Выбор напряжений

Возможные режимы работы электрических систем.

1. Нормально установившейся режим.

Это когда значение основных параметров (частота и напряжения) равны = номинальным или находятся в пределах допустимых отклонениям от них, значение токов не превышают допустимых величин по условиям нагрева. Нормальным считается режим при включении и отключении мощных линии или трансформаторов, а так же для резко переменных (ударных) нагрузок.

1. Переходный не установившийся режим.

Система переходит из установившегося нормально состояния в другое установившееся с резко изменившимися параметрами, этот режим считается аварийным и наступает при внезапных изменениях в схеме и резких изменениях генераторных и потребляемых мощностей.

Во время аварийного переходного режима параметры режима системы могут резко отклонятся от нормированных значениях.

1. После аварийный установившийся режим.

Наступает после локализации аварий в системе. Этот режим чаще всего отличается от нормального так как в результате аварий один или несколько элементов системы (генератор, трансформатор, линия) будут выведены из работы. При этом режиме может возникнуть дефицит мощности, когда мощность генераторов оставшихся в работе части системы, меньше мощности потребителей.

Напряжение электрических сетей

Первичные обмотки трансформаторов независимо от того повышающие они или понижающие, играют роль потребителей электроэнергии.

Генераторы электрических станции и вторичные обмотки трансформаторов находятся в начале питаемой ими сети, поэтому их напряжение должны быть выше номинально напряжения приемников на величину потерь напряжения в сети. Обычно принимают номинальное напряжение вторичных обмоток трансформатора на 5-10% выше (напряжение) номинального для электроприемника или сети.

17 сентября 2012 кВт – киловат, кВ – киловольт,

Номинальное напряжение электрических систем

Номинальное напряжение источников и сети (кВт)	Номинальные междуфазные напряжения на зажимах (кВ)
генераторов	трансформаторы
Первичной обмотки	Вторичной обмотки
0,22	0,23	0,22	0,23
0,38	0,4	0,38	0,4
0,68	0,69	0,66	0,69
(3)	(3,15)	(3)	(3,15)
	6,3	6 и 6,3*	6,3 и 6,6
	10,5	10 и 10,5*	10,5 и 11
		20 и 21*
	̶		38,5
	̶		115 и 121
(150)	̶	(150)	(158)
	̶		230 и 240
	̶
	̶		̶
	̶		̶
	̶		̶

Напряжения, указанные в скобках для вновь проектируемых сетей не рекомендуется

Знаком (*) отмечены напряжение трансформаторов, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электрических станции или к выводам генераторов.

Напряжение каждого звена системы, электроснабжения, должно выбираться с учетом напряжении смежных звеньев. На основании технико-экономических сравнении, вариантов, выбор напряжения производится в следующих случаях;

1. Имеется возможность получения энергии от источника питания при двух и более напряжениях.
2. Предприятие с большой потребляемой мощностью нуждается в сооружении или значительном расширении существующих районных подстанции, электростанции или сооружении собственной электростанции.
3. Имеется связь электростанции предприятии с районными сетями.

При выборе вариантов предпочтение следует отдавать варианту с более высоким напряжением. Для питания больших предприятии на первых ступенях распределения электроэнергии, следует применять напряжение 110, 220 и 330 кВ.

Напряжение 35 кВ следует применять для частичного, внутризаводского распределения электроэнергии в случающих случаях;

1. При наличии крупных электроприемников питающихся напряжением 35 кВ.
2. При наличии удаленных от источников питания нагрузок.

Напряжение 20 кВ следует применять для электроснабжения отдельных объектов предприятия, это могут быть:

- рудники;

- карьеры;

- определенные населенные пункты.

Напряжение 10 кВ применяют для распределительных сетей, от которых питаются электродвигатели мощность от 350 и до 630 кВ.

Напряжение 6 кВ применяется, когда имеется электроприемники номинального напряжения 6 кВ и их суммарное мощность приближается к половине мощности трансформатора, а так же если возможно ограничения токов короткого замыкания на шинах 6 кВт, без значительного усложнения схемы. Оно так же применяется при схеме электроснабжения блок-трансформатор-двигатель, если число двигателей 6кВт не велико, мощности их значительны, и они расположены, обособлено друг от друга.

Напряжение 380/220 вольт должно применяться для питания силовых и осветительных электроприёмников от общих трансформаторов.

Напряжение 660 вольт, для внутрицехового электроэнергии чаще всего применяется:

- при значительном количестве двигателей мощностью от 350 до 630 кВ,

- при длинных и разветвленных сетях напряжением до 1000 вольт,

- при первичном напряжении распределительной сети 10 кВ,.

Подстанции

Главной понизительной подстанцией (ГПП) – называется подстанция, получающая питание напряжением 35-220 кВ, непосредственно районной энергосистемы и распределяющая электроэнергию на напряжение 6-35 кВ, по всему объекту или отдельному району, то есть по трансформаторным подстанциям предприятия, включая питание крупных электроприемников напряжением 6, 10 и 35 кВ.

Глубоким вводом - называется система питания электроэнергии, при которой электрическая линия подводится, возможно, ближе к электроустановкам потребителей, для уменьшения числа ступеней трансформации и снижения потерь мощности и энергии.

Подстанции глубоко ввода (ПГВ) – называются, подстанция, выполненная по упрощенным схемам коммутации на первичном напряжении, получающая питание напряжением 35 - 220 кВ, непосредственно от энергосистемы или от - узловой распределительной подстанции (УРП), данного района и предназначенная для питания энергоемких, отдельных объектов или районов предприятия.

Узловой распределительной подстанцией (УРП) – называется центральная подстанция предприятия, получающая электроэнергию от энергосистемы напряжением 110 – 330 кВ и распределяющая ее (без трансформации или с частичной трансформации), по подстанциям ПГВ на территории предприятия.

Центральным распределительным пунктом (ЦРП) – называется центральный пункт получающий питание непосредственно от районной энергосистемы или заводской электростанции при напряжении от 6 до 20 кВ, и распределяющий его на том же напряжении по всему объекту или отдельной части производства.

Нейтрали.

Нейтраль – это соединение точек нулевого потенциала оборудования. (нейтраль рисуют со стороны вторичной обмотки).

В установках с большими токами замыкания на землю, нейтрали присоединены к заземляющим устройствам непосредственно или через малое сопротивление. Такие установки называются – установками с глухо-заземленной нейтралью. В установках с глухо-заземленной нейтралью всякое замыкание на землю, является коротким замыканием и сопровождается большим током.

Рис. Трех фазная четерёх-проводная сеть напряжением 380-220 В, с глухо-заземленной нейтралью, при коротком замыкании одной фазы на землю.

В установках напряжением до 1 кВ применяют 4-ех проводные и 3-ех проводные сети, как с глухо-заземленной, так и с изолированной сетью. В установках имеющих малые токи замыкания на землю, нейтрали присоединены к заземляющим устройствам через элементы с большими сопротивлениями, такие установки называются – установками с изолированной нейтралью. В установках с изолированной нейтралью замыкание одной из фаз на землю не является коротким замыканием.

Рис. Трехфазная сеть с изолированной нейтралью: схема протекания емкостных токов при однофазном замыкании на землю.

Сети напряжения до 1 кВ с изолированной нейтралью являются, как правило, малоразветвленной, к ним так же относятся трехпроходные сети напряжением 380 и 660 В.

Электроустановки с изолированной нейтралью следует применять при повышенных требованиях в отношениях безопасности (торфяные разработки, угольные шахты, гонные карьеры и др. опасные производства) и при условии надежного контроля изоляции сети для быстрого обнаружения замыкания на землю. Системы с изолированной нейтралью, как правило, не имеют четвертого (нулевого) провода. В таких сетях при замыкании на землю через место повреждения будут проходить только емкостные токи, обусловленные напряжением и емкостью неповрежденных фаз. Напряжение поврежденной фазы по отношению к земле будет равно нулю, а напряжение двух других фаз становится равными междуфазным напряжением. При замыкании на землю система питания сети с изолированной нейтралью не отключается и может работать до отыскания повреждения персоналом согласно ПУЭ до 3 часов.

18 сентября 2012

Продолжение:

В связи с тем, что при изолированной нейтрали сети во время замыкания на землю одной фазы, напряжение двух других фаз относительно земли увеличиваются в (корень из трех раз) изоляцию всех трех фаз сети нужно предусмотреть не на фазное, а на междуфазное напряжение.

Применение и выбор нейтрали на территории Российской Федерации.

1. В сетях напряжения от 6 до 35 кВ малыми токами замыкания на землю применяется изолированная нейтраль.

2. В сетях напряжения от 110 кВ и выше, применяется глухо-заземленная нейтраль.

3. В системах электроснабжения, которые питают опасные и особо важные объекты, как правило, применяется изолированная нейтраль, так как в системы с изолированной нейтралью надежней, чем с глухо-заземленной.

Электростанции

1. Атомные электростанции (АЭС);

2. теплофикационные (ТЭЦ) или теплоэлектроцентрали;

3. гидроэлектростанции (ГЭС);

4. ветряные электростанции;

5. приливные электростанции (ПЭС);

6. солнечные электростанции;

7. геотермальные электростанции.

Дата добавления: 2014-01-06