120

Введение

На сегодняшний день энергия остается главной составляющей жизни человека. Уже в конце 1980-х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии и эта доля постоянно увеличивается. Такой рост потребления электроэнергии, прежде всего, связан с ростом ее потребления в промышленности, быту, транспорте, в устройствах автоматики и электроники и т.п., без которых немыслимы сегодня современные аппараты и технические сооружения. Высокое потребление электроэнергии характерно для таких энергоемких отраслей, как металлургия, алюминиевая и машиностроительная промышленность. Электрическая энергия просто и экономично может быть преобразована в другие виды энергии – тепловую, механическую, световую и т.д. Конечно, энергия может передаваться путем транспортировки нефти, газа и угля, но электрическая энергия оказывается по настоящее время наиболее удобной для передачи ее на расстояние, распределения и использования.

Электрификация предусматривает сооружение электростанций, подстанций, электрических сетей и установок для потребления электроэнергии – электроприемников. Электрические сети служат для передачи электроэнергии от электростанций и распределения ее между потребителями. Практически вся вырабатываемая электроэнергия поступает к ее приемникам через электрические сети. При этом электроэнергия может передаваться на весьма большие расстояния – в десятки, сотни и тысячи километров, многократно преобразовываться и изменяться количественно и качественно. Основными элементами электросети являются линии и трансформаторы. Трансформаторы служат для изменения параметров передаваемой электроэнергии – токов и напряжений. Трансформаторы устанавливаются на подстанциях вместе с коммутационной аппаратурой – выключателями, разъединителями и т. п., с помощью которых производится включение и отключение элементов сети.

Развитие линий электропередачи обеспечивает объединение электростанций между собой и с потребителями, т.е. создание электроэнергетических систем, что позволяет получить существенные технико-экономические преимущества.

Электроэнергетическая система является электрической частью энергетической системы, которая связана в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической энергии. Электроэнергетическая система состоит из генераторов, распределительных устройств, повышающих и понижающих подстанций, линий электрической сети и приемников электроэнергии. Как составной элемент энергетической и электроэнергетической систем электрическая сеть обеспечивает прием электроэнергии от электростанций, передачу ее на различные расстояния, преобразование параметров электроэнергии по напряжению на подстанциях и распределение электроэнергии на различные расстояния непосредственно до потребителей.

Электроэнергетическая система должна быть работоспособной в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах. Режим каждого из элементов системы – станции, подстанции, линии электропередачи или приемных систем электроснабжения – в той или иной степени зависит от режима работы других элементов. Для обеспечения работоспособного состояния системы необходимо предусмотреть при проектировании и в процессе эксплуатации, чтобы параметры режима элементов находились в допустимых пределах, обеспечивая нормальные условия работы электрооборудования сети и приемников электроэнергии. Снятие параметров и их использование в прикладных расчетных программах позволяют с помощью современных автоматических средств управления и защиты своевременно реагировать на их отклонение. Использование данных, полученных расчетным путем, позволяет также спрогнозировать события, влияющие на состояние системы.

Целью изучения дисциплины является знакомство с устройством, электрооборудованием и режимами работы электроэнергетических систем и сетей, являющихся основными элементами электроснабжения.

Задачей изучения дисциплины является освоение студентами современных методов проектирования и расчета режимов работы электрооборудования, приобретение навыков выбора схем электрических соединений и электрооборудования электрических подстанций и сетей на основе технико-экономических расчетов с учетом фактора надежности, расчетов и управления режимами электроэнергетических систем.

В конспекте лекций нет библиографических ссылок и указаний на первоисточники основных теоретических понятий, формул и определений. В списке литературы приведены и выделены эти издания, а также дополнительная литература для углубления знаний.

Дисциплина базируется на предшествующих электротехнических дисциплинах, таких, как "Теоретические основы электротехники", "Электрические машины", "Электрические аппараты" и др., тесно связана с параллельно изучаемыми дисциплинами: "Электрические станции и подстанции", "Основы электроснабжения промышленных предприятий" и в свою очередь является базой для последующих дисциплин специальности.

О Г Л А В Л Е Н И Е

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3