
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ЭНЕРГОСИСТЕМЫ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, ИХ ЭЛЕМЕНТЫ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГОСИСТЕМ
- •1.1. Определение энергетической и электрической систем
- •1.2. Элементы энергосистем и их характеристика
- •1.3. Технологические особенности энергосистем
- •1.4. Преимущества объединения электростанций в энергосистему
- •1.5. Электроустановки. Номинальные данные установок
- •1.5.1. Номинальные напряжения
- •1.5.2. Номинальные мощности
- •1.5.3. Номинальный коэффициент мощности
- •1.6. Классификация электрических сетей энергосистем
- •Контрольные вопросы
- •2. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (ЛЭП)
- •2.1. Параметры схемы замещения воздушной ЛЭП
- •2.2. Схемы замещения воздушной линии
- •2.3. Схемы замещения и параметры кабельных ЛЭП
- •Контрольные вопросы
- •3. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ И ПАРАМЕТРЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ И АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ
- •3.1. Типы трансформаторов
- •3.2. Параметры и схема замещения двухобмоточного трансформатора
- •3.3. Параметры и схемы замещения трехобмоточных трансформаторов
- •3.4. Схема замещения и параметры автотрансформатора. Особенности автотрансформатора
- •Контрольные вопросы
- •4. ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
- •4.1. Основные понятия о графиках нагрузок
- •4.2. Суточный график и его характеристики
- •4.3. Годовые графики и их характеристики
- •4.4. Назначение графиков нагрузки
- •4.5. Определение показателей суммарных нагрузок
- •4.6. Проблема покрытия суточного графика объединенной энергосистемы
- •Контрольные вопросы
- •5. ПОТЕРИ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
- •5.1. Потери мощности в участке сети
- •5.3. Потери мощности в трансформаторах
- •5.4. Потери энергии в элементах электрических сетей
- •5.5. Определение потерь электроэнергии по времени максимальных потерь
- •5.6. Особенности расчета потерь энергии в линиях электропередачи
- •5.7. Особенности определения потерь энергии в трансформаторах
- •5.8. Примеры решения задач по определению потерь электроэнергии
- •Контрольные вопросы
- •6. РАСЧЕТ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАЗОМКНУТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
- •6.1. Векторные диаграммы токов и напряжений участка сети
- •6.2. Векторная диаграмма токов и напряжений разветвленной сети
- •6.3. Расчет установившегося режима разомкнутой электрической сети
- •Контрольные вопросы
- •7. ПРИМЕР РАСЧЕТА РАЗВЕТВЛЕННОЙ РАЗОМКНУТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
- •8. СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ИСТОЧНИКОВ ПРИ РАСЧЕТАХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ
- •8.1. Статические характеристики нагрузок
- •8.2. Представление нагрузок в расчетных схемах электрических сетей
- •8.3. Расчет режима электрической сети при задании нагрузок постоянными сопротивлениями
- •8.4. Особенности расчета режима сети при задании нагрузок статическими характеристиками
- •8.5. Представление источников питания при расчетах установившихся режимов
- •8.6. Пример выполнения расчета электрического режима разомкнутой электрической сети с учетом статических характеристик нагрузок
- •Контрольные вопросы
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •Оглавление
Познакомьтесь с ГОСТ 9680—77 на номинальные мощности трансформаторов [5, с. 233]. Просмотрите главу 6.1 в [5], содержащую сведения о выпускаемых промышленностью турбо- и
гидрогенераторах.
1.5.3.Номинальный коэффициент мощности
Задается для генераторов и электродвигателей. Показывает, какая предельная реактивная мощность допустима при номинальной активной (полной) мощности и номинальном напряжении установки. В случае отклонения одних параметров режима от номинальных соответственно корректируются другие допустимые параметры, что регламентируется правилами технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ).
1.6. Классификация электрических сетей энергосистем
Современные электроэнергетические системы включают электрические сети различной конфигурации –– от весьма сложных многоконтурных до разомкнутых радиальных сетей, объединенных для совместной работы. Электрические сети принято классифицировать по конфигурации, функциональному назначению, классу напряжения и т. д. Прежде всего, классификация электрических сетей производится по виду тока на сети постоянного и переменного тока. В настоящее время подавляющее число основных сетей выполнено в трехфазном исполнении на переменном токе. На постоянном токе работают отдельные линии электропередачи. Область применения постоянного тока должна быть обоснована экономически.
Классификация сетей по номинальному напряжению предусматривает их деление на низковольтные с номинальным напряжением 1000 В и ниже и высоковольтные с номинальным напряжением выше 1000 В. Так различают сети напряжением 6, 10, 35, 110, 220 кВ, а также сети повышенного напряжения 330, 500, 750, 1150 кВ, причем последние условно относят к сетям сверхвысоких напряжений. Условность такой классификации объясняется тенденцией к сооружению сетей все более высоких классов напряжений [1, 4].
По функциональному назначению электрические сети делятся на питающие и распределительные, системообразующие, районные и местные сети.
Питающие сети предназначены для передачи мощности от электростанций и крупных подстанций системы к центрам питания потребителей (центрам районов). Распределительные сети служат для распределения мощности от центральных, узловых подстанций системы между отдельными потребителями электрической энергии.
Системообразующие сети предназначены для соединения между собой крупных источников электроэнергии (электростанций) и больших энергорайонов системы, а также для связи между электроэнергетическими системами. Последние называются межсистемными связями (МСС). Системообразующие
сети |
обычно |
выполняются линиями высоких |
и сверхвысоких напряжений |
|
( |
|
220 кВ). |
|
|
|
номРайонные |
электрические сети служат для |
питания подстанций района |
энергосистемы и связывают крупные узловые питающие подстанции с более мелкими распределительными. Такие сети, как правило, выполняются на номи-
9
нальных напряжениях до 220 кВ включительно. Следует отметить, что в последнее время наблюдаются тенденции к повышению классов напряжений районных электрических сетей, которые часто рассматриваются как распределительные.
Местные электрические сети служат для питания потребителей от районных подстанций и выполняются на номинальные напряжения 35 кВ и ниже.
Следует отметить, что такая классификация электрических сетей является условной, так как в ряде случаев распределительные сети относят к системообразующим, местные к распределительным и наоборот.
Кроме указанных видов электрических сетей имеются сильно развитые сети электроснабжения промышленных предприятий и бытовых потребителей с номинальным напряжением 10 кВ и ниже.
По конфигурации электрические сети делятся на сложнозамкнутые, состоящие из нескольких замкнутых контуров, и разомкнутые. Сложнозамкнутыми сетями обычно являются системообразующие и распределительные сети. Характерными частными случаями замкнутых сетей являются отдельные электропередачи с двумя источниками питания и кольцевые сети. Кольцевая сеть может рассматриваться как частный случай сети с двухсторонним питанием
при одинаковых напряжениях по концам передачи: . Разомкнутые сети могут быть разветвленными или радиальными. Разомкнутыми обычно выполняются сети электроснабжения предприятий, городские, местные сети и отдельные участки распределительных и системообразующих сетей.
На рис. 1.5 показана схема района электрической системы. На ней приведены примеры системообразующей электрической сети номинальным напряжением 500 кВ (ВЛ 500), районной сети номинальным напряжением 220 кВ (ВЛ 220) и местной сети номинальным напряжением 10 кВ (ВЛ 10). Сеть ВЛ500 является питающей по отношению к распределительным сетям ВЛ 220 и ВЛ 10. По своей конфигурации сеть ВЛ 500 является сложнозамкнутой, сеть ВЛ 220 — кольцевой, а сеть ВЛ 10 — разомкнутой радиальной.
Для выполнения расчетов электрических режимов удобно не изображать схемы электрических соединений подстанций, а представлять сеть в виде графа, отображающего конфигурацию сети. В графе ветви представляют линии электропередачи, а узлы — шины подстанций. На рис. 1.6 изображены различные типы конфигураций электрических сетей.
Контрольные вопросы
1.Дать определение энергетической системы, электрической системы и их элементов.
2.Назвать основные типы электростанций. Что является наиболее характерным для них?
3.Каковы основные технологические особенности энергосистем?
4.В чем преимущества объединения электростанций в энергосистему?
5.Назвать шкалу номинальных напряжений электроприемников и ЛЭП.
6.Как и почему различаются номинальные напряжения одного класса первичных и вторичных обмоток трансформаторов, а также потребителей?
7.Почему для турбогенераторов задаются активные, а для гидрогенераторов и трансформаторов полные номинальные мощности?
8.Как расшифровывается маркировка турбогенераторов ТВФ-100-2; ТГВ-300; ТВВ-800-2?
10

~ ~
...
ВЛ 500
ВЛ 500
ВЛ 10
ВЛ 220
Рис. 1.5. Пример электрической схемы района энергосистемы
а |
б |
б
в |
г |
д |
б б
Рис. 1.6. Типы конфигураций электрических сетей:
а– сложнозамкнутая; б – с двухсторонним питанием; в – кольцевая;
г– разомкнутая радиальная; д – разомкнутая разветвленная
11