Напряжения электрических цепей и область их применения.

Любая электроустановка характеризуется номинальным напряжением.

Номинальное напряжение – это такое напряжение, при котором обеспечивается нормальная работа электроустановок (ЭУ) в течение всего срока службы.

Все ЭУ делятся на две категории:

1) ЭУ напряжением до 1 кВ.

2) ЭУ напряжением выше 1 кВ.

Номинальное напряжение сети должно совпадать с номинальным напряжением подключенного к ней электроприемника. В связи с этим ГОСТ установил следующие значения напряжений:

1) Для ЭУ напряжением до 1 кВ: 220, 380 и 660 В.

2) Для ЭУ напряжением выше 1 кВ: 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ.

3) Для ЭУ постоянного тока: 110, 220 и 440 В.

Выбор того или иного стандартного напряжения определяет построение всей СЭС промышленного предприятия, Для внутрицеховых электрических сетей наибольшее распространение получило напряжение 380/220 В. Его главным преимуществом является возможность одновременного питания силовых и осветительных электроприемников. Напряжение 220/127 В в настоящий момент не применяется, так как оно неэкономично. Напряжение 660/380 В обеспечивает наименьший расход цветного металла, но требует применения дополнительного трансформатора для питания освещения. Поэтому его применяют лишь при больших расстояниях между источником питания и потребителями для снижения потери напряжения.

Потеря напряжения определяется по формуле

, из которой видно, что повышение напряжения U приводит к уменьшению потеря напряжения D U при одном и том же значении полной мощности S.

Урок №3

Тема: «Структурные схемы передачи электроэнергии к потребителям».

1. Прием, передача и распределение электроэнергии от электростанций до потребителей.

	Г		ПТ		УРП

Г

Рисунок 2 – Пример структурной схемы передачи электроэнергии.

Электрические генераторы (Г), установленные на современных электростанциях, вырабатывают электроэнергию при напряжении 6 – 20 кВ. Расстояние между источниками энергии и потребителями (П), как правило, составляет несколько сотен километров, и передача электроэнергии на этом напряжении становится практически невозможной в связи со значительными потерями в электрической сети.

 

Потери мощности определяются по формуле

, из которой видно, что повышение напряжения U приводит к уменьшению потерь мощности D P при одном и том же значении полной мощности S.

 

Поэтому на электростанциях устанавливают трансформаторы (ПТ) для повышения генераторного напряжения до значения 110 кВ и выше. На этом напряжении электроэнергия передается на расстояние. Затем это напряжение необходимо понизить до значения равного напряжению потребителей. Для этого сооружают различные подстанции: узловые распределительные (УРП), главные понизительные (ГПП) и цеховые трансформаторные (ЦТП). Кроме того, на территории предприятий сооружают распределительные пункты напряжением 6 – 10 кВ (РП1) и напряжением до 1 кВ (РП2). Они служат для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без преобразования и трансформации.

В ряде случаев для крупных предприятий становится необходимым комбинированное питание от электрической системы и собственной ТЭЦ. Собственная ТЭЦ сооружается, если:

- необходимо резервное питание для ответственных потребителей;

- требуется большое количество тепловой энергии;

- при большой удаленности предприятия от электрической системы.

 

 

 

Режимы работы нейтралей.

Все электрические сети делятся на два вида:

 

1. Сети с глухозаземленной нейтралью.

Глухозаземленная нейтраль – это нейтраль трансформатора или генератора, которая соединена с заземляющим устройством непосредственно, или через малое сопротивление, например через трансформатор тока.

Сети с глухозаземленной нейтралью – это четырехпроводные сети.

 

При соединении одной из фаз с землей возникает большой ток КЗ и защита отключает поврежденный участок сети, что приводит к нарушению электроснабжения. На двух других неповрежденных фазах напряжение относительно земли не повышается, поэтому изоляция может быть рассчитана на фазное напряжение.

С глухозаземленной нейтралью работают сети напряжением 110 кВ и выше, а также сети напряжением 380/220 В.

 

 

2. Сети с изолированной нейтралью.

Изолированная нейтраль – это нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству, или присоединенная к нему через большое сопротивление, например через дугогасящую катушку.

Сети с изолированной нейтралью – это, как правило, трехпроводные сети.

 

При замыкании одной из фаз на землю ток в сети возрастает незначительно, напряжение поврежденной фазы по отношению к земле становится равным нулю, а напряжения двух других фаз становится равным междуфазным напряжениям (т.е. возрастает в Ö3 раза). Таким образом, питание потребителей не нарушается, однако изоляцию всех трех фаз следует предусмотреть не на фазное, а на междуфазное напряжение.

С изолированной нейтралью работают сети напряжением 6 – 35 кВ и сети напряжением 660/380 В.

 

Урок №4

Тема: «Общие сведения о силовом и осветительном электрооборудовании напряжением до 1 кВ».