ВВЕДЕНИЕ. Оглавление Введение

	Введение..............................................
1.	Теоретические основы электротехники.....................
1.1.	Основные понятия и законы теории электрических цепей......
1.1.1.	Элементы электрических цепей............................
1.1.2.	Ток и напряжение в элементах электрической цепи...........
1.1.3.	Мгновенная мощность и энергия..........................
1.1.4.	Законы Кирхгофа
1.2.	Основные понятия о цепях синусоидального тока............
1.2.1.	Синусоидальный ток и его основные характеристики.........
1.2.2.	Изображение синусоидальных токов и ЭДС при помощи векторных диаграмм...................................
1.2.3.	Синусоидальный ток в простейших цепях...................
1.2.4.	Мощность в цепи синусоидального тока....................
1.3.	Трехфазные цепи........................................
1.3.1.	Основные определения...................................
1.3.2.	Соединения трехфазных цепей звездой и треугольником.......
1.3.3.	Мощность в трехфазных цепях.............................
1.3.4.	Симметричные составляющие трехфазной системы токов, напряжений и ЭДС.....................................
2.	Системы электроснабжения (СЭС)........................
2.1.	Определения, терминология..............................
2.2.	Основные требования к СЭС.............................
2.3.	Принципы построения СЭС...............................
2.4.	Основные этапы проектирования СЭС......................
2.5.	Электрические схемы электроснабжения промышленных предприятий...........................................
3.	Электрическое оборудование систем электроснабжения.......
3.1.	Электрические аппараты................................
3.1.1.	Коммутационные аппараты..............................
3.1.2.	Измерительные трансформаторы тока и напряжения..........
3.1.3.	Токоограничивающие аппараты..........................
3.2.	Силовые трансформаторы...............................
3.3.	Кабельные линии электропередач.........................
3.4.	Электрические машины.................................
3.4.1.	Машины постоянного тока...............................
3.4.2.	Машины переменного тока...............................
3.4.2.1.	Асинхронные машины...................................
3.4.2.2.	Синхронные машины....................................
4.	Выбор электротехнического оборудования..................
4.1.	Выбор электрических аппаратов..........................
4.2.	Выбор силовых трансформаторов систем электроснабжения....
4.3.	Выбор кабелей.........................................
	Приложение...........................................
	Литература............................................

Реализация технологических процессовна любом промышленном предприятии связана с потреблением энергии, которая преимущественно используется в виде электроэнергии. Преобразование энергии различных видов в электрическую осуществляется на электростанциях посредством синхронных генераторов. В зависимости от характера преобразуемой первичной энергии электростанции подразделяются на тепловые, гидроэлектростанции, атомные и другие типы.

Для повышения надежности и экономичности электроснабжения пред-приятий и создания резервов мощности большинство электростанций объединяются в энергетические системы. Связь между отдельными электростанциями в энергосистемах, а также с потребителями осуществляется посредством электрических сетей, в состав которых входят электрические линии, трансформаторные подстанции (ТП) и распределительные устройства (РУ).

В состав РУ входят коммутационные аппараты (выключатели, отделители, короткозамыкатели), комплекс токоведущих частей (проводов, шин) для приема и распределения энергии, а также устройства защиты, автоматики и измерения. Назначение РУ - прием и распределение электрической энергии.

Конструктивно электрические сети подразделяются на воздушные и кабельные, а по уровню напряжения - на сети до 1000 В и выше 1000 В.

Электрические сети, к которым непосредственно подключены приемники электрической энергии, называются распределительными.

Передача больших мощностей переменного тока на далекие расстояния требует сооружения линии электропередач (ЛЭП) переменного напряжения до 1150 кВ. Именно такие уровни напряжения обеспечивают значительное уменьшение потерь электроэнергии при ее передаче.

Генераторы электростанций обычно вырабатывают электрическую энергию напряжением 6 - 20 кВ. Повышение напряжения для требуемого значения при передаче на значительные расстояния и последующее его понижение до величин, необходимых для нормальной работы потребителей, осуществляется соответственно на повышающих и понизительных ТП.

Любая система электроснабжения должна обеспечить: соответствие мощности применяемых трансформаторов и генераторов максимальной мощности потребителей, достаточную пропускную способность ЛЭП, бесперебойное электроснабжение при высоком качестве энергии, удобство в эксплуатации, безопасность и экономичность. Полное удовлетворение указанным, зачастую противоречивым, требованиям является достаточно сложным. Поэтому задача проектирования систем электроснабжения в полном объеме, с учетом всех многообразных условий решается соответствующими проектными и научно-исследовательскими институтами.

Наиболее распространенными напряжениями потребителей на промышленных предприятиях являются напряжения 380 В, 6 и 10 кВ. Поэтому один из возможных вариантов систем электроснабжения выглядит следующим образом. От электростанций посредством повышающих ТП и ЛЭП 500 или 220 кВ электроэнергия подается на районную понизительную ТП, которая обеспечивает снижение напряжения до 35-110 кВ. На главной понизительной подстанции предприятия (ГПП) осуществляется дальнейшее уменьшение напряжения до уровня питания распределительных сетей 6 или 10 кВ, по кабельным линиям которых электроэнергия поступает на цеховые трансформаторные подстанции предприятия (ЦТП). Посредством ЦТП напряжение уменьшается до напряжения питания приемников электроэнергии 0,38 или 0,66 кВ.

Для крупных предприятий с целью уменьшения потерь электроэнергии и числа понизительных ТП целесообразно высоковольтную ЛЭП (35 - 220 кВ) заводить в глубь предприятия, где сооружаются центральный пункт распределения электроэнергии (ЦРП) и понизительная подстанция. Такая ТП получила название трансформаторной подстанции глубокого ввода (ПГВ).

Понизительные ТП являются важнейшими звеньями в системе электроснабжения промышленных предприятий. Основным же элементом всех ТП являются повышающие и понижающие трансформаторы (Т). Выбор мощности и числа трансформаторов на понизительных ТП определяется прежде всего необходимой степенью надежности систем электроснабжения. Наиболее целесообразным, с этой точки зрения, является использование двухтрансформаторных подстанций.

При выборе мощности Т обычно исходят из предположения, что загрузка их в нормальном режиме составляет не менее 60 - 80 % номинальной мощности. Кроме того, Т должны обеспечивать возможность перегрузки в послеаварийном режиме до 150 % номинальной мощности.

Помимо понижающих трансформаторов на понизительных ТП разме-щены измерительные приборы, аппаратура управления и защиты.

Совокупность основного электротехнического оборудования, под которым понимаются понизительные трансформаторные подстанции, ЛЭП, комплекс токоведущих частей, коммутационные и другие аппараты с указанием существующих между ними связей, называется схемой главных электрических соединений трансформаторной подстанции. Из-за большого числа взаимодействующих элементов первоначальное понимание процессов функционирования трансформаторной подстанции часто представляется затруднительным. Это обусловило необходимость издания данного пособия, предназначеного для студентов первого курса, которое позволяет осуществить поэтапное изучение вышеуказанного сложного материала, первоначально акцентируя внимание на наиболее важных понятиях и элементах систем промышленной электроэнергетики.

Цель настоящего пособия - ознакомление с основными принципами построения схем электрических соединений электроснабжения промышленных предприятий, с назначением и выбором электрооборудования таких систем для рабочего продолжительного режима эксплуатации.