 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Полная мощность одной фазы
В.2. ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ Производство (генерация), распределение и потребле- ние электрической и тепловой энергии схематически показаны на рис. В.1,а. Электростанция производит (или генерирует) электрическую энергию, а теплофикационная электростанция – электрическую и тепловую энергию. По виду первичного источника энергии, преобразуемого в электри-ческую или тепловую энергию, электростанции делятся на тепловые (ТЭС), атомные (АЭС) и гидравлические (ГЭС). На ТЭС первичный источник энергии – органическое топливо (уголь, газ, нефть), на АЭС–урановый концентрат, на ГЭС–вода (гидроресурсы). ТЭС делятся на конденса-ционные тепловые станции (конденсационные электростан
Сурет К.1. Электр және жылу энергиясын өндіру, тарату және тұтыну схемасы
ции – КЭС или государственные районные электростан-ции–ГРЭС), вырабатывающие только электроэнергию, и теплофикационные (ТЭЦ), вырабатывающие и электро-энергию, и тепло. Кроме ТЭС, АЭС и ГЭС существуют и другие виды электростанций (гидроаккумулирующие, дизельные, солнечные, геотермальные, приливные и ветроэлектростанции). Одна-ко мощность их невелика. Электрическая часть электростанции включает в себя разнообразное основное и вспомогательное оборудование. К основному оборудованию, предназначенному для произ-водства и распределения электроэнергии, относятся: синхронные генераторы, вырабатывающие электроэнергию (на ТЭС–турбогенераторы); сборные шины, предназначен- ные для приема электроэнергии от генераторов и распреде-ления ее к потребителям; коммутационные аппараты – вы-ключатели, предназначенные для включения и отключения цепей в нормальных и аварийных условиях, и разъединители, предназначенные для снятия напряжения с обесточен-ных частей электроустановок и для создания видимого разрыва цепи (разъединители, как правило, не предназначены для разрыва рабочего тока установки); электроприемники собственных нужд (насосы, вентиляторы, аварийное элек-трическое освещение и т. д.). Вспомогательное оборудова-ние предназначено для выполнения функций измерения, сигнализации, защиты и автоматики и т. д. Энергетическая система (энергосистема) (рис. В.1,а) состоит из электрических станций, электрических сетей и потребителей электроэнергии, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, распределения и потребления электрической и тепловой энергии, при общем управлении этим режимом. Электроэнергетическая (электрическая) система (рис. В.1,б)–это совокупность электрических частей элек-тростанций, электрических сетей и потребителей электро-энергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления элек-троэнергии. Электрическая система–это часть энергоси-стемы, за исключением тепловых сетей и тепловых потре-бителей. Электрическая сеть – это совокупность электро-установок для распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий электропередачи. По элек-трической сети осуществляется распределение электро-энергии от электростанций к потребителям. Линия электропередачи (воздушная или кабельная)–электроустановка, предназначенная для передачи электроэнергии. У нас в стране применяются стандартные номинальные (междуфазные) напряжения трехфазного тока частотой 50 Гц в диапазоне 6–1150 кВ (см. табл. 6.4), а также на-пряжения 0,66; 0,38 (0,22) кВ. Напряжение 0,22 кВ не рекомендуется для вновь про-ектируемых сетей. Для генераторов применяют номинальные напряжения 3–21 кВ. Передача электроэнергии от электростанций по лини- ям электропередачи осуществляется при напряжениях 110–1150 кВ, т. е. значительно превышающих напряжения генераторов. Электрические подстанции применяются для преобразования электроэнергии одного напряжения в элек-троэнергию другого напряжения. Электрическая подстан-ция–это электроустановка, предназначенная для преобра-зования и распределения электрической энергии. Под-станции состоят из трансформаторов, сборных шин и коммутационных аппаратов, а также вспомогательного оборудования: устройств релейной защиты и автоматики, измерительных приборов. Подстанции предназначены для связи генераторов и потребителей с линиями электропере-дачи (повышающая и понижающая подстанции П1 и П2 на рис. В. 1,б), а также для связи отдельных частей электри-ческой системы. Электр тораптарының классификациясы: токтың түрі бойынша: тұрақты және айнымалы ток тораптары кернеу бойынша: өте жоғары кернеу тораптары (Uном Орындайтын функциялары бойынша: жүйелік тораптар(кернеуі 330–1150 кВ); қоректеуші тораптар (35 кВ, 110 кВ, 220 кВ); таратушы тораптар(6 кВ, 10 кВ) Схеманың конфигурациясы бойынша: тұйық және ашық тораптар Электр тораптары сонымен қатар аудандық және жергілікті болып бөлінеді.
Жүйелік тораптар функциялары Біріккен энергетикалық жүйелерді құрау функцияларын орындайды, ірі электр станцияларды біріктіріп, олардың бір басқару объектісі ретінде жұмыс жасауын қамтамасыз етеді, сонымен қатар, ірі электр станциялардан электр энергиясын жеткізуді қамтамасыз етеді. Жүйелік (жүйе құраушы) тораптар жүйеаралық байланысты , яғни үлкен арақашықтағы энергожүйелерді өзара байланыстрады. Жүйелік тораптардың режимін біріктірілген диспетчерлік басқармасының диспетчері басқарады. Қоректеуші желіліер. Жүйелік тораптардың қосалқы станцияларынын және электр станциялардың 110–220 кВ шиналарынан электр энергиясын тарату тораптарының қоректену орталықтарына(центрам питания (ЦП)) - аудандық ҚС жеткізеді. Қоректеуші желіліер әдетте тұйықталған болады. Олардың кернеулері 110–220 кВ. Жүктемелер тығыздығы, электр станциялардың қуаты және электр тораптарының ұзындығы өсуіне байланысты таратушы тораптардың кернеулері де жоғарылап келеді. Мысалы, соңғы кезде қоректеуші тораптар кернеуі кейде 330–500 кВ болады.
Аудандық ҚС әдетте жоғары кернеуі110–220 кВ ал төменгі кернеуі 6–35 кВ. Бұл ҚС оратылатын трансформаторларда, кернеуді ажыратпай реттейтін құрылғы РПН (регулирование под нагрузкой) орнатылады. 110–220 кВ желіліері әдетте аудандық тораптар басқармасына кіреді, олардың режимін аудандық электр тарату компаниясының диспетчерлері басқарады.
Таратушы тораптар электр энергиясын азғантай қашықтықтарға аудандық ҚС төменгі кернеу шиналарынан өндірістік, қалалық ауылдық тұтынушыларға жеткізуге арналған. Бұл тораптар әдетте ашық түрде болады. Тарату тораптары жоғары кернеу(Uном>1кВ) және төменгі кернеу (Uном<1кВ) болып бөлінеді.
Тұтынушылар сипаты бойынша таратушы тораптар өндірісітк, қалалық және ауылдық болып бөлінеді. Бұрын бұл желіліер 35 кВ және одан төмен кернеуде орындалды, ал қазір 110 кейде 220 кВ. Тарату тораптарының ең көп тараған кернеуі 10 кВ, 6 кВ тораптары кәсіпорында номиналдық кернеуі 6 кВ ЭҚ болса қолданылады. Ірі кәсірорындарды және қалаларды қоректендіру үшін жоғары кернеуді терең жақындату пайдаланылады, яғни бірінші кернеуі 110–500 кВ ҚС жүктеме центрлеріне жақын етіп салу. Ірі қалалардың электрмен қамтамасыз ету тораптары - 110 кВ, ал кейде 220/10 кВ терең жақындату. Ауыл шаруашылық тораптары 0,4–110 кВ,. На рис. В.2 показан упрощенный путь передачи элек-троэнергии от электростанций к потребителям, иллюстри-
Рис. В.2. Схема электрических сетей: a – системообразующие; б – питающие; в – распределительные
рующий взаимосвязь системообразующих, питающих и рас-пределительных сетей. На мощных электростанциях ЭС1 и ЭС2 электроэнергия трансформируется с повышением ге-нераторного напряжения (U ном1 = 18 кВ, U ном2 = 20 кВ) до 500 кВ. Подстанции ПС1 и ПС2 – повышающие. Системообразующая сеть состоит из линий сверхвысокого напря-жения 12, 14 и 24. (Линию, связующую узлы 1 и 2, будем обозначать двойным номером 12, как это делается при ко-дировании сети на ЭВМ). Линия 12–связь между ЭС1 и ЭС2, линии 14 и 24 предназначены для выдачи электро-энергии от ЭС1 и ЭС2. На подстанции системообразую- щей сети ПС4 электроэнергия трансформируется на U ном = 220 кВ и поступает в питающую сеть. На станции не-большой мощности ЭС3 электроэнергия сразу трансформи-руется на 220 кВ и поступает в питающую сеть. Питающие сети содержат большей частью замкнутые контуры, что повышает надежность электроснабжения потребителей. Ши-ны низкого и среднего напряжения районной подстанции ПС7 являются центрами питания (ЦП) распределитель- ных сетей 6–35 кВ. Районные подстанции ПС4, ПС5, ПС6 образуют также ЦП распределительных сетей 10 кВ, ко-торые условно показаны на рис. В.2 стрелками, направлен-ными от шин ЦП. От ЦП распределительных сетей электроэнергия либо подводится к распределительным пунктам (РП) электриче-ских сетей и далее распределяется на том же напряжении между электроустановками потребителей, либо поступает в трансформаторные подстанции (ТП), где трансформиру-ется на низкие напряжения и после этого распределяется между отдельными потребителями. Распределительная сеть, питающаяся от ЦП9, т. е. от шин 35 кВ ПС7, разомк-нутая; РП1 и РП2 питаются по линиям 75 и 76. Хотя сеть 567 замкнутая, она обычно работает в разомкнутом режи-ме (линия 56 разомкнута). Это упрощает эксплуатацию и повышает надежность работы распределительной сети (см. подробнее § 6.11). На рис. В.2 показан только один из возможных вари-антов схемы передачи энергии. В действительности от шин каждой из подстанций отходит разное число других линий, условно показанных стрелками. Поэтому сети, особенно питающие и распределительные, в действительности значи-тельно сложнее, чем на рис. В.2. Следует отметить, что в имеющейся технической и учеб-ной литературе отсутствует единая классификация электри-ческих сетей. Более того, при классификации сетей исполь-зуются разнообразные термины. В значительной мере различия в терминах и классификации объясняются разно-образием и сложностью электрических сетей. В ГОСТ 24291–80 и в [10] электрические сети делятся на системообразующие и распределительные. Кроме того, в [10] выделяются промышленные, городские и сельские сети. Назначением распределительных сетей в соответствии с [10] является дальнейшее распределение электроэнергии от подстанций системообразующей сети (частично также от шин распределительного напряжения электростанции) до центров питания промышленных, городских и сельских электросетей. Первой ступенью распределительных сетей общего пользования являются сети 220, 330, 500 кВ, второй ступенью – 110 и 220 кВ; затем электроэнергия распреде-ляется по сети электроснабжения отдельных потребителей. Легко убедиться, что термин «распределительные» сети в [10] имеет тот же смысл, что в вышеприведенном тексте термин «питающие» сети. Приведенная выше классифика-ция сетей близка к данной в [10]. Разница в терминах от-ражена в табл. В.2.
Таблица В.2. Классификация электрических сетей
В учебной литературе, например в [1, 5] электрические сети подразделяются на местные и районные и, кроме того, на питающие и распределительные. К местным относят се-ти с номинальным напряжением 35 кВ и ниже, к район-ным – с номинальным напряжением, превышающим 35 кВ. Питающей линией называется линия, идущая от ЦП к РП или непосредственно к подстанции, без распределения элек-троэнергии по ее длине, например линии 75 и 76 на рис. В.2. Распределительной линией называется такая, к которой вдоль ее длины присоединено несколько трансформаторных подстанций или вводов к электроустановкам потребителей. Понятия «местная» [1, 5] и «распределительная» (§ В.2) сети (так же как «районная» [1, 5] и «питающая» в § В.2) Разделение электрических сетей на системообразующие, питающие и распределительные будет использоваться в дальнейшем изложении как наиболее соответствующее целям учебного процесса. В.3. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ Электрические сети переменного тока – трехфазные. Всюду, кроме гл. 11, будем рассматривать симметричную сеть при симметричных и синусоидальных токах и напря
Рис. В.3. Пояснение к системе обозначений: а, б – трехфазная и однофазная схемы замещения, в, г – векторные диаграммы токов, мощностей и напряжений активно-индуктивного и активно емкостного элементов сети
жениях. При этом можно рассматривать схему замещения и параметры режима только одной фазы. На рис. В.3, а приведена трехфазная схема замещения линии и приемника, соединенного в звезду, а на рис. В.3, б - схема замещения одной фазы. На рис. В.3, а, б Междуфазное напряжение узла
где Ток линии (или узла)
где Полная мощность одной фазы Sф = где С учетом (В.3) полная мощность трех фаз
где P и Q –активная и реактивная мощности трех фаз. Из (В.4) следует, что P=
где Ток в узле определяется из (В.4):
Из (В.7) квадрат модуля тока можно выразить так:
Соответственно потери полной мощности в сопротивле
нии линии
Индуктивный ток отстает от напряжения (рис. В.3,в), его реактивная составляющая имеет знак минус. Емкост- ей ток опережает напряжение, его реактивная составля-ющая берется со знаком плюс (рис. В.3, г). Сопротивление элемента сети будем обозначать так:
где r - активная составляющая; x - реактивная составляющая. Проводимость элемента
где g – активная составляющая проводимости; b– реак- тивная составляющая проводимости. В выражениях (В.10) и (В.11) x, b применяются со знаком плюс для индуктивных элементов, со знаком ми- нус – для емкостных. Вопросы для самопроверки 1. Каковы основные этапы развития энергетики в СССР ? 2. Какие задачи ставят перед энергетикой XXVII съезд КПСС и Энергетическая программа? 3. Как определить понятия энергетических и электроэнергетических систем? 4. Каково назначение электрических сетей в энергоси- стемах и как их классифицируют?
ГЛАВА ПЕРВАЯ |
330 кВ); жоғары кернеу тораптары (Uном = 3 
220 кВ); төменгі кернеу тораптары (U ном <1 кВ).
н - комплексное сопротив-ление одной фазы нагрузки. Из линии с сопротивлением 
Uф. Напомним, что номи-нальные напряжения электрических сетей - это междуфаз-ные напряжения (см. § 6.5). 
= 
(В.1)
- активная составляющая напряжения; 
- реак-тивная составляющая напряжения.
= 
(В.2)
- активная составляющая тока; 
- реактивная составляющая тока.
ф 
* (В.3)
*- сопряженный комплекс тока.
ф = 3 
, (В.5)
, (В.6)
–угол между комплексами тока и напряжения (рис. В.З).
(В.7)
(В.8)
(В.9)
, (В.10)
(В.11)