1.5 Напряжения электрических сетей

Номинальным напряжением ЭП называют напряжение U_ном, обеспечивающее нормальную его работу. Номинальные напряжения источников ЭЭ и сетей до 1 кВ должны соответствовать таблицам 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 – Шкала номинальных напряжений электросетей постоянного тока.

	Номинальные напряжения, В однофазных/трехфазных
Источника	6	12	28,5	42	62	115	230	460
Приемника и сети	6	12	27	40	60	110	220	440

Таблица 1.2 – Шкала номинальных напряжений электросетей переменного тока напряжением до 1 кВ.

	Номинальные напряжение, кВ
Источника
Приемника и сети

Для ЭУ напряжением выше 1 кВ U_ном приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Шкала номинальных напряжений электросетей переменного тока напряжением выше 1 кВ.

	Номинальные напряжения, кВ
Источника	3,15	6,3	0,5	8,5	15	30	47	25	87	1200
Приемника и сети	3	6	10	35	10	20	30	500	750	1150

У повышающих силовых трансформаторов электростанций U_ном первичной обмотки совпадает с U_ном генераторов. У понижающих трансформаторов первичная обмотка является приемником ЭЭ и её U_ном равно напряжению сети. U_ном вторичных обмоток трансформаторов, питающих электрические сети, так же как и U_ном генераторов, на 5 – 10 % выше U_ном сети, что дает возможность компенсировать потери напряжения в линиях и трансформаторах.

Для внутрицеховых электрических сетей наибольшее распространение имеет напряжение 380/220 В, основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых и осветительных ЭП. Наибольшая единичная мощность трехфазных ЭП с U_ном=380/220 не должна превышать 200 – 250 кВт, допускающих применение коммутирующей аппаратуры на ток 630 А.

В связи с ростом ЭП, их числа и единичной мощности было введено напряжение 660 В. Это напряжение применяется, когда по условиям планировки цехового оборудования, технологии и окружающей среды нельзя или трудно приблизить цеховые ТП к ЭП (шахты, карьеры, нефтедобыча и т.д.). Расстояние от ИП до ЭП при этом увеличивается, и для снижения потерь необходимо принять повышенное напряжение распределительной сети – 660 В. Это напряжение целесообразно при высокой удельной плотности нагрузок на 1 м² площади, с большим числом ЭД в диапазоне мощностей 220 – 600 кВт.

При напряжении 660 В в 2 раза увеличивается радиус действия ТП по сравнению с 380 В. Возможно повышение мощности трансформаторов и тем самым сокращение числа цеховых ТП, линий и аппаратов напряжением выше 1 кВ. Снижается примерно в 2 раза расход цветных металлов. Стоимость ЭД и трансформаторов одинаковой мощности при напряжениях 660 и 380 В почти одинаковы, а пропускная способность сети 660 В увеличивается в .

Недостатками напряжения 660 В являются: раздельное питание силовой и осветительной нагрузок, повышенная степень опасности ЭУ на напряжении 660 В, нецелесообразность при большом количестве мелких рассредоточенных на небольшой территории ЭП.

Напряжение не выше 42 В применяется в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных для стационарного местного освещения и ручных переносных ламп.

Напряжение 12 В применяется при особо неблагоприятных условиях в отношении опасности поражения электротоком (при работе в котлах и других металлических резервуарах), для питания ручных переносных светильников.

ЭУ постоянного тока применяются в электролизных и гальванических цехах, при контактной сварке, для привода ЭД с плавным регулированием частоты вращения. Для получения постоянного тока применяются выпрямительные устройства, п/ст с полупроводниковыми выпрямителями.

Выбор напряжения выше 1 кВ производится в зависимости от мощности ЭУ предприятия. В зависимости от установленной мощности предприятия подразделяются на предприятия малой (1 – 5 МВт), средней (5 – 75 МВт) и большой (более 75 МВт) мощности.

Для питания предприятий малой мощности и в распределительных сетях внутри предприятия используют напряжения 6 и 10 кВ. Предпочтительным является 10 кВ. 6 кВ применяется, когда нагрузки и ТП питаются от шин генераторного напряжения ТЭЦ, а также при большом числе ЭП с U_ном =6 кВ.

Напряжение 20 кВ широкого распространения не получило. Рекомендуется ПУЭ в случаях, когда имеется ТЭЦ с генераторным напряжением 20 кВ.

Напряжение 35 кВ используется для создания центров питания предприятий средней мощности, если распределительная сеть предприятия выполнена на напряжении 6 – 10 кВ, для электроснабжения крупных, удаленных (5 – 20 км) ЭП на это напряжение, для схем глубокого ввода.

Напряжение 110 кВ применяется в качестве питающего на средних предприятиях, распределительного по схеме глубокого ввода – на предприятиях большой мощности.

Напряжение 220 кВ применяется для питания крупных энергоемких предприятий от районных ЭС и распределения ЭЭ на первой ступени схемы электроснабжения для схем глубокого ввода.

Исходя из удобства эксплуатации СЭС следует выполнять схемы с минимальным числом напряжений и ступеней трансформации. Поэтому при проектировании новых и реконструкции действующих предприятий стремятся к ликвидации напряжений 6 и 35 кВ путем перевода на напряжение 10 кВ и 110 – 220 кВ соответственно.

[2,с.27-32; 4,с.183-184]