Раздел 8. Электроснабжение территории

Под системой электроснабжения территории понимается совокупность электрических сетей и трансформаторных подстанций, расположенных на территории и предназначенных для электроснабжения его потребителей.

Система ограничивается с одной стороны источниками питания, с другой стороны - вводами электрических сетей к потребителям. В качестве источников питания служат местные электростанции и понижающие подстанции напряжением 35-110 кВ и выше, питание которых осуществляется в свою очередь от электрических сетей энергосистем.

Основные показатели системы определяются местными условиями: размерами города, наличием источников питания, характеристиками потребителей и т.п. Для электроснабжения города предусматриваются местная электростанция и районная подстанция, питающаяся от энергосистемы. Обычно указанные источники питания служат также для электроснабжения промышленных предприятий, расположенных поблизости от города. Питание городских потребителей осуществляется с помощью распределительных сетей напряжениями 6-10 и 0,38 кВ.

В соответствии с действующими строительными нормами и правилами проектируют, планируют и застраивают города и поселки. В зависимости от размера города для питания потребителей, расположенных на его территории, предусматривается система электроснабжения (рис.) — совокупность трансформаторных подстанций и электрических сетей различных напряжений.

Электрическая подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.

Подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока.

Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях многократной экономии металла, используемого в проводах ЛЭП, и уменьшения потерь на активном сопротивлении. Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой проходящего тока и отсутствием возникновения разряда. Также уменьшение силы проходящего тока влечёт за собой уменьшение потери энергии, которая находится в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. С другой стороны, чтобы избежать высоковольтного электрического пробоя, применяются специальные меры: используются специальные изоляторы, провода разносятся на достаточное расстояние и т. д. Основная же причина повышения напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.

Основные элементы электроподстанций:

1. Силовые трансформаторы, автотрансформаторы.

2. Вводные конструкции для воздушных и кабельных линий электропередачи.

3. Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства, включая:

Ø Системы и секции шин.

Ø Силовые выключатели.

Ø Разъединители.

Ø Измерительное оборудование (измерительные трансформаторы тока и напряжения, измерительные приборы).

Ø Оборудование ВЧ-связи между подстанциями (конденсаторы связи, фильтры присоединения).

Ø Токоограничивающие, регулирующие устройства (конденсаторные батареи, реакторы, фазовращатели и пр.)

Ø Преобразователи частоты, рода тока (выпрямители).

4. Система питания собственных нужд подстанции:

Ø Трансформаторы собственных нужд.

Ø Щит переменного тока.

Ø Аккумуляторные батареи.

Ø Щит постоянного (оперативного) тока.

Ø Дизельные генераторы и другие аварийные источники энергии (на крупных и особо важных подстанциях).

5. Системы защиты и автоматики:

Ø Устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики для силовых линий, трансформаторов, шин.

Ø Автоматическая система управления.

Ø Система телемеханического управления.

Ø Система технического и коммерческого учёта электроэнергии.

Ø Система технологической связи энергосистемы и внутренней связи подстанции.

6. Система заземления, включая заземлители и контур заземления.

7. Молниезащитные сооружения.

8. Вспомогательные системы:

Ø Система вентиляции, кондиционирования, обогрева.

Ø Система автоматического пожаротушения.

Ø Система освещения территории.

Ø Система охранно-пожарной сигнализации, управления доступом.

Ø Система технологического и охранного видеонаблюдения.

Ø Устройства плавки гололёда на воздушных линиях.

Ø Системы аварийного сбора масла.

Ø Системы питания маслонаполненных кабелей.

Ø Бытовая, ливневая канализация, водопровод.

9. Бытовые помещения, склады, мастерские и пр.

Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции. Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) — устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

Состав ВЛ:

1. Провода

2. Траверсы

3. Изоляторы

4. Арматура

5. Опоры

6. Грозозащитные тросы

7. Разрядники

8. Заземление

9. Секционирующие устройства

10. Волоконно-оптические линии связи (в виде отдельных самонесущих кабелей, либо встроенные в грозозащитный трос, силовой провод)

11. Вспомогательное оборудование для нужд эксплуатации (аппаратура высокочастотной связи, ёмкостного отбора мощности и др.)

12. Элементы маркировки высоковольтных проводов и опор ЛЭП для обеспечения безопасности полётов воздушных судов. Опоры маркируются сочетанием красок определённых цветов, провода — авиационными шарами для обозначения в дневное время. Для обозначения в дневное и ночное время суток применяются огни светового ограждения.

Классификация ВЛ:

По роду тока:

- ВЛ переменного тока

- ВЛ постоянного тока

По назначению:

1. Сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше (предназначены для связи отдельных энергосистем).

2. Магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ (предназначены для передачи энергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем — к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами).

3. Распределительные ВЛ напряжением 35, 110 и 150 кВ (предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов — соединяют распределительные пункты с потребителями)

4. ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям.

По напряжению:

ВЛ до 1000 В (ВЛ низшего класса напряжений)

ВЛ выше 1000 В

- ВЛ 1-35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений)

- ВЛ 110—220 кВ (ВЛ высокого класса напряжений)

- ВЛ 330—750 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений)

- ВЛ выше 750 кВ (ВЛ ультравысокого класса напряжений)

-

Кабельная линия электропередачи (КЛ) — линия для передачи электроэнергии или отдельных её импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепёжными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.

По классификации кабельные линии аналогичны воздушным линиям.

Кабельные линии делят по условиям прохождения:

- Подземные

- По сооружениям

- Подводные

Типы электростанций

http://www.wewees.ru/article/46/8/ Таблица с характеристиками

Характеристика топливной промышленности. Виды электростанций. учебник.

http://enesave.ru/energy-saving/tek-energy-save/265-energosberezhenie-toplivno-energeticheskogo-kompleksa-chast-3?start=11

Графики электрических нагрузок потребителей.

http://www.gigavat.com/obschie_svedeniya_ob_elektroustanovkah4.php

http://esis-kgeu.ru/piree/167-piree