Класс напряжения

Классы напряжения в России

Класс напряжения

Класс напряжения – это номинальное междуфазное напряжение электрической сети, для работы в которой предназначено электрооборудование. В класс напряжения входит определённый диапазон напряжений, в котором электрооборудование данного класса может нормально функционировать.

Классы электрического напряжения в России

Класс напряжения электрооборудования, кВ.
Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования, кВ.
Номинальное напряжение электрической сети, кВ.
Наибольшее длительно допускаемое рабочее напряжение в электрической сети, кВ.

0,22
0,23
0,22
0,23

0,4
0,45
0,4
0,45

0,69
0,73
0,69
0,73

1
1,1
1,0
1,1

3
3,6
3,0
3,5

3,15
3,5

3,3
3,6

6
7,2
6,0
6,9

6,6
7,2

10
12,0
10,0
11,5

11,0
12,0

15
17,5
13,8
15,2

15,0
17,5

15,75
17,5

20
24,0
18,0
19,8

20,0
23,0

22,0
24,0

24
26,5
24,0
26,5

27
30,0
27,0
30,0

35
40,5
35,0
40,5

110
126,0
110,0
126,0

150
172,0
150,0
172,0

220
252,0
220,0
252,0

330
363,0
330,0
363,0

500
525,0
500,0
525,0

750
787,0
750,0
787,0

1150
1150
1150
1150

Примечания

  • ГОСТ 29322-92. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ.
  • Просмотров всего: 4 282, Просмотров за день: 1

    Классы электрического напряжения

    Класс напряжения

    Определение 1

    Класс напряжения представляет в общем случае численное значение напряжения, применяемое в электрических сетях при передаче энергии потребителям.

    Необходимость введения такого понятия в физике была обусловлена повышением эффективности распределения электрической энергии и снижением потерь при ее передаче. Решение такой практической задачи привело к классификации линий электропередач по участкам.

    Определение понятия и классификация классов напряжения

    Замечание 1

    В зависимости от классификации электросетей, изменяться будут и классы напряжения. Модернизация электрических сетей энергетическими компаниями приводит к повышению класса напряжения. Это обусловлено стремлением сократить расходы и потери при транспортировке электрической энергии непосредственно к потребителю.

    Передача электрической мощности (если напряжение при этом низкое) приводит к большим ее потерям из-за высоких значений протекающего тока. Формула $Delta S=I^2R$ показывает потерю мощности в зависимости от протекающего тока и сопротивления линии. Снижению потерь способствует уменьшение протекающего тока: так, если уменьшить ток в 2 раза, потери мощности снизятся в 4 раза.

    Ничего непонятно?

    Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

    Формула полной электрической мощности записывается следующим образом:

    $S=IU$

    Передача аналогичной мощности при пониженном токе потребует повышения напряжения во столько же раз. Большие мощности, таким образом, целесообразно передавать, если напряжение будет высоким.

    Обратите внимание

    Строительство высоковольтных сетей, в то же время, сопровождается многими техническими трудностями.

    Более того, непосредственное потребление электрической энергии при высоком напряжении будет достаточно проблематичным для конечного потребителя.

    Это способствовало разделению сетей на участки в соответствии с классом напряжения (т.е. уровнем). Трёхфазные сети, чья задача заключается в передаче больших мощностей, имеют такие классы напряжения:

    • свыше 750 кВ (1150 и 1500) (класс считается ультравысоким;
    • ниже 750 кВ (500 кВ, 400 кВ) (это европейский стандарт, сам класс называется сверхвысоким);
    • 330 кВ, 220 кВ, 150 кВ, 110 кВ – класс высокого напряжения;
    • 35 кВ, 33 кВ, 20 кВ – класс среднего первого напряжения;
    • 10 кВ, 6 кВ, 3 кВ – класс среднего второго напряжения;
    • 24 кВ, 22 кВ, 18 кВ, 15,75 кВ (считается наиболее распространенным) – класс напряжения на выводах генераторов;
    • 0,69 кВ (европейский промышленный стандарт), 0,4 кВ (основной стандарт), 0,23 кВ, 110 В (старый европейский стандарт) и ниже – класс низкого напряжения.

    Классификация электрических сетей для классов напряжения

    Классы напряжения классифицируют следующим образом:

    • в зависимости от области применения и назначения;
    • согласно масштабным признакам и размерам сети;
    • по роду тока.

    Согласно первому пункту, существуют сети:

  • Общего назначения (снабжение электричеством в бытовом, промышленном, сельскохозяйственном и транспортном формате).
  • Автономного электроснабжения (для мобильных и автономных объектов, таких как, суда, космические аппараты и др.).
  • Технологических объектов (для производственных объектов, а также других инженерных сетей).
  • Контактные (с целью передачи электроэнергии на транспортные средства, например, локомотивы или трамваи).
  • Согласно второму пункту, сети бывают:

  • Магистральными (для связи отдельных регионов с центрами потребления, характеризуются высоким и сверхвысоким уровнями напряжения, а также большими потоками мощности).
  • Региональными (питаются от магистральных сетей и ориентированы на обслуживание крупного потребителя (город, район и т.д.), характеризуются средним и высоким уровнями напряжения, потоки мощности при этом большие).
  • Районными (питание осуществляется от региональных сетей, собственных источников питания обычно не имеют, ориентированы на обслуживание малого и среднего потребителя), характеризуются низким и средним уровнями напряжения, а также незначительными потоками мощности;
  • Внутренними (их задача заключается в распределении электроэнергии на небольших пространствах (в пределах города или отдельно взятого района), иногда имеют собственный (резервный) источник питания, характеризуются незначительными потоками мощности и низким уровнем для напряжения).
  • Сетями самого нижнего уровня (электрическая проводка), питают отдельное здание, цех или помещение, речь идет о малых потоках мощности и низком уровне (бытовом) напряжения.
  • Согласно третьему пункту, ток бывает:

    • переменным трехфазным (передача тока идет по трем проводам со смещением фазы переменного тока в каждом из них на 120 градусов относительно других), каждый провод в нем считается фазой с определенным напряжением, выступающей в роли 4-го проводника;
    • переменным однофазным (ток передается по двум проводам за счет бытовой электропроводки от подстанции или распределительного щита);
    • постоянным током (для некоторых сетей автономного электроснабжения и ряда специальных сетей сверхвысокого напряжения).

    Мощность трехфазного переменного тока выражается формулами:

    $P=sqrt{3}UIcos{varphi}$ (активная);

    $Q= sqrt{3}UIsin{varphi}$ (реактивная);

    $S=sqrt{3}UI=sqrt{P^2+Q^2}$.

    Где $U$ и $I$ – это линейное напряжение и ток соответственно, а $varphi$ – угол сдвига фаз между векторами напряжений и токов для одноименных фаз.

    Конструкция ЛЭП для разных классов напряжения

    Конструкция ЛЭП считается индивидуальной для каждого из классов напряжений. Низковольтные линии, например, размещают на одиночных столбах, вкопанных в грунт. Шаговое напряжение здесь окажется не очень большим при аварийной ситуации, а защита будет обеспечена местным заземленным громоотводом.

    Линии до 20 кВ по конструкции мало отличаются от вышеописанных. При этом увеличиваются размеры столбов, изоляторы, а также расстояние между кабелями. Экономически неоправданным здесь считается использование молниезащитных тросов, поэтому они не используются.

    Начиная с линий 35 кВ, конструкция усложняется, в особо опасных районах (защита от грозы) подвешивают молниезащитные стальные тросы, столбы ставят из материалов с повышенной прочностью на излом, между проводами создают мощную изоляцию за счет специальных изоляторов, закрепленных на траверсах.

    На ЛЭП с классом напряжения 110 кВ молниезащитные тросы подвешивают уже по всей длине. Линии на 330 кВ имеют высокие и мощные арочные столбы, при этом количество изоляторов здесь увеличено с целью блокировки возникновения электрической дуги и снижения коронных разрядов.

    Классификация электрических сетей

    Класс напряжения

    Электрическая сеть – это совокупность различного напряжения линий и подстанций, задачей которых является передача и распределение электроэнергии.

    Электрические сети делят по назначению, месту прокладки, величине напряжения, принципу построения, роду тока и некоторым другим признакам.

    Классификация электрических сетей по роду тока

    По роду тока электрические сети традиционно разделяют на два вида – сети переменного и постоянного тока.

    Наиболее распространёнными являются сети переменного тока. Постоянный ток наиболее часто применяют для питания электрифицированного транспорта, под него и сооружают линии электроснабжения постоянным током.

    В некоторых отдельных случаях на промышленных предприятиях возникает необходимость в построении систем электропитания постоянным током, например, для электролиза растворов или электрометаллургии, а также при наличии электроприводов постоянного тока.

    В последнее время все больший интерес проектировщиков вызывают высоковольтные линии электропередачи постоянного тока (HVDC), активно применяемы для передачи электроэнергии от электростанций альтернативной энергетики.

    Плюс таких систем в их большей экономичности, возможности параллельной работы с различными линиями постоянного тока (например, линии электропередач переменного тока с частотами 50 Гц и 60 Гц невозможно запустить на параллельную работу), а также в отсутствии необходимости синхронизации частот ЛЭП.

    Классификация электрических сетей по величине напряжения

    По напряжению электрические сети делят классически на два вида – до 1000 В и выше 1000 В. Для избегания путаниц и удобства эксплуатации серийных электротехнических изделий в установках переменного тока приняты следующие стандарты напряжений:

    • До 1000 В – 127 В, 220 В, 380 В, 660 В;
    • Выше 1000 В – 3 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 150 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ, 750 кВ;

    По условиям нормальной эксплуатации электроприемники, в зависимости от назначения, допускают строго ограниченные отклонения напряжения от его номинального значения.

    Для поддержания напряжений на заданном уровне нужно компенсировать его потерю в трансформаторах.

    Важно

    Именно для этой цели номинальные напряжения генераторов, а также вторичных обмоток трансформаторов имеют номиналы на 5% больше чем электроприемники.

    Для сетей местного освещения могут применять малые напряжения, а именно 12 В, 24 В, 36 В.

    Классификация электрических сетей по назначению

    По назначению сети электрические делят на распределительные и питающие.

    Питающая линия – это линия, осуществляющая питание подстанции (П) или распределительного пункта (РП) от центра питания (ЦП) без распределения электрической энергии по ее длине.

    Распределительная линия – линия, осуществляющая питание ряда трансформаторных подстанций от РП или ЦП.

    В сетях напряжением до 1000 В питающими линиями называют линии идущие от трансформаторных подстанций к распределительным щитам или пунктам, а распределительными называют линии, которые идут непосредственно от распределительных щитов или пунктов к электроприемникам.

    Ниже показана схема распределения высокого напряжения с наличием питающей и распределительной сети (а)) и только распределительной (б)):

    Сети высокого напряжения сооружают в случаях отдаленности на довольно большое расстояние источника напряжения или большого количества трансформаторных подстанций, которые значительно отдалены друг от друга, например, при электроснабжении крупных промышленных предприятий или городов.

    Классификация электрических сетей по принципу построения

    По принципу построения подразделяют электрические сети на замкнутые и разомкнутые.

    Разомкнутая сеть – это совокупность разомкнутых линий получающих питание от одного общего источника питания ИП с одной стороны (рисунок ниже):

    Ее главным недостатком можно назвать прекращения питания всех электроприемников участка, на котором произошло отключение при обрыве линии.

    В замкнутой системе все наоборот  — питание поступает от двух источников ИП и при обрыве магистрали в любом месте питание электроприемников не прекратится. Ниже показана простейшая схема замкнутой сети:

    Например, в случае обрыва магистрали в точке К электроприемники 1,2,3,4 будут получать питание по верхней магистрали, а 5,6,7,8 по нижней. В зависимости от требований надежности электроснабжения замкнутые системы могут иметь один и более источников питания. Ниже показан пример схемы с двухсторонним питанием:

    Классификация электрических сетей по месту прокладки

    Различают наружные и внутренние сети.

    Наружные сети могут выполнятся голыми проводами, подвешенными на опорах (воздушные линии), а также специальными кабелями проложенными в блоках (подземные линии), траншеях, коллекторах.

    Внутренние сети прокладывают внутри зданий с помощью изолированных проводов (провод с изоляцией), кабелей, шин (токопроводов).

    Уровни стандартных номинальных напряжений источников и электроприемников. Номинальные напряжения электрической сети

    Класс напряжения

    При проектировании развития электрической сети одновременно с разработкой вопроса о конфигурации электрической сети решается вопрос о выборе ее номинального напряжения. Шкала номинальных линейных напряжений электрических сетей установлена ГОСТ 721-77 и составляет следующий ряд:

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

    При выборе номинального напряжения сети учитываются следующие общие рекомендации:

    напряжения 6…10 кВ используются для промышленных, городских и сельскохозяйственных распределительных сетей; наибольшее распространение для таких сетей получило напряжение 10 кВ; применение напряжения 6 кВ для новых объектов не рекомендуется, а может использоваться при реконструкции существующей электрической сети при наличии в ней высоковольтных двигателей на такое напряжение;

    в настоящее время в связи с ростом нагрузок коммунально-бытового сектора имеется тенденция к повышению напряжения распределительных сетей в крупных городах до 20 кВ;

    напряжение 35 кВ широко используется для создания центров питания сельскохозяйственных распределительных сетей 10 кВ; в связи с ростом мощностей сельских потребителей для этих целей начинает применяться напряжение 110 кВ;

    Совет

    напряжения 110…220 кВ применяются для создания региональных распределительных сетей общего пользования и для внешнего электроснабжения крупных потребителей;

    напряжения 330 кВ и выше используются для формирования системообразующих связей ЕЭС и для выдачи мощности крупными электростанциями.

    Исторически в нашей стране сформировались две системы напряжений электрических сетей (110 кВ и выше). Одна система 110(150), 330, 750 кВ характерна в основном для Северо-Запада и частично Центра и Северного Кавказа. Другая система 110, 220, 500 кВ характерна для большей части территории страны.

    Здесь в качестве следующей ступени принято напряжение 1150 кВ. Электропередача такого напряжения строилась в 80-х годах прошлого века и предназначалась для передачи электроэнергии из Сибири и Казахстана на Урал. В настоящее время участки электропередачи 1150 кВ временно работают на напряжении 500 кВ.

    Перевод этой электропередачи на напряжение 1150 кВ будет осуществлен позднее.

    Номинальное напряжение отдельной линии электропередачи является, главным образом, функцией двух параметров: мощности Р
    , передаваемой по линии, и расстояния L
    , на которое эта мощность передается. В связи с этим имеется несколько эмпирических формул для выбора номинального напряжения линии, предложенных разными авторами.

    Формула Стилла

    U
    ном = , кВ,

    где Р
    , кВт, L
    , км, дает приемлемые результаты при значениях L
    250 км и Р
    60 МВт.

    Формула Илларионова

    U
    ном = ,

    где Р
    , МВт; L
    , км, дает удовлетворительные результаты для всей шкалы номинальных напряжений от 35 до 1150 кВ .

    Выбор номинального напряжения электрической сети, состоящей из определенного количества линий и подстанций, является в общем случае задачей технико-экономического сравнения различных вариантов. Здесь, как правило, необходимо учитывать затраты не только на линии электропередачи, но и на подстанции. Поясним это на простом примере.

    Обратите внимание

    Проектируется электрическая сеть, состоящая из двух участков длиной L1
    и L
    2 (рис. 4.1,а
    ). Предварительная оценка номинального напряжения показала, что для головного участка следует принять напряжении 220 кВ, а для второго участка 110 кВ. В этом случае необходимо сравнить два варианта.

    В первом варианте (рис. 4.1,б
    ) вся сеть выполняется на напряжение 220 кВ. Во втором варианте (рис. 4.1,в
    ) головной участок сети выполняется на напряжении 220 кВ, а второй участок – на напряжении 110 кВ.

    Во втором варианте линия W
    2 напряжением 110 кВ и подстанция 110/10 кВ с трансформатором Т
    будут дешевле, чем линия W
    2 напряжением 220 кВ и подстанции 220/10 кВ с трансформатором Т
    2 первого варианта. Однако подстанция 220/110/10 кВ с автотрансформатором АТ
    второго варианта будет дороже, чем подстанция 220/10 кВ с трансформатором Т
    1 первого варианта.

    а) б) в)

    Рис. 4.1. Схема (а
    ) и два варианта (б
    ) и (в
    ) напряжений сети

    Окончательный выбор напряжения сети определится в результате сравнения этих вариантов по затратам. При отличии затрат менее чем на 5 % предпочтение следует отдать варианту с более высоким номинальным напряжением.

    Номинальные напряжения электрических сетей общего назначения переменного тока в РФ установлены действующим стандартом (табл. 4.1). Таблица 4.1

    Международная электротехническая комиссия (МЭК) рекомендует стандартные напряжения выше 1000 В для систем с частотой 50 Гц, указанные в табл. 4.2. Таблица 4.

    2

    Известен ряд попыток определить экономические зоны применения электропередач разных напряжений. Удовлетворительные результаты для всей шкалы номинальных напряжений в диапазоне от 35 до 1150 кВ дает эмпирическая формула, предложенная Г. А. Илларионовым:
    где L – длина линии, км, P – передаваемая мощность, МВт.

    Важно

    В России получили распространение две системы напряжений электрических сетей переменного тока (110 кВ и выше): 110-330-750 кВ – в ОЭС Северо-Запада и частично Центра – и 110-220-500 кВ – в ОЭС центральных и восточных регионов страны (см. также п. 1.2). Для этих ОЭС в качестве следующей ступени принято напряжение 1150 кВ, введенное в ГОСТ в 1977 г.

    Ряд построенных участков электропередачи 1150 кВ временно работают на напряжении 500 кВ.
    На нынешнем этапе развития ЕЭС России роль системообразующих сетей выполняют сети 330, 500, 750, в ряде энергосистем – 220 кВ.

    Первой ступенью распределительных сетей общего пользования являются сети 220, 330 и частично 500 кВ, второй ступенью – 110 и 220 кВ; затем электроэнергия распределяется по сети электроснабжения отдельных потребителей (см. пп. 4.5–4.9).

    Условность деления сетей на системообразующие и распределительные по номинальному напряжению заключается в том, что по мере роста плотности нагрузок, мощности электростанций и охвата территории электрическими сетями увеличивается напряжение распределительной сети.

    Это означает, что сети, выполняющие функции системообразующих, с появлением в энергосистемах сетей более высокого напряжения постепенно «передают» им эти функции, превращаясь в распределительные. Распределительная сеть общего назначения всегда строится по ступенчатому принципу путем последовательного «наложения» сетей нескольких напряжений.

    Появление следующей ступени напряжения связано с ростом мощности электростанций и целесообразностью ее выдачи на более высоком напряжении. Превращение сети в распределительную приводит к сокращению длины отдельных линий за счет присоединения к сети новых ПС, а также к изменению значений и направлений потоков мощности по линиям.

    При существующих плотностях электрических нагрузок и развитой сети 500 кВ отказ от классической шкалы номинальных напряжений с шагом около двух (500/220/110 кВ) и постепенным переходом к шагу шкалы около четырех (500/110 кВ) является техническии экономически обоснованным решением.

    Такая тенденция подтверждается опытом передовых в техническом отношении зарубежных стран, когда сети промежуточного напряжения (220–275 кВ) ограничиваются в своем развитии. Наиболее последовательно такая техническая политика проводится в энергосистемах Великобритании, Италии, Германии и других стран.

    Совет

    Так, в Великобритании все шире используется трансформация 400/132 кВ (консервируется сеть 275 кВ), в Германии – 380/110 кВ (ограничивается в развитии сеть 220 кВ), в Италии – 380/132 кВ (консервируется сеть 150 кВ) и т. д.
    Наибольшее распространение в качестве распределительных получили сети 110 кВ как в ОЭС с системой напряжений 220–500 кВ, так и 330–750 кВ.

    Удельный вес линий 110 кВ составляет около 70 % общей протяженности ВЛ 110 кВ и выше. На этом напряжении осуществляется электроснабжение промышленных предприятий и энергоузлов, городов, электрификация железнодорожного и трубопроводного транспорта; они являются верхней ступенью распределения электроэнергии в сельской местности.

    Напряжение 150 кВ получило развитие только в Кольской энергосистеме и для использования в других регионах страны не рекомендуется.
    Напряжения 6-10–20-35 кВ предназначены для распределительных сетей в городах, сельской местности и на промышленных предприятиях. Преимущественное распространение имеет напряжение 10 кВ; сети 6 кВ сохраняют значительный удельный вес по протяженности, но, как правило, не развиваются и по возможности заменяются сетями 10 кВ. К этому классу примыкает имеющееся в ГОСТ напряжение 20 кВ, получившее ограниченное распространение (в одном из центральных районов г. Москвы).
    Напряжение 35 кВ используется для создания ЦП сетей 10 кВ в сельской местности (реже используется трансформация 35/ 0,4 кВ).

    Каждая электрическая сеть характеризуется номинальным напряжением,на которое рассчитывается её оборудование. Номинальное напряжение обеспечивает нормальную работу электропотребителей (ЭП), должно давать наибольший экономический эффект и определяется передаваемой активной мощностью и длиной линии электропередачи.

    ГОСТ 21128-75 введена шкала номинальных междуфазных напряжений электрических сетей и приёмников до 1000 В переменного тока: 220,380, 660 В.

    ГОСТ 721-77 введена шкала номинальных междуфазных напряжений электрических сетей переменного тока свыше 1000 В:

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

    В табл. 2.1. представлена классификация электрических сетей, где показано деление на сети низшего (НН), среднего (СН), высшего (ВН), сверхвысокого (СВН) и ультравысокого (УВН) напряжения.

    Нагрузка ЭП не остаётся постоянной, а меняется в зависимости от из­менения режима работы (например, в соответствии с ходом технологическо­го процесса производства), поэтому напряжение в узлах сети постоянно от­клоняется от номинального значения, что снижает качество электроэнергии и влечёт за собой убытки. Исследования показали, что для большинства электроприёмников устойчивая зона ограничена значениями отклонений напряжения Обратите внимание

    Исследования показали, что для большинства элек­троприёмников устойчивая зона ограничена значениями отклонений напря-

    Как правило, напряжение в начале линии больше напряжения в конце и отличается на величину потерь напряжения

    Для приближения напряжения потребителя U 2 к номинальному напря­жению электрической сети и обеспечения качественной энергией номинальные напряжения генераторов напряжения сети установлены ГОСТом на 5 % больше номинального

    Так как первичные обмотки повышающих трансформаторов непосред­ственно должны быть одинаковыми подключены к зажимам генераторов, то их номинальные напряжения

    Первичные обмотки понижающих трансформаторов являются потреби­телями по отношению к сетям, от которых они питаются, поэтому должно выполняться условие

    В последнее время промышленность выпускает понижающие транс­форматоры напряжением 110-220 кВ с напряжением первичной обмотки на 5 % больше номинального напряжения сети

    Вторичные обмотки как понижающих, так и повышающих трансфор­маторов являются источниками по отношению к питаемой ими сети. Номи­нальные напряжения вторичных обмоток имеют значения на 5-10 % больше номинального напряжения этой сети

    Это делается для того, чтобы компенсировать падение напряжения в питае­мой сети. На рис. 2.1 представлена эпюра напряжения, которая наглядно ил­люстрирует вышесказанное.

    2.2. Режимы нейтралей электрических сетей

    Нулевая точка (нейтраль) трехфазных электрических сетей может быть заземлена наглухо (рис. 2.2, а), заземлена через высокоомное сопротивление (рис. 2.2, б) или же изолирована от земли (рис. 2.2, в).

    Важно

    Режим нейтрали в электрических сетях до 1000 В определяется безо­пасностью обслуживания сетей, а в сетях выше 1000 В – бесперебойностью электроснабжения, экономичностью и надежностью работы электроустано­вок. Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) работа электроустано­вок напряжением до 1000 В допускается как с глухозаземленной, так и с изо­лированной нейтралью.

    Конец работы –

    Эта тема принадлежит разделу:

    ЛЕКЦИЯ 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

    План… Основные понятия и определения…

    Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

    Что будем делать с полученным материалом:

    Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

    Все темы данного раздела:

    Характеристика системы передачи электрической энергии
    Основу системы передачи электрической энергии от электрических станций, её производящих, до крупных районов электропотребления или распределительных узлов ЭЭС составляют развитые се

    Характеристика систем распределения электрической энергии
    Назначение распределительных сетей – доставка электроэнергии непосредственно потребителям напряжением 6-10 кВ, распределение электроэнергии между подстанциями 6-110/0,38-35 кВ район

    Система передачи и распределения электрической энергии
    В п. 1.3 приведена характеристика систем передачи и распределения ЭЭ. Рассмотрим взаимосвязи этих систем на примере. В качестве примера рассмотрим упрощённую принципиальную

    Режим нейтрали сетей до 1000 В с глухозаземленной нейтралью
    Наиболее распространенные – четырёхпроводные сети трехфазного то­ка напряжением 380/220, 220/127, 660/380 (рис. 2.3) (числитель соответствует линейному напряжению, а знаменатель – фазному напряжени

    Низковольтные сети с изолированной нейтралью
    Это трёхпроводные сети, которые нашли применение для питания осо­бо ответственных потребителей при малой разветвленности сетей при обес­печении в сетях контроля фазной изоляции. Это

    Высоковольтные сети с изолированной нейтралью
    Потребитель включен на линейное напряжение, нейтраль и земля в симметричном режиме совпадают. Напряжение, которое должна выдержи­вать изоляция, – это напряжение между фазой и землей

    Высоковольтные сети с компенсированной нейтралью
    Эти сети также относят к сетям с малым током замыкания на землю (рис. 2.9).

    Совет

    Высоковольтные сети с глухозаземленной нейтралью
    К таким сетям относятся сети с номинальным напряжением 110 кВ и выше и большим током замыкания на землю (&g

    Вопросы для самопроверки
    1. Что такое номинальное напряжение? 2. Каков номинальный ряд напряжений электрических сетей? 3. Какова классификация электрических сетей по напряжению, охвату территории, назначе

    ЛЕКЦИЯ 3. ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
    План 1. Назначение воздушных линий электропередачи. 2. Конструктивное исполнение воздушных линий. 3. Опоры ВЛ. 4. Провода ВЛ. 5. Грозоза

    Воздушные линии электропередачи
    Воздушными называются линии, предназначенные для передачи и рас­пределения ЭЭ по проводам, расположенным на открытом воздухе и под­держиваемым с помощью опор и изоляторов. Воздушные

    Кабельные линии электропередачи
    Кабельная линия (КЛ) – линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей, выполненная каким-либо способом прокладки (рис 3.12). Кабельные ли

    Вопросы для самопроверки
    1. Как классифицируются линии электропередачи по конструктивному исполнению? 2. Какими факторами определяется выбор типа ЛЭП? 3.Каким требованиям должны удовле

    Активное сопротивление
    Обусловливает нагрев проводов (тепловые потери) и зависит от мате­риала токоведущих проводников и их сечения. Для линий с проводами не­большого сечения, выполненных цветным металлом

    ЛЭП со стальными проводами
    Основное достоинство стальных проводов – их высокие механические свойства. В частности, временное сопротивление на разрыв стальных прово­дов достигает 600-700 МПа (60-70 кг/мм2

    Обратите внимание

    Вопросы для самопроверки
    1.Для каких целей используют схемы замещения? Назовите преимущества и недостатки этих схем. 2. Какова физическая сущность активного сопротивления ЛЭП? 3. Как и в к

    ЛЕКЦИЯ 5. ПАРАМЕТРЫ И СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ДВУХОБМОТОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
    План 1. Назначение, условные обозначения, схемы соединения обмоток и векторные диаграммы напряжений трансформаторов. 2.Двухобмоточные трансформаторы.

    Двухобмоточные трансформаторы
    При расчётах режимов трёхфазных электрических сетей с равномерной загрузкой фаз трансформаторы в расчётных схемах представляются схемой замещения для одной фазы.

    Виды и назначения устройств
    Рассматриваются устройства, компенсирующие реактивную мощность: статические конденсаторные батареи, шунтирующие реакторы, статические тиристорные компенсаторы (СТК) и синхронные ком

    Большая Энциклопедия Нефти и Газа

    Класс напряжения

    Cтраница 1

    Класс напряжения обмотки, СЃ которой соединен РІРІРѕРґ, определяет требования Рє его изоляционной конструкции. Р’РІРѕРґ должен иметь электрическую прочность согласно табл. 3 – 2, РіСЂ.

    Ток, для которого предназначен ввод, определяет сечение токоведущего стержня ( трубы, шины или кабеля) и устройство зажимов и влияет на конструкцию крепления ввода к крышке.

    Наряду СЃ заданными электрическими Рё тепловыми характеристиками РІРІРѕРґ должен обладать достаточной механической прочностью, иметь минимальные размеры Рё возможно более РЅРёР·РєСѓСЋ стоимость; необходимый СѓС…РѕРґ Р·Р° ( Вводам РїР· эксплуатации должен быть минимальным.  [1]

    Класс напряжения обмотки трансформатора совпадает с номинальным напряжением электрической сети, в которую обмотка включается. Классом напряжения трансформатора считают класс напряжения обмотки ВН.

    Каждому классу напряжения трансформатора соответствуют: номинальное рабочее напряжение, длительно допустимое максимальное рабочее напряжение Рё определенные испытательные переменные напряжения РїСЂРё 50 Гц Рё импульсное.  [2]

    Классом напряжения обмотки называют ее длительно допустимое рабочее напряжение.

    Класс напряжения обмотки трансформатора совпадает с номинальным напряжением электрической сети, в которую обмотка включается.

    Важно

    Классом напряжения трансформатора считают класс напряжения обмотки ВН.

    Каждому классу напряжения трансформатора соответствуют номинальное рабочее напряжение Рё определенные испытательные переменные напряжения РїСЂРё 50 Гц Рё импульсное.  [3]

    Классом напряжения обмотки трансформатора называют ее длительно допустимое рабочее напряжение. Класс совпадает с номинальным напряжением электрической сети, в которую обмотка включается.

    Каждому классу напряжения соответствуют определенные испытательные переменные напряжения при промышленной частоте и импульсные.

    Важно

    Классом напряжения трансформатора считают класс напряжения обмотки ВН.

     [4]

    РџСЂРё классе напряжения обмотки Р’Рќ 35 РєРІ концы обмотки РќРќ изолируют лакотканью РґРѕ толщины 4 РјРј РЅР° сторону. Поверх лакоткани накладывают РѕРґРёРЅ слой тафтяной ленты.  [5]

    РџСЂРё классе напряжения обмотки Р’Рќ 3 – С‚ – 10 РєРІ Рё мощности силового трансформатора РґРѕ 1 000 РєРІР° включительно обмотки Р’Рќ Рё РќРќ неред пропиткой лаком СЏРµ сушатся.  [6]

    Для каждого класса напряжения обмотки установлен минимально допустимый диаметр провода отводов, зависящий от его электрической прочности.

     [7]

    Присоединение отводов Рє вводам.  [8]

    Для каждого класса напряжения обмотки установлен минимально допустимый диаметр провода отводов, зависящий от его электрической прочности.

    При уменьшении диаметра провода увеличивается напряженность электрического поля на поверхности отвода, что может привести к дуговым разрядам.

     [9]

    Для каждого класса напряжения обмотки установлен минимал РЅРѕ допустимый диаметр РїСЂРѕРІРѕРґР° отводов, зависящий РѕС‚ его СЌР» трической прочности.  [10]
    Совет

    Р’ зависимости РѕС‚ класса напряжения обмоток РїСЂРѕРёР·РІРѕРґСЏС‚ либо безвакуумное запекание РІ запекательной камере, либо РІ вакуум-сушильном шкафу.  [11]

    РџРѕРґ напряжением трансформатора понимается класс напряжения обмотки Р’Рќ.  [12]

    Цифры указывают номинальную мощность и класс напряжения обмоток ВН трансформатора.

    Например, трансформатор ТДТНГ-20000 / 110 расшифровывается так: трехфазный, СЃ дутьевым ( форсированным) охлаждением, трехобмоточный, СЃ регулировкой напряжения РїРѕРґ нагрузкой, СЃ РіСЂРѕР·РѕСѓРїРѕСЂРЅРѕР№ изоляцией, СЃ номинальной мощностью 20000 Р’-Рђ Рё классом напряжения.  [13]

    Ранее предлагалось характеризовать переключающее устройство классом напряжения обмотки трансформатора, к которой оно подключается.

    Такое определение нельзя считать удачным, так как заранее неизвестно, для какого трансформатора будет применяться данное устройство.

     [14]

    Страницы:      1    2    3    4

    3. Род тока

    Класс напряжения


    Переменный
    трёхфазный ток
    :
    большинство сетей высших, средних и
    низких классов напряжений, магистральные,
    региональные и распределительные сети.

    Переменный
    электрический ток
    передаётся по трём проводам таким
    образом, что фаза
    переменного тока в каждом из них смещена
    относительно других на 120°. Каждый провод
    и переменный ток в нём называются
    «фазой».

    Каждая «фаза» имеет определённое
    напряжение относительно земли, которая
    выступает в роли четвёртого проводника.


    Переменный
    однофазный ток
    :
    большинство сетей бытовой электропроводки,
    оконечных сетей потребителей. Переменный
    ток передаётся к потребителю от
    распределительного щита или подстанции
    по двум проводам (т. н. «фаза» и «ноль»).
    Потенциал «нуля» совпадает с потенциалом
    земли, однако конструктивно «ноль»
    отличается от провода заземления.


    Постоянный ток:
    большинство контактных сетей, некоторые
    сети автономного электроснабжения, а
    также ряд специальных сетей сверхвысокого
    напряжения, имеющих пока ограниченное
    распространение.

    Электрические
    сети осуществляют передачу, распределение
    и преобразование электроэнергии в
    соответствии с возможностями источников
    и требованиями потребителей.

    Большинство
    крупных источников электроэнергии −
    электростанции
    − построено с использованием генераторов
    переменного тока. Кроме того, амплитудное
    напряжение переменного тока может быть
    легко изменено при помощи трансформаторов,
    что позволяет повышать и понижать
    напряжение в широких пределах.

    Основные
    потребители электроэнергии также
    ориентированы на непосредственное
    использование переменного тока. Мировым
    стандартом генерации, передачи и
    преобразования электроэнергии является
    использование переменного
    трёхфазного тока
    .

    В России
    и европейских
    странах
    промышленная частота тока равна 50 герц,
    в США,
    Японии
    и ряде других стран — 60 герц.

    Переменный
    однофазный ток используется многими
    бытовыми потребителями и получается
    из переменного трёхфазного
    тока
    путём объединения потребителей в группы
    по фазам. При этом каждой группе
    потребителей выделяется одна из трёх
    фаз, а второй провод («ноль»), используемый
    при передаче однофазного тока, является
    общим для всех групп и в своей начальной
    точке заземляется.

    Обратите внимание

    При
    передаче большой электрической мощности
    при низком напряжении возникают большие
    омические потери из-за больших значений
    протекающего тока. Формула δS
    = I²R
    описывает
    потерю мощности в зависимости от
    сопротивления линии и протекающего
    тока. Для снижения потерь уменьшают
    протекающий ток: при снижении тока в 2
    раза омические потери снижаются в 4
    раза.

    Согласно формуле S
    = IU
    для
    передачи такой же мощности при пониженном
    токе необходимо во столько же раз
    повысить напряжение. Таким образом,
    большие мощности целесообразно передавать
    при высоком напряжении.

    Однако
    строительство высоковольтных
    сетей
    сопряжено с рядом технических трудностей;
    кроме того, непосредственно потреблять
    электроэнергию с высоким напряжением
    крайне проблематично для конечных
    потребителей.

    В
    связи с этим сети разбивают на участки
    с разным классом
    напряжения

    (уровнем напряжения).

    Трёхфазные сети,
    передающие большие мощности, имеют
    следующие классы напряжения: 1150 кВ, 750
    кВ – ультравысокий, 500 кВ, 330 кВ – сверхвысокий,
    220 кВ, 110 кВ – ВН, высокое напряжение, 35
    кВ, 20 кВ, 10 кВ – СН-2, среднее второе
    напряжение, 6 кВ, 1 кВ – СН-1, среднее первое
    напряжение, 0,4 кВ, 220 В, 110 В и ниже – НН,
    низкое напряжение.

    Как определить уровень напряжения для расчетов за услуги по передаче электроэнергии?

    Класс напряжения

    От того, как потребитель подключен к внешней электрической сети, зависит по какому уровню напряжения потребитель будет оплачивать услуги по передаче электрической энергии (отдельно или в составе выбранной для расчетов с гарантирующим поставщиком ценовой категории), а следовательно и величина затрат на оплату услуг по передаче и конечный тариф электроснабжения.

    Законодательство предусматривает четыре тарифных уровня напряжения:
    — Высокое напряжение (ВН) — 110 кВ и выше;
    — Среднее напряжение 1 (СН1) — 35 кВ;
    — Среднее напряжение 2 (СН2) — от 1 до 20 кВ;
    — Низкое напряжение (НН) — 0,4 кВ.

    Тарифы на услуги по передаче электроэнергии по региональным электрическим сетям устанавливаются с разбивкой по вышеописанным уровням напряжения. Чем выше уровень напряжения, тем ниже тариф.

    Важно

    Если потребитель подключен к сетям ПАО «ФСК ЕЭС» он оплачивает услуги по передаче по тарифам ФСК, которые значительно ниже, чем тарифы региональных электрических сетей.
    Если потребитель подключен непосредственно к подстанции, для расчетов за услуги по передаче принимается наивысший уровень напряжения подстанции.

    Про опосредованное присоединение к сетям сетевой организации через энергоустановки производителей электрической энергии (так называемый уровень напряжения ГН), лиц не оказывающих услуги по передаче электроэнергии, а также бесхозные сети можно прочитать здесь.

    Рассмотрим несколько наиболее распространенных вариантов технологического присоединения:
    Вариант 1. ЛЭП 10 кВ (подключение на опоры);
    Вариант 2. Подстанция 35/6 кВ;
    Вариант 3. Подстанция 110/10 кВ;
    Вариант 4. Подстанция 220/110/10 кВ.

    Подключившись к ЛЭП 10 кВ (Вариант 1) потребитель будет оплачивать услуги по передаче по тарифу СН2.
    По варианту 2 к ПС 35/6 кВ — СН1 (подключение по сетям 6 кВ, но наивысшее питающее напряжение подстанции 35 кВ).

    По варианту 3 к ПС 110/10 кВ — ВН (подключение по сетям 10 кВ, наивысшее питающее напряжение подстанции 110 кВ).

    По варианту 4, если ПС 220/110/10 кВ принадлежит ПАО «ФСК ЕЭС», то по закону потребитель может осуществить технологическое присоединение только на уровне напряжения 110 кВ и выше (если потребитель не электростанция, обеспечивает работу средств связи, средств оповещения ГО и ЧС или пунктов пропуска через государственную границу).

    То есть в нашем случае подключится по стороне 10 кВ потребитель не может. Подключившись по стороне 110 кВ потребитель будет оплачивать услуги по передаче по тарифам ФСК (Вариант 4.1). Но это относится только к новым технологическим присоединениям.

    Если потребитель был подключен к подстанции ПАО «ФСК ЕЭС» по стороне 10 кВ (или по любому другому напряжению) до августа 2013 года — он оплачивает услуги по передаче электроэнергии по тарифам ФСК.
    По варианту 4, если ПС 220/110/10 кВ НЕ принадлежит ПАО «ФСК ЕЭС», потребитель, вне зависимости от того, по какому уровню напряжения он будет подключаться, будет оплачивать услугу по передаче по тарифу ВН (Вариант 4.2).

    Таким образом, чтобы подключиться по Варианту 1 потребителю нужно иметь (построить) электросетевое оборудование с входным напряжением 10 кВ, по варианту 2 — 6 кВ, по варианту 3 — 10 кВ, по Варианту 4.1 — 110 кВ, по варианту 4.2 — 10 кВ (можно и 110 кВ, но зачем?).

    Как можно изменить уровень напряжения?
    Если уровень напряжения потребителя определен в соответствии с законодательством, то перейти на более высокий уровень напряжения можно только с помощью процедуры технологического присоединения. Иных законных способов нет.

    Например, потребитель подключен к ЛЭП 10 кВ, которая запитана от ПС 110/10 кВ. Уровень напряжения, по которому рассчитывается потребитель — СН2. Если оформить технологическое присоединении и самой подстанции (по отходящим ячейкам), потребитель будет оплачивать электроэнергию (услуги по передаче) по тарифному уровню напряжения ВН.

    Совет

    Кроме того, потребитель может «слететь» с более высокого уровня напряжения на более низкий, если передаст в аренду сетевой организации питающие линии, если граница раздела по ним была в подстанции более высокого уровня напряжения (см. статью «Аренда подстанции и других объектов электросетевого хозяйства сетевой организацией. Плюсы для потребителя.«)

    Информация по теме содержится в обзоре: Минимизация затрат на электроснабжение предприятий

    Лэп – это проводная или кабельная линия передачи электроэнергии

    Класс напряжения

    Как можно обозначит значение линий электропередач? Есть ли точное определение проводам, по которым передается электроэнергия? В межотраслевых правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей есть точное определение.

    Итак, ЛЭП – это, во-первых, электрическая линия. Во-вторых, это участки проводов, которые выходят за пределы подстанций и электрических станций. В-третьих, основное назначение линий электропередач – это передача электрического тока на расстоянии.

    Железные опоры ЛЭП

    Классификация

    По тем же правилам МПТЭЭП производится разделение ЛЭП на воздушные и кабельные.

    Но необходимо отметить, что по линиям электропередач производится также передача высокочастотных сигналов, которые используются для передачи телеметрических данных, для диспетчерского управления различными отраслями, для сигналов противоаварийной автоматики и релейной защиты. Как утверждает статистика, 60000 высокочастотных каналов сегодня проходят по линиям электропередач. Скажем прямо, показатель значительный.

    Воздушные ЛЭП

    Воздушные линии электропередач, их обычно обозначают буквами «ВЛ» – это устройства, которые располагаются на открытом воздухе.

    То есть, сами провода прокладываются по воздуху и закрепляются на специальной арматуре (кронштейны, изоляторы). При этом их установка может проводиться и по столбам, и по мостам, и по путепроводам.

    Не обязательно считать «ВЛ» те линии, которые проложены только по высоковольтным столбам.

    Что входит в состав воздушных линий электропередач:

    • Основное – это провода.
    • Траверсы, с помощью которых создаются условия невозможности соприкосновения проводов с другими элементами опор.
    • Изоляторы.
    • Сами опоры.
    • Контур заземления.
    • Молниеотводчики.
    • Разрядники.

    То есть, линия электропередач – это не просто провода и опоры, как видите, это достаточно внушительный список различных элементов, каждый из которых несет свои определенные нагрузки. Сюда же можно добавить оптоволоконные кабели, и вспомогательное к ним оборудование. Конечно, если по опорам ЛЭП проводятся высокочастотные каналы связи.

    Строительство ЛЭП, а также ее проектирование, плюс конструктивные особенности опор определяются правилами устройства электроустановок, то есть ПУЭ, а также различными строительными правилами и нормами, то есть СНиП.

    Вообще, строительство линий электропередач – дело непростое и очень ответственное. Поэтому их возведением занимаются специализированные организации и компании, где в штате есть высококвалифицированные специалисты.

    Классификация воздушных линий электропередач

    Сами воздушные высоковольтные линии электропередач делятся на несколько классов.

    По роду тока:

    • Переменного,
    • Постоянного.

    В основе своей воздушные ВЛ служат для передачи переменного тока. Редко можно встретить второй вариант. Обычно он используется для питания сети контактной или связной для обеспечения связью несколько энергосистем, есть и другие виды.

    По напряжению воздушные ЛЭП делятся по номиналу этого показателя. Для информации перечислим их:

    • для переменного тока: 0,4; 6; 10; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 киловольт (кВ);
    • для постоянного используется всего один вид напряжение – 400 кВ.

    При этом линии электропередач напряжением до 1,0 кВ считаются низшего класса, от 1,0 до 35 кВ – среднего, от 110 до 220 кВ – высокого, от 330 до 500 кВ – сверхвысокого, выше 750 кВ ультравысокого.

    Необходимо отметить, что все эти группы отличаются друг от друга лишь требованиями к расчетным условиям и конструктивным особенностям. Во всем остальном – это обычные высоковольтные линии электропередач.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector