Разликата между работното напрежение и номиналното напрежение. Номинални напрежения на електрическите мрежи
Номинални напрежения електрически мрежис общо предназначение променлив токв Руската федерация са установени от текущия стандарт (Таблица 4.1). Таблица 4.1
Международната електротехническа комисия (IEC) препоръчва стандартни напрежения над 1000 V за системи с честота 50 Hz, посочени в табл. 4.2. Таблица 4.2 
Съществуват редица опити за определяне на икономическите зони на приложение на електропренос на различни напрежения. Задоволителни резултати за цялата скала от номинални напрежения в диапазона от 35 до 1150 kV се дават от емпиричната формула, предложена от Г. А. Иларионов: 
където L е дължината на линията, km, P е предаваната мощност, MW. В Русия са широко разпространени две системи на напрежение на електрическите мрежи с променлив ток (110 kV и по-високи): 110-330-750 kV - в UPS на северозапада и отчасти в центъра - и 110-220-500 kV - в UPS на централните и източните райони на страната (виж също раздел 1.2). За тези UES като следваща стъпка беше взето напрежението от 1150 kV, въведено в GOST през 1977 г. Редица изградени електропреносни секции 1150 kV временно работят при напрежение 500 kV. На настоящия етап от развитието на UES на Русия ролята на опорни мрежи се изпълнява от 330, 500, 750 мрежи, в редица енергийни системи - 220 kV. Първият етап на обществените разпределителни мрежи са мрежи от 220, 330 и частично 500 kV, вторият етап - 110 и 220 kV; след това електроенергията се разпределя през електрозахранващата мрежа на отделните потребители (виж параграфи 4.5–4.9). Условието за разделяне на мрежите на опорни и разпределителни мрежи според номиналното напрежение е, че с увеличаване на плътността на товарите, мощността на електроцентралите и покритието на територията с електрически мрежи, напрежението на разпределителната мрежа се увеличава. Това означава, че мрежите, които изпълняват функциите на опора, с появата на мрежи с по-високо напрежение в енергийните системи, постепенно „прехвърлят“ тези функции към тях, превръщайки се в разпределителни. Разпределителната мрежа с общо предназначение винаги се изгражда на стъпаловидна основа чрез последователно „наслагване“ на мрежи от няколко напрежения. Появата на следващата стъпка на напрежението е свързана с увеличаване на мощността на електроцентралите и целесъобразността на издаването му при по-високо напрежение. Преобразуването на мрежата в разпределителна мрежа води до намаляване на дължината на отделните линии поради свързването на нови подстанции към мрежата, както и до промяна в стойностите и посоките на потоците на мощност по линиите. При съществуващи плътности електрически товарии развита мрежа 500 kV, изоставянето на класическата скала на номиналните напрежения със стъпка от около две (500/220/110 kV) и постепенен преход към стъпка на скала от около четири (500/110 kV) е технически икономически обосновано решение. Тази тенденция се потвърждава от опита на технологично напредналите чужди държавикогато мрежите междинно напрежение(220–275 kV) са ограничени в развитието си. Такава техническа политика се провежда най-последователно в енергийните системи на Великобритания, Италия, Германия и други страни. Така в Обединеното кралство все повече се използва трансформация 400/132 kV (мрежата 275 kV е консервирана), в Германия - 380/110 kV (мрежата 220 kV е ограничена в развитието), в Италия - 380/132 kV (мрежата 150 kV е в процес на консервация) и др. г. Най-разпространени като разпределителни мрежи са мрежите 110 kV както в УЕП с напрежение 220–500 kV, така и 330–750 kV. Делът на линиите 110 kV е около 70% обща дължина VL 110 kV и повече. Това напрежение се използва за захранване на промишлени предприятия и енергийни центрове, градове, електрификация на железопътен и тръбопроводен транспорт; те са най-високото ниво на електроразпределение в селските райони. Напрежението от 150 kV е разработено само в енергийната система на Кола и не се препоръчва за използване в други региони на страната. Напрежения 6-10–20-35 kV са предназначени за разпределителни мрежи в градовете, селските райони и индустриални предприятия. Преобладаващото разпределение е с напрежение 10 kV; 6 kV мрежи запазват значителни специфично теглопо дължина, но като правило не се развиват и, ако е възможно, се заменят с мрежи 10 kV. Този клас е в съседство с напрежението от 20 kV, налично в GOST, което е получило ограничено разпространение (в един от централни райониМосква). Напрежението от 35 kV се използва за създаване на централни мрежи 10 kV в селските райони (трансформацията 35/0,4 kV се използва по-рядко).
При проектирането на развитието на електрическа мрежа, едновременно с разработването на въпроса за конфигурацията на електрическата мрежа, се решава въпросът за избора на нейното номинално напрежение. Скалата на номиналните линейни напрежения на електрическите мрежи е установена от GOST 721-77 и е следната серия:
0,38; 3; 6; десет; двадесет; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150 kV.
При избора на номинално мрежово напрежение се вземат предвид следното: общи препоръки:
напрежения от 6...10 kV се използват за промишлени, градски и селскостопански разпределителни мрежи; най-често срещаното напрежение за такива мрежи е 10 kV; не се препоръчва използването на напрежение 6 kV за нови съоръжения, но може да се използва при реконструкция на съществуваща електрическа мрежа, ако в нея има двигатели високо напрежение за такова напрежение;
в момента, поради нарастването на натоварването в битовия сектор, има тенденция за повишаване на напрежението на разпределителните мрежи в главни градоведо 20 kV;
35 kV напрежение се използва широко за създаване на центрове за захранване за 10 kV селскостопански разпределителни мрежи; във връзка с нарастването на капацитета на селските потребители за тези цели се използва напрежение 110 kV;
напрежения от 110 ... 220 kV се използват за създаване на регионални разпределителни мрежи за общо ползване и за външно захранване на големи потребители;
напрежения от 330 kV и повече се използват за формиране на опорните връзки на UES и за захранване на големи електроцентрали.
Исторически в нашата страна са се формирали две системи на напрежение на електрическите мрежи (110 kV и по-високи). Една система 110 (150), 330, 750 kV е типична главно за Северозапад и отчасти в Центъра и Северен Кавказ. Друга система 110, 220, 500 kV е характерна за по-голямата част от страната. Тук напрежението от 1150 kV се приема като следваща стъпка. Електропреносът на това напрежение е изграден през 80-те години на миналия век и е предназначен за пренос на електроенергия от Сибир и Казахстан до Урал. В момента електропреносни участъци 1150 kV временно работят на напрежение 500 kV. Прехвърлянето на този електропренос към напрежение 1150 kV ще бъде извършено по-късно.
Номиналното напрежение на отделна преносна линия е функция главно на два параметъра: мощност Рпредавани по линията и разстоянието Лна който се прехвърля тази власт. В тази връзка има няколко емпирични формули за избор на номинално мрежово напрежение, предложени от различни автори.
Формулата на Стил
U nom = , kV,
където Р, kW, Л, km, дава приемливи резултати при стойности Л 250 км и Р 60 MW.
Формула на Иларионов
Uиме = 
,
където Р, MW; Л, km, дава задоволителни резултати за цялата скала от номинални напрежения от 35 до 1150 kV.
Изборът на номиналното напрежение на електрическа мрежа, състояща се от определен брой линии и подстанции, в общия случай е задача на техническо и икономическо сравнение различни опции. Тук, като правило, е необходимо да се вземат предвид разходите не само за електропроводи, но и за подстанции. Нека обясним това с прост пример.
Проектирана е електрическа мрежа, състояща се от два участъка с дълж L1и Л 2 (фиг. 4.1, а). Предварителната оценка на номиналното напрежение показа, че за главата трябва да се вземе напрежение от 220 kV, а за втората секция - 110 kV. В този случай трябва да сравните двата варианта.
В първия вариант (фиг. 4.1, b) цялата мрежа се изпълнява за напрежение 220 kV. Във втория вариант (фиг. 4.1, в) основната секция на мрежата се изпълнява при напрежение 220 kV, а втората секция - при напрежение 110 kV.
Във втората версия линията У 2 напрежение 110 kV и подстанция 110/10 kV с трансформатор Tще бъде по-евтино от линията У 2 напрежение 220 kV и подстанция 220/10 kV с трансформатор T 2 първи вариант. Обаче подстанция 220/110/10 kV с автотрансформатор ATвторият вариант ще бъде по-скъп от подстанция 220/10 kV с трансформатор T 1 от първия вариант.
a B C)
Ориз. 4.1. Схема ( а) и две опции ( b) и ( в) мрежово напрежение
Окончателният избор на мрежово напрежение ще бъде определен чрез сравняване на тези опции по отношение на разходите. Ако разликата в цената е по-малка от 5%, трябва да се предпочете опцията с по-високо номинално напрежение.
Всяка електрическа мрежа се характеризира с номинално напрежение, за което се изчислява нейното оборудване. Номиналното напрежение осигурява нормалната работа на електрическите консуматори (EP), трябва да даде най-голям икономически ефект и се определя от предаваната активна мощности дължината на преносната линия.
GOST 21128-75 въвежда скала на номиналните междуфазови напрежения на електрически мрежи и приемници до 1000 V AC: 220.380, 660 V.
GOST 721-77 въведе скала на номиналните междуфазови напрежения на променливотокови електрически мрежи над 1000 V:
0,38, 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150.
В табл. 2.1. е представена класификация на електрическите мрежи, която показва разделянето на мрежи с ниско (LV), средно (SN), високо (HV), ултрависоко (SVN) и ултрависоко (UHN) напрежение.
Натоварването на EA не остава постоянно, а се променя в зависимост от промяната в режима на работа (например в съответствие с хода на технологичния процес на производство), следователно напрежението в мрежовите възли постоянно се отклонява от номинална стойност, което намалява качеството на електроенергията и води до загуби. Проучванията показват, че за повечето консуматори на енергия стабилната зона е ограничена от стойностите на отклоненията на напрежението
Проучванията показват, че за повечето потребители на енергия стабилната зона е ограничена от стойностите на отклоненията на напрежението.
По правило напрежението в началото на линията е по-голямо от напрежението в края и се различава по количеството загуба на напрежение
За да се приближи потребителското напрежение U 2 до номиналното напрежение на електрическата мрежа и да се осигури висококачествена енергия, номиналните напрежения на генераторите на мрежово напрежение се определят от GOST с 5% повече от номиналното
Тъй като първичните намотки на повишаващите трансформатори трябва да бъдат директно свързани към клемите на генераторите, техните номинални напрежения
Първичните намотки на понижаващите трансформатори са консуматори по отношение на мрежите, от които се захранват, така че условието трябва да бъде изпълнено
Напоследък индустрията произвежда понижаващи трансформатори с напрежение 110-220 kV с напрежение на първичната намотка с 5% повече от номиналното мрежово напрежение.
Вторичните намотки както на понижаващите, така и на повишаващите трансформатори са източници по отношение на мрежата, която захранват. Номиналните напрежения на вторичните намотки са с 5-10% по-високи от номиналното напрежение на тази мрежа
Това се прави, за да се компенсира спадът на напрежението в захранваната мрежа. На фиг. 2.1 е показана диаграмата на напрежението, която ясно илюстрира горното.
2.2. Режими на неутралите на електрическите мрежи
Нулевата точка (неутрална) на трифазните електрически мрежи може да бъде плътно заземена (фиг. 2.2, a), заземена чрез високо съпротивление (фиг. 2.2, b) или изолирана от земята (фиг. 2.2, c).
Неутралният режим в електрически мрежи до 1000 V се определя от безопасността на поддръжката на мрежата, а в мрежи над 1000 V - непрекъснатото захранване, ефективността и надеждността на електрическите инсталации. Съгласно Правилата за инсталиране на електрически инсталации (PUE), работата на електрически инсталации с напрежение до 1000 V е разрешена както със заземена, така и с изолирана неутрала.
Край на работата -
Тази тема принадлежи на:
ЛЕКЦИЯ 1. ОБЩА ХАРАКТЕРИСТИКА НА СИСТЕМИТЕ ЗА ПРЕНОС И РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ. СИМУЛАЦИЯ НА ЕЛЕМЕНТИ НА ЕЛЕКТРИЧЕСКАТА СИСТЕМА
План ... Основни понятия и определения ...
Ако се нуждаеш допълнителен материалпо тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:
Какво ще правим с получения материал:
Ако този материал се оказа полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:
| туит |
Всички теми в този раздел:
Характеристики на системата за пренос на електрическа енергия
Основата на преносната система електрическа енергияот електроцентралите, които го произвеждат, до големи зони на потребление на енергия или разпределителни възли на EPS са развити мрежи
Характеристики на електроразпределителните системи
Целта на разпределителните мрежи е доставката на електроенергия директно до потребителите с напрежение 6-10 kV, разпределението на електроенергия между подстанции 6-110 / 0,38-35 kV област
Електропреносна и разпределителна система
Раздел 1.3 описва характеристиките на системите за пренос и разпределение на ЕЕ. Помислете за връзката на тези системи на пример. Като пример, помислете за опростен фундамент
Неутрален режим на мрежи до 1000 V с плътно заземена неутрала
Най-често срещаните са четирипроводни мрежи с трифазен ток с напрежение 380/220, 220/127, 660/380 (фиг. 2.3) (числителят съответства на линейното напрежение, а знаменателят съответства на фазовото напрежение
Мрежи ниско напрежение с изолирана неутрала
Това са трипроводни мрежи, които са намерили приложение за захранване на особено отговорни потребители с малко разклонение на мрежи, като същевременно осигуряват контрол на фазовата изолация в мрежите. то
Мрежи с високо напрежение с изолирана неутрала
Консуматорът е свързан към мрежово напрежение, неутралът и земята съвпадат в симетричен режим. Напрежението, което изолацията трябва да издържи, е напрежението между фаза и земя
Мрежи високо напрежение с компенсирана неутрала
Тези мрежи също се класифицират като мрежи с нисък ток на земно съединение (фиг. 2.9).
Мрежи за високо напрежение със заземена неутрала
Такива мрежи включват мрежи с номинално напрежение от 110 kV и повече и висок токзаземяване (и напр
Въпроси за самопроверка
1. Какво е номиналното напрежение? 2. Какъв е обхватът на номиналното напрежение на електрическите мрежи? 3. Каква е класификацията на електрическите мрежи по напрежение, покритие на площта, предназначение
ЛЕКЦИЯ 3. ПРИНЦИПИ НА ПРОЕКТИРАНЕТО НА ЕЛЕКТРОПРОВОДИТЕ
План 1. Назначаване въздушни линиипредаване на мощност. 2. Проектиране на ВЛ. 3. VL опори. 4. Проводници VL. 5. Гръмотевична буря
Въздушни електропроводи
Въздушни линии се наричат линии, предназначени за пренос и разпределение на ЕЕ чрез проводници, разположени на открито и поддържани от опори и изолатори. Въздух
Кабелни електропроводи
кабелна линия(KL) - линия за пренос на електроенергия, състояща се от един или повече паралелни кабели, направени по произволен метод на полагане (фиг. 3.12). Са кабелни
Въпроси за самопроверка
1. Как се класифицират електропроводите по дизайн? 2. Какви фактори определят избора на вида на преносната линия? 3. Какви изисквания трябва да бъдат изпълнени
Активно съпротивление
Предизвиква нагряване на проводниците (топлинни загуби) и зависи от материала на тоководещите проводници и тяхното напречно сечение. За линии с проводници с малко напречно сечение от цветни метали
Електропровод със стоманени проводници
Основното предимство на стоманените телове са техните високи механични свойства. По-специално, якостта на опън на стоманените телове достига 600-700 MPa (60-70 kg/mm2
Въпроси за самопроверка
1. За какви цели се използват схемите за заместване? Избройте предимствата и недостатъците на тези схеми. 2. Какво е физическото лице активно съпротивлениеелектропроводи? 3. Както в към
ЛЕКЦИЯ 5
План 1. Назначаване, конвенции, схеми на свързване на намотките и векторни диаграми на напрежението на трансформатори. 2. Двунамотъчни трансформатори.
Трансформатори с двойна намотка
При изчисляване на режимите на трифазни електрически мрежи с равномерно натоварване на фазите, трансформаторите в проектните диаграми са представени от еквивалентна схема за една фаза.
Видове и предназначение на устройствата
Устройства, които компенсират реактивна мощност: статични кондензаторни батерии, шунтови реактори, статични тиристорни компенсатори (STK) и синхронни комуникации