Чим відрізняється напруга від номінальної напруги. Номінальна напруга електричних мереж

p align="justify"> При проектуванні розвитку електричної мережі одночасно з розробкою питання про конфігурацію електричної мережі вирішується питання про вибір її номінальної напруги. Шкала номінальної лінійної напруги електричних мережвстановлена ​​ГОСТ 721-77 і становить наступний ряд:

0,38; 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150 кВ.

При виборі номінальної напруги мережі враховуються такі загальні рекомендації:

напруги 6...10 кВ використовуються для промислових, міських та сільськогосподарських розподільних мереж; найбільшого поширення таких мереж одержало напруга 10 кВ; застосування напруги 6 кВ для нових об'єктів не рекомендується, а може використовуватися при реконструкції існуючої електричної мережі за наявності високовольтних двигунів на таку напругу;

нині у зв'язку зі зростанням навантажень комунально-побутового сектора є тенденція до підвищення напруги розподільних мереж у містах до 20 кВ;

напруга 35 кВ широко використовується створення центрів харчування сільськогосподарських розподільних мереж 10 кВ; у зв'язку зі зростанням потужностей сільських споживачів з цією метою починає застосовуватися напруга 110 кВ;

напруги 110 ... 220 кВ застосовуються для створення регіональних розподільних мереж загального користування та для зовнішнього електропостачання великих споживачів;

напруги 330 кВ і вище використовуються для формування системоутворювальних зв'язків ЄЕС та для видачі потужності великими електростанціями.

Історично нашій країні сформувалися дві системи напруг електричних мереж (110 кВ і від). Одна система 110 (150), 330, 750 кВ характерна в основному для Північного Заходу та частково Центру та Північного Кавказу. Інша система 110, 220, 500 кВ й у більшої частини території країни. Тут як наступний рівень прийнято напругу 1150 кВ. Електропередача такої напруги будувалась у 80-х роках минулого століття та призначалася для передачі електроенергії з Сибіру та Казахстану на Урал. В даний час ділянки електропередачі 1150 кВ тимчасово працюють на напрузі 500 кВ. Переведення цієї електропередачі на напругу 1150 кВ буде здійснено пізніше.

Номінальна напруга окремої лінії електропередач є головним чином функцією двох параметрів: потужності Р, що передається по лінії, та відстані Lна яку ця потужність передається. У зв'язку з цим є кілька емпіричних формул для вибору номінального напруження лінії, запропонованих різними авторами.

Формула Стілла

Uном = , кВ,

де Р, КВт, L, км, дає прийнятні результати при значеннях L 250 км та Р 60 МВт.

Формула Іларіонова

Uном = ,

де Р, МВт; L, Км, дає задовільні результати для всієї шкали номінальних напруг від 35 до 1150 кВ.

Вибір номінальної напруги електричної мережі, що складається з певної кількості ліній і підстанцій, є завданням техніко-економічного порівняння різних варіантів. Тут, зазвичай, необхідно враховувати витрати як на лінії електропередачі, а й у підстанції. Пояснимо це простому прикладі.

Проектується електрична мережа, що складається з двох ділянок завдовжки L1і L 2 (рис. 4.1, а). Попередня оцінка номінальної напруги показала, що для головної ділянки слід прийняти напрузі 220 кВ, а для другої ділянки 110 кВ. В цьому випадку необхідно порівняти два варіанти.

У першому варіанті (рис. 4.1, б) вся мережа виконується на напругу 220 кВ. У другому варіанті (рис. 4.1, в) головна ділянка мережі виконується на напрузі 220 кВ, а друга ділянка – на напрузі 110 кВ.

У другому варіанті лінія W 2 напругою 110 кВ та підстанція 110/10 кВ з трансформатором Тбудуть дешевшими, ніж лінія W 2 напругою 220 кВ та підстанції 220/10 кВ з трансформатором Т 2 першого варіанта. Проте підстанція 220/110/10 кВ із автотрансформатором АТдругого варіанту буде дорожче, ніж підстанція 220/10 кВ із трансформатором Т 1 першого варіанта.

а Б В)

Рис. 4.1. Схема ( а) і два варіанти ( б) та ( в) напруг мережі

Остаточний вибір напруги мережі визначиться в результаті порівняння цих варіантів витрат. При відмінності витрат менш ніж на 5% перевагу слід надати варіанту з більшою номінальною напругою.

Номінальна напругаелектричних мереж загального призначення змінного струмуу РФ встановлені чинним стандартом (табл. 4.1). Таблиця 4.1

Міжнародна електротехнічна комісія (МЕК) рекомендує стандартні напруги вище 1000 для систем з частотою 50 Гц, зазначені в табл. 4.2. Таблиця 4.2



Відомий ряд спроб визначити економічні зони застосування електропередач різних напруг. Задовільні результати для всієї шкали номінальної напруги в діапазоні від 35 до 1150 кВ дає емпірична формула, запропонована Г. А. Іларіоновим:



де L - довжина лінії, км, P - потужність, що передається, МВт. У Росії набули поширення дві системи напруг електричних мереж змінного струму (110 кВ і вище): 110-330-750 кВ - в ОЕС Північного Заходу і частково Центру - і 110-220-500 кВ - в ОЕС центральних та східних регіонів країни ( див. також п. 1.2). Для цих ОЕС як наступний рівень прийнято напругу 1150 кВ, введене в ГОСТ 1977 р. Ряд побудованих ділянок електропередачі 1150 кВ тимчасово працюють на напрузі 500 кВ. На нинішньому етапі розвитку ЄЕС Росії роль системотвірних мереж виконують мережі 330, 500, 750, у ряді енергосистем - 220 кВ. Першим щаблем розподільних мереж загального користування є мережі 220, 330 та частково 500 кВ, другим ступенем - 110 та 220 кВ; потім електроенергія розподіляється через електропостачання окремих споживачів (див. пп. 4.5–4.9). Умовність поділу мереж на системоутворювальні та розподільні за номінальною напругою полягає в тому, що зі збільшенням щільності навантажень, потужності електростанцій та охоплення території електричними мережами збільшується напруга розподільної мережі. Це означає, що мережі, що виконують функції системоутворюючих, з появою в енергосистемах мереж вищої напруги поступово «передають» їм ці функції, перетворюючись на розподільні. Розподільна мережа загального призначення завжди будується за ступінчастим принципом шляхом послідовного «накладання» мереж кількох напруг. Поява наступного ступеня напруги пов'язана зі зростанням потужності електростанцій та доцільністю її видачі на більш високій напрузі. Перетворення мережі на розподільну призводить до скорочення довжини окремих ліній за рахунок приєднання до мережі нових ПС, а також до зміни значень та напрямків потоків потужності по лініях. При існуючих щільностях електричних навантажень та розвиненої мережі 500 кВ відмова від класичної шкали номінальної напруги з кроком близько двох (500/220/110 кВ) та поступовим переходом до кроку шкали близько чотирьох (500/110 кВ) є технічно економічно обґрунтованим рішенням. Така тенденція підтверджується досвідом передових у технічному відношенні зарубіжних країн, коли мережі проміжної напруги (220–275 кВ) обмежуються у своєму розвитку. Найбільш послідовно така технічна політика проводиться у енергосистемах Великобританії, Італії, Німеччини та інших країн. Так, у Великій Британії все ширше використовується трансформація 400/132 кВ (консервується мережа 275 кВ), у Німеччині – 380/110 кВ (обмежується у розвитку мережа 220 кВ), в Італії – 380/132 кВ (консервується мережа 150 кВ) та д. Найбільшого поширення як розподільні набули мережі 110 кВ як в ОЕС із системою напруг 220–500 кВ, так і 330–750 кВ. Питома вага ліній 110 кВ становить близько 70% від загальної протяжності ПЛ 110 кВ і вище. На цій напрузі здійснюється електропостачання промислових підприємств та енерговузлів, міст, електрифікація залізничного та трубопровідного транспорту; вони є верхнім щаблем розподілу електроенергії у сільській місцевості. Напруга 150 кВ набула розвитку лише у Кольській енергосистемі та для використання в інших регіонах країни не рекомендується. Напруги 6-10–20-35 кВ призначені для розподільних мереж у містах, сільській місцевості та на промислових підприємствах. Переважне поширення має напругу 10 кВ; мережі 6 кВ зберігають значну питому вагу за протяжністю, але, як правило, не розвиваються і по можливості замінюються мережами 10 кВ. До цього класу примикає наявне в ГОСТ напруга 20 кВ, що набула обмеженого поширення (в одному з центральних районів м. Москви). Напруга 35 кВ використовується для створення ЦП мереж 10 кВ у сільській місцевості (рідше використовується трансформація 35/0,4 кВ).

Кожна електрична мережа характеризується номінальною напругою, яку розраховується її устаткування. Номінальна напруга забезпечує нормальну роботу електроспоживачів (ЕП), має давати найбільший економічний ефект і визначається переданою активною потужністюта довжиною лінії електропередачі.

ГОСТ 21128-75 введена шкала номінальної міжфазної напруги електричних мереж і приймачів до 1000 В змінного струму: 220,380, 660 В.

ГОСТ 721-77 введена шкала номінальної міжфазної напруги електричних мереж змінного струму понад 1000 В:

0,38, 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150.

У табл. 2.1. представлена ​​класифікація електричних мереж, де показано розподіл на мережі нижчої (ПН), середньої (СН), вищої (ВН), надвисокої (СВН) та ультрависокої (УНН) напруги.

Навантаження ЕП не залишається постійною, а змінюється залежно від зміни режиму роботи (наприклад, відповідно до перебігу технологічного процесу виробництва), тому напруга у вузлах мережі постійно відхиляється від номінального значення, що знижує якість електроенергії та спричиняє збитки. Дослідження показали, що для більшості електроприймачів стійка зона обмежена значеннями відхилень напруги

Дослідження показали, що для більшості електроприймачів стійка зона обмежена значеннями відхилень напря-

Як правило, напруга на початку лінії більше напругив кінці і відрізняється на величину втрат напруги

Для наближення напруги споживача U 2 до номінальної напруги електричної мережі та забезпечення якісною енергією номінальні напруги генераторів напруги мережі встановлені ГОСТом на 5 % більше від номінального.

Так як первинні обмотки підвищують трансформаторів безпосередньо повинні бути однаковими підключені до затискачів генераторів, то їх номінальна напруга

Первинні обмотки понижуючих трансформаторів є споживачами стосовно мереж, яких вони живляться, тому має виконуватися умова

Останнім часом промисловість випускає понижуючі трансформатори напругою 110-220 кВ з напругою первинної обмотки на 5% більше від номінальної напруги мережі.

Вторинні обмотки як понижуючих, і підвищують трансформаторів є джерелами стосовно живлюваної ними мережі. Номінальна напруга вторинних обмотокмають значення на 5-10 % більше за номінальну напругу цієї мережі

Це робиться для того, щоб компенсувати падіння напруги в мережі. На рис. 2.1 представлена ​​епюра напруги, яка наочно ілюструє сказане вище.

2.2. Режими нейтралей електричних мереж

Нульова точка (нейтраль) трифазних електричних мереж може бути заземлена наглухо (рис. 2.2, а), заземлена через високоомний опір (рис. 2.2, б) або ізольована від землі (рис. 2.2, в).

Режим нейтралі в електричних мережах до 1000 В визначається безпекою обслуговування мереж, а в мережах вище 1000 В – безперебійністю електропостачання, економічністю та надійністю роботи електроустановок. Правилами пристрою електроустановок (ПУЕ) робота електроустановок напругою до 1000 В допускається як із глухозаземленою, так і із ізольованою нейтраллю.

Кінець роботи -

Ця тема належить розділу:

ЛЕКЦІЯ 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ПЕРЕДАЧІ ТА РОЗПОДІЛ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ. МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ СИСТЕМ

План... Основні поняття та визначення...

Якщо Вам потрібний додатковий матеріал на цю тему, або Ви не знайшли те, що шукали, рекомендуємо скористатися пошуком по нашій базі робіт:

Що робитимемо з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним для Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:

Твітнути

Всі теми цього розділу:

Характеристика системи передачі електричної енергії
Основу системи передачі електричної енергії від електричних станцій, що її виробляють, до великих районів електроспоживання або розподільних вузлів ЕЕС складають розвинені

Характеристика систем розподілу електричної енергії
Призначення розподільних мереж - доставка електроенергії безпосередньо споживачам напругою 6-10 кВ, розподілення електроенергії між підстанціями 6-110/0,38-35 кВ район

Система передачі та розподілу електричної енергії
У п. 1.3 наведено характеристику систем передачі та розподілу ЕЕ. Розглянемо взаємозв'язки цих систем з прикладу. Як приклад розглянемо спрощену принципову

Режим нейтралі мереж до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю
Найбільш поширені - чотирипровідні мережі трифазного струму напругою 380/220, 220/127, 660/380 (рис. 2.3) (числитель відповідає лінійній напрузі, а знаменник - фазній напругі

Низьковольтні мережі із ізольованою нейтраллю
Це трипровідні мережі, які знайшли застосування для живлення особливо відповідальних споживачів за малої розгалуженості мереж при забезпеченні в мережах контролю фазової ізоляції. Це

Високовольтні мережі із ізольованою нейтраллю
Споживач включений лінійна напруга, нейтраль і земля в симетричному режимізбігаються. Напруга, яку має витримувати ізоляція, - це напруга між фазою та землею

Високовольтні мережі з компенсованою нейтраллю
Ці мережі також відносять до мереж із малим струмом замикання на землю (рис. 2.9).

Високовольтні мережі з глухозаземленою нейтраллю
До таких мереж відносяться мережі з номінальною напругою 110 кВ і вище великим струмомзамикання на землю (&g

Питання для самоперевірки
1. Що таке номінальне напруження? 2. Яким є номінальний ряд напруг електричних мереж? 3. Яка класифікація електричних мереж з напруги, охоплення території, призначення

ЛЕКЦІЯ 3. ПРИНЦИПИ КОНСТРУКТИВНОГО ВИКОНАННЯ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
План 1. повітряних лінійелектропередачі. 2. Конструктивне виконання повітряних ліній. 3. Опори ПЛ. 4. Провід ПЛ. 5. Грозоза

Повітряні лінії електропередачі
Повітряними називаються лінії, призначені для передачі та розподілу ЕЕ по проводах, розташованим на відкритому повітрі та підтримуваних за допомогою опор та ізоляторів. Повітряні

Кабельні лінії електропередач
Кабельна лінія(КЛ) - лінія передачі електроенергії, що з одного чи кількох паралельних кабелів, виконана якимось способом прокладання (рис. 3.12). Чи кабельні

Питання для самоперевірки
1. Як класифікуються лінії електропередач по конструктивному виконанню? 2. Якими факторами визначається вибір типу ЛЕП? 3.Яким вимогам повинні задовольнити

Активний опір
Обумовлює нагрівання проводів (теплові втрати) і залежить від матеріалу струмопровідних провідників та їх перетину. Для ліній з проводами невеликого перерізу, виконаних кольоровим металом

ЛЕП із сталевими проводами
Основна перевага сталевих проводів - їх високі механічні властивості. Зокрема, тимчасовий опір на розрив сталевих дротів сягає 600-700 МПа (60-70 кг/мм2)

Питання для самоперевірки
1.Для яких цілей використовують схеми заміщення? Назвіть переваги та недоліки цих схем. 2. Яка фізична сутність активного опоруЛЕП? 3. Як і до

ЛЕКЦІЯ 5. ПАРАМЕТРИ І СХЕМИ ЗАМІЩЕННЯ ДВОХОБМОТОЧНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
План 1. Призначення, умовні позначення, схеми з'єднання обмоток та векторні діаграминапруг трансформаторів. 2.Двообмотувальні трансформатори.

Двообмотувальні трансформатори
При розрахунках режимів трифазних електричних мереж з рівномірним завантаженням фаз трансформатори в розрахункових схемах є схемою заміщення однієї фази.

Види та призначення пристроїв
Розглядаються пристрої, що компенсують реактивну потужність: статичні конденсаторні батареї, шунтуючі реактори, статичні тиристорні компенсатори (СТК) та синхронні ком.