетки подключается к заземляющему проводу, соединенному с выключателем распределительного щита дома. К этому контакту подключается провод, присоединенный к корпусу электроприбора.
Рис. 14.17. Схема подключения токоприемников различной мощности: 1 – распредилительный щит дома; 2 – электролампы 220В; 3 – техноконтактная розетка; 4 – электроплита; 5 – водопроводная труба; З - заземление
В случае одновременного касания человека к корпусу электрического бытового прибора (электроплиты) и заземленному предмету (водопроводной трубе) при исправной изоляции прибора через человека ток не проходит. При пробое изоляции корпус прибора окажется под напряжением (рис. 14.17).
Случайное прикосновение человека к такому прибору и заземленному предмету вызовет прохождение тока через его организм. Но поскольку сопротивление организма человека превышает сопротивление заземляющего провода, подключенного к прибору, в десятки тысяч раз, то через организм человека будет протекать безопасный ток, а основной ток пройдет по заземленному прододу.
Поэтому один из контактов разетки всегда подключается к заземляющему проводу, соединенному с выключателем распределительного щита дома. К этому контакту подключается провод, присоединенный к корпусу электроприбора. Несоблюдение этого условия может привести к поражению электротоком человека, коснувшегося корпуса прибора.