2.2. Сети передачи и распределения электроэнергии

2.2.1 Структура и функции сетей п и рэ

Электрическая сеть передачи и распределения электроэнергии состоит из подстанций, обеспечивающих преобразование параметров электроэнергии (напряжения, тока), линий электропередач и распределительных устройств.

Подстанция это электроустановка для приема, трансформации и/или преобразования и распределения электроэнергии. Трансформаторная подстанция называется повышающей, если трансформации величины напряжения переменного тока осуществляется с низшего напряжения на высшее, и понижающей в случае обратной трансформации. Преобразовательные подстанции могут быть выпрямительными, двигатель-генераторными и др.

Линия электропередачи (ЛЭП) это электроустановка, предназначенная для передачи электроэнергии на расстояния с возможным промежуточным отбором. ЛЭП бывают воздушными, кабельными, а также в виде токопроводов на промышленных предприятиях и внутренних проводок в зданиях и сооружениях.

Распределительное устройство это электроустановка, входящая в состав любой подстанции, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении, без преобразования и трансформации.

Как правило, потребители территориально удалены от ЭЭС, поэтому главной функцией электрической сети является связь ЭЭС с потребителем и передача ему необходимого количества электроэнергии. Кроме этого электрическая сеть выполняет в ЭЭС системообразующую функцию: обеспечивает возможность создания единого комплекса по производству, передаче и распространению электроэнергии.

Современное производство электроэнергии сосредоточено в основном на станциях большой мощности. Передача этих мощностей в районы потребления осуществляется по ЛЭП высокого напряжения. Количество потребителей электроэнергии велико, и строить для каждого из них собственные ЛЭП нецелесообразно. Поэтому станции ЭЭС связываются с узлами концентрации нагрузок потребителей, где сооружаются узловые подстанции. От этих подстанций энергия распределяется на более низком напряжении потребителям, территориально расположенным вблизи узловой подстанции.

В современных сетях электроэнергия, прежде, чем достичь потребителя, в среднем проходит три-четыре трансформации, т.е. связь источника с потребителем образует схему, состоящую из линий различных напряжений, связанных между собой трансформаторами. В связи с такой организацией передачи и распределения электроэнергии электрические сети подразделяют на системообразующие (питающие), которые передают электроэнергию в пункты ее распределения, и распределительные, к которым непосредственно подключаются потребители. Понятно, что такое разделение в значительной мере условно, так как линия распределительной сети может считаться питающей для сетей более низкого напряжения.

В системе электроснабжения промышленного предприятия выделяют три подсистемы: внешнего, внутриобъектного и внутрицехового электроснабжения.

В подсистему внешнего электроснабжения промышленного предприятия входят электростанции, подстанции и ЛЭП, находящиеся в ведении ЭЭС, вплоть до главной понижающей подстанции предприятия.

Структура сетей передачи и распределения электроэнергии подсистем внешнего электроснабжения промышленного предприятия, городских сетей и транспорта, показана на Error: Reference source not found. Генераторы электростанции вырабатывают электроэнергию напряжением 6, 10 или 20 кВ. Более высокое напряжение потребовало бы принятия сложных специальных мер для изоляции обмоток и других частей генератора. При таком напряжении передавать электроэнергию на большие расстояния (более 4–6 км) неэкономично: в целях уменьшения потерь мощности в линиях передачу электроэнергии на большие расстояния производят при повышенном напряжении. Для этого на электростанциях имеются трансформаторные подстанции, повышающие напряжение до расчетного (35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кВ). Они состоят из силовых трансформаторов, располагаемых обычно на открытом воздухе в непосредственной близости от генераторов, распределительного устройства и щита управления.

Фото в презентации

На узловых понижающих подстанциях напряжение понижается до 6–10 кВ. Понижающая подстанция обычно состоит из открытой части (110–220 кВ) и закрытой части – распределительных устройств вторичного напряжения (6–10 кВ).

От понижающей подстанции до распределительного пункта электроэнергия передается по кабельным ЛЭП, прокладываемых в кабельных туннелях или, в городской черте, в кабельных коллекторах. Эти ЛЭП, не имеющие распределения электроэнергии по длине, называются питающими кабельными линиями.

Распределительный пункт предназначен для приема электроэнергии по питающими кабельными линиями и передаче ее в распределительную сеть. Распределительные кабельные линии питают распределительные трансформаторные подстанции потребителей (промышленных, городских, транспортных).

В подсистему внутриобъектного электроснабжения промышленного предприятия входят главная понижающая подстанция, собственные электростанции предприятия, центральный распределительный пункт, локальные распределительные пункты и ЛЭП, связывающие подстанции и распределительные пункты между собой.

В состав подсистемы внутрицехового электроснабжения цеховые трансформаторные подстанции, либо непосредственно питающие электроприемники (оборудование), либо обеспечивающие распределение электроэнергии к щитам и шкафам внутри цеха [6–8, 10].