ЛЕКЦИЯ 1.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ И
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ЭНЕРГИИ.
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
1. Основные понятия и определения. 2. Характеристика системы
передачи электрической энергии. 3. Характеристика системы
распределения электрической энергии. 4. Типы конфигураций сети. 5.
Пример взаимосвязи систем передачи и распределения электрической
энергии.
1.1. Основные понятия, термины, определения
Производство
электрической
энергии
концентрируется
преимущественно на крупных электростанциях, работающих совместно
(параллельно). Центры потребления электрической энергии (промышленные
предприятия, города, сельские районы и т. п.) удалены от её источников на
десятки, сотни и тысячи километров и распределены на
значительной
территории.
Для характеристики системы передачи и распределения электрической
энергии (ЭЭ) и всей структуры «генерация – передача – потребление» введём
некоторые понятия, термины и определения.
Электроустановка – совокупность аппаратов, машин, оборудования и
сооружений, предназначенных для производства, преобразования, передачи,
распределения или потребления ЭЭ. Электроустановки (ЭУ) разделяют по
величине напряжения до 1000 В (низковольтные ЭУ) и выше 1000 В
(высоковольтные ЭУ).
Электростанция – электроустановка, служащая для производства
(генерации) электрической энергии в результате преобразования энергии,
заключённой в природных энергоносителях (уголь, газ, вода и др.) при
помощи
турбо- и гидрогенераторов.
Подстанция – электроустановка, предназначенная для приёма,
преобразования (трансформации) и распределения электроэнергии,
состоящая из
трансформаторов (автотрансформаторов) и других
преобразователей ЭЭ, распределительных и вспомогательных устройств. В
зависимости от назначения подстанции выполняются трансформаторными
или преобразовательными выпрямительными,
двигатель-генераторными и
др. Подстанция может быть повышающей (повысительной), если
преобразование величины напряженияпеременного тока осуществляется с
низшего напряжения на высшее (подстанции электростанций), и
понижающей (понизительной) – в случае трансформации высшего
напряжения на низшее (подстанции предприятий, городов и др.).
Центр, источник электропитания – источник ЭЭ, на сборных шинах
(зажимах) которого осуществляется автоматическое регулирование режима
напряжения. Наряду с электростанциями это шины подстанции с
трансформаторами, оснащёнными регуляторами напряжения под нагрузкой
(РПН), регулируемыми источниками реактивной мощности,
линейными
регуляторами и др.
Распределительное устройство (РУ) – электроустановка, входящая в
состав любой подстанции; предназначена для приёма и распределения
электроэнергии на одном напряжении (до 1000 В и более). РУ содержат
коммутационные аппараты,
устройства управления, защиты, измерения и
вспомогательные сооружения.
Наряду с подстанциями электрическая энергия может распределяться
на распределительных пунктах – устройствах, предназначенных для приёма и
распределения ЭЭ на одном напряжении (без трансформации) и не входящих
в состав подстанции.
Линия электропередачи (ЛЭП) – электроустановка, предназначенная
для передачи электрической энергии на расстояние с возможным
промежуточным отбором. Линии выполняют воздушными, кабельными, а
также в виде токопроводов на
промышленных предприятиях и
электростанциях и внутренних проводок в зданиях и сооружениях.
Потребитель ЭЭ, электроприёмник (ЭП) – аппарат, агрегат, механизм
(электродвигатель, преобразователь, светильник и др.), потребляющий или
преобразующий ЭЭ в другие виды энергии. С позиции структурной иерархии
системы передачи и распределения ЭЭ к потребителям может быть
отнесенасовокупность электрических нагрузок (ЭН) (дом, посёлок, завод и т.
д.), получающих электропитание с
шин подстанций того или иного
напряжения.
В ряде случаев в качестве потребителей рассматривают подстанции, от
которых осуществляется электроснабжение жилого района, промышленного
предприятия и др. объектов.
Элементами системы передачи и распределения ЭЭ являются: линии
электропередачи различных конструкций и напряжений (W), устройства
продольной и поперечной компенсации (КУ) параметров ЛЭП (установки
продольной компенсации и шунтирующие реакторы); трансформаторные
подстанции (силовые трансформаторы (Т) и автотрансформаторы,
выключатели, разъединители, контрольно-измерительные приборы и т. п.);
источники реактивной мощности (ИРМ) (конденсаторные батареи,
синхронные и статические тиристорные компенсаторы); устройства защиты
и
автоматики, т. е. автоматические регуляторы (АР), устройства релейной
защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА), средства диспетчерского
и технологического управления (СДТУ).
Электропередача – это линия с повышающей и понижающей
подстанциями, служащая для транзитной передачи электроэнергии от
станции к концентрированному потребителю, получающему электроэнергию
от шин низшего напряжения понижающей подстанции.