Глава 2. Устройство наружных и внутренних электрических сетей

2.1. Общая характеристика электрических сетей

Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электри-ческой энергии, состоящая из:

 трансформаторного оборудования подстанций,

 их распределительных устройств,

 токопроводов,

 воздушных и кабельных линий электропере­дачи, работающих на определенной территории.

Таким образом, электрическая сеть как элемент электроэнергетической системы обес­печивает возможность выдачи мощности электростанций, передачи ее на расстояние, преобразование параметров электроэнергии (напряже­ния, тока) на подстанциях и ее распределение по некоторой терри-

то­рии вплоть до непосредственных электроприемников.

Электрические сети современных энергосистем характеризуются:

1. многоступенчатостью – большим числом трансформа-ций напряжения на пути от источников электроэнергии к ее потребителям;

2. сложностью конфигурации – насчитываются десятки, сотни узлов, ветвей и замкнутых контуров;

3. многорежимностью – разнообразием загрузки элементов сети в суточном и годовом разрезе и обилием режимов, возникающих при плановых ремонтах и при аварийных отключе­ниях.

Энергетическая система  это совокупность электро-станций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непре­рывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим ре­жимом.

Рисунок 2.1. Общая схема энергосистемы

Энергетическая система России имеет иерархи­ческую структуру, верхним уровнем которой является Единая энерго­система (ЕЭС), средним  объединенные энергосистемы

(ОЭС), ниж­ним  районные энергосистемы (РЭС).

В СССР насчитывалась 101 районная энергосистема, из которых в состав Единой Энергетической Системы России сейчас входят 71. Из 6 объединенных энергосистем 5 входят в состав ЕЭС России (ОЭС Севе­ро-Запада, Центра, Средней Волги, Урала, Северного Кавказа, Сиби­ри). ОЭС Востока сегодня работает автономно.

ЕЭС России охватывает территорию площадью около 8 млн. км², на которой проживает примерно 130 млн. человек. Она имеет электри­ческие связи с энергосистемами стран СНГ, европейских стран, а также с Монголией.

В 1995 г. электростанциями России было выработано 845 млрд. кВтч электроэнергии, а их установленная мощность достигала 215 млн. кВт.

Электростанции – специальные предприятия, преобразу-

ющие в электрическую энергию другие виды энергии: химическую энергию топлива (ТЭС–70%), энергию воды (ГЭС-20%), атомную энергию (АЭС-12%), энергию ветра, солнца и др.

2.2. Классификация электрических сетей

I. По номинальным напряжениям – напряжениям, обеспечивающим нормальный режим работы элементов сети с наиболее целесообразными технико-экономическими показателями:

Государственным стандартом определены:

– 4 напряжения до 1 кВ (40, 220, 380 и 660В) – НН,

– 12 напряже­ний выше 1кВ (3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ). Все перечисленные цифры соответствуют линейным (междуфазным) значениям напря-жений трехфазной системы переменного тока – СН, ВН, СВН, УВН (таблица 2.1).

II. По охвату территории – местные, районные, региональные (для связи отдельных районов и небольших энергоситем).

III. По назначению:

– системообразующие (формируют районные энергоси-стемы путем объединения их электростанций на параллель-

Таблица 2.1.

Классификация электрических сетей

Признак	Номинальное напряжение, кВ
	 1	3–35	110–220	330–750	1150
	низкое НН	среднее СН	высокое ВН	сверх-высокое СВН	ультра-высокое УВН
Охват территории	местные		район-ные	региональные
Назначение	распределительные			системообразущие
Характер потребителей	городские, промышленные, сельскохозяйственные			–

ную работу, а также объединение РЭС и ОЭС между собой, являются источниками питания распределительных сетей);

– распределительные (питающие трансформаторные подстанции или вводы к электроустановкам потребите­лей).

– питающие (подводящие электроэнергию к распредели-

т ельным пунктам, рисунок 2.2).

а) б)

Рисунок 2.2. Электрические сети:

а) распределительные; б) питающие

IV. По характеру подключаемых к ним потребителей: – городские, промышленные, сельскохозяйственные.

V. По роду тока:

– сети постоянного тока (протяженные – для электро-лизных цехов, для электропривода механизмов постоянного тока, для электрифицированного городского транспорта);

– сети переменного тока (все остальные).

VI. По конфигурации:

– разомкнутые (осуществляют электро­снабжение потребителей от одного источника питания);

– замкнутые (осуществляют электро­снабжение потребителей не менее чем с двух сторон) (рисунок 2.3);

– с двусторонним питанием (осуществляют электро­снабжение потребителей от двух и более источников питания) (рисунок 2.4).

VII. По отношению к помещению – различают внутренние и на­ружные сети.

VIII. По конструктивному выполнению:

– внутренние проводки (до 1 кВ), на предприятиях – токопроводы;

– кабельные сети (до 500 кВ), основа городских и промышленных распределительных сетей;

– воз­душные сети (до 750 – 1150 кВ), основа сельских, районных и системообразующих сетей.

а) б)

Рисунок 2.3. Замкнутая сеть с одним источником питания:

а) простая (кольцевая); б) сложная

Рисунок 2.4. Сеть с двухсторонним питанием