электрические параметры электроэнергетических систем

Электроэнергетические системы

Вы будете перенаправлены на Автор24

Энергетическая система. Особенности электроэнергетических систем

Энергетическая система – это совокупность электрических станций, электрических и тепловых сетей, которые соединены между собой, а также связаны общностью режима работы в составе производственного процесса.

Создание единой энергетической системы предоставляет такие возможности, как:

Электроэнергетическая система – это электрическая часть энергетической системы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства.

Первая особенность электроэнергетической системы заключается в том, что распределение, производство и преобразование электрической энергии в другие виды осуществляются в один и тот же момент, то есть энергия нигде не аккумулируется. Энергия, которая была произведена внутри системы равняется энергии, потребленной в ней. Данное равенство справедливо для любого непродолжительного промежутка времени, то есть между мощностями электроэнергетической системы имеется точный баланс. Таким образом одновременность процессов передачи, преобразования, производства, распределения электрической системы превращает ее в единое целое.

Готовые работы на аналогичную тему

Перечисленные особенности характерны только для электроэнергетической системы и неприменимы, например, для тепловой.

Электрические параметры и режимы работы электроэнергетической системы

Основными электрическими параметрами электроэнергетической сети являются:

К основным режимам работы электроэнергетической системы относятся переходный неустановившийся, нормальный установившийся, послеаварийный установившийся. При работе системы в нормальном установившемся режиме основные электрические параметры находятся в пределах допустимых отклонений от номинальных или равняются им. Нормальным считается режим при включении и отключении мощных линий или трансформаторов, а также при ударных нагрузках. В данных случаях по окончании переходного процесса, продолжающийся доли секунд, опять наступает установившийся нормальный режим работы, при котором значения параметров в контрольных точках находятся в допустимых пределах.

При переходном установившемся режиме система из нормального состояния переходит в другое, но с изменившимися электрическими параметрами. Такой режим считается аварийным и наступает в том случае, когда возникают внезапные изменения в в схеме составляющих системы или при резких изменениях потребляемых и генерируемых мощностей. Данный режим имеет место быть при коротких замыканиях и последующем отключении поврежденных составляющих электроэнергетической системы. При аварийном переходном режиме параметры режима работы всей системы в некоторых или во всех контрольных точках резко отклоняются от нормированных значений.

Послеаварийный установившийся режим наступает после локализации аварии в системе. Он отличается от нормального, потому что результатом аварии один или несколько элементов системы могут быть выведены из строя. При послеаварийном режиме может возникнуть дефицит мощности. Электрические параметры такого режима значительно отличаются от допустимых. В том случае, когда параметры после аварии в контрольных точках имеют допустимые значения, то ее исход считается благополучным.

Источник

Электрические параметры электроэнергетических систем

Общие сведения

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:

Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различ­ные виды энергии (энергия топлива, падающей воды, ветра, атом­ная и др.) с помощью электрических машин, называемых генерато­рами, преобразуются в электрическую энергию.

В зависимости от используемого вида первичной энергии все су­ществующие электрические станции разделяются на следующие ос­новные группы: тепловые, гидравлические, атомные, ветряные и др.

Приемником электроэнергии (электроприемником, токоприемни­ком) называется электрическая часть производственной установки, получающая электроэнергию от источника и преобразующая ее в механическую, тепловую, химическую, световую энергию, в энер­гию электростатического и электромагнитного поля.

По технологическому назначению приемники электроэнергии классифицируются в зависимости от вида энергии, в который дан­ный приемник преобразует электрическую энергию: электродвига­тели приводов машин и механизмов; электротермические установки; электрохимические установки; установки электроосвещения; установки электростатического и электромагнитного поля, элект­рофильтры; устройства искровой обработки, устройства контроля и испытания изделий (рентгеновские аппараты, установки ультра­звука и т.д.). Электроприемники характеризуются номинальными параметрами: напряжением, током, мощностью и др.

Совокупность электроприемников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединенных с помощью электри­ческих сетей к общему пункту электропитания, называется элект­ропотребителем.

Совокупность электрических станций, линий электропередачи, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распреде­ления тепловой и электрической энергии, называется энергетичес­кой системой.

Единая энергетическая система (ЕЭС) объединяет энергетичес­кие системы отдельных районов, соединяя их линиями электропе­редачи (ЛЭП).

Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, рас­пределительных устройств, повышающих и понижающих подстан­ций, линий электрической сети и приемников электроэнергии, на­зывают электроэнергетической системой.

Электрической сетью называется совокупность электроустано­вок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из подстанций и распределительных устройств, соединенных линия­ми электропередачи, и работающая на определенной территории.

Электрическая сеть объекта электроснабжения, называемая сис­темой электроснабжения объекта, является продолжением элект­рической системы. Система электроснабжения объекта объединяет понижающие и преобразовательные подстанции, распределитель­ные пункты, электроприемники и ЛЭП.

Распределение поступающей электроэнергии без ее преобразо­вания или трансформации выполняется на распределительных под­станциях (РП).

Электрические сети подразделяют по следующим признакам.

2. Род тока. Сети могут быть постоянного и переменного тока. Электрические сети выполняются в основном по системе трехфаз­ного переменного тока, что является наиболее целесообразным, по­скольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом числе од­нофазных приемников от трех­фазных сетей осуществляются од­нофазные ответвления. Принятая частота переменного тока в ЕЭС России равна 50 Гц.

3. Назначение. По харак­теру потребителей и от назначе­ния территории, на которой они находятся, различают: сети в го­родах, сети промышленных пред­приятий, сети электрического транспорта, сети в сельской местности. Кроме того, имеются рай­онные сети, предназначенные для соединения, крупных электричес­ких станций и подстанций на напряжении выше 35 кВ; сети межсистемных связей, предназначенные для соединения крупных электроэнергетических систем на напряжении 330, 500 и 750 кВ. Кро­ме того, применяют понятия: питающие и распределительные сети.

Рис. 1.2. Схема электрической системы

4. Конструктивное выполнение сетей. Линии мо­гут быть воздушными, кабельными и токопроводами. Подстанции могут быть открытыми и закрытыми.

Для графического изображения электроэнергетических систем, а также отдельных элемен- тов и связи между элементами используют об­щепринятые условные обозначения. На рис. 1.1 показаны условные обозначения основных элементов электроэнергетической системы.

При анализе работы сети различают параметры элементов сети и параметры ее режимов. Параметрами элементов электрической сети являются сопротивления к проводимости, коэффициенты трансфор­мации. К параметрам сети также относят электродвижущую силу (э.д.с.) источников и задающие токи (мощности) нагрузок. К параметрам ре­жима относятся: значения частоты, токов в ветвях, напряжений в уз­лах, фазовых углов, полной, активной и реактивной мощностей элек­тропередачи, а также значения, характеризующие несимметрию трехфазной системы напряжений или токов и несинусоидальность из­менения напряжения и токов в течение периода основной частоты.

Под режимом сети понимается ее электрическое состояние.

Рассмотрим возможные режимы работы электрических систем.

При работе в нормальном установившемся режиме значения основных параметров (частоты и напряжения) равны но­минальным или находятся в пределах допустимых отклонений от них, значения токов не превышают допустимых по условиям нагревания величин. Нагрузки изменяются медленно, что обеспечивает возмож­ность плавного регулирования работы электростанций и сетей и удер­жание основных параметров в пределах допустимых норм. Отметим, что нормальным считается режим и при включении и отключении мощных линия или трансформаторов, а также для предельных (ударных) нагрузок. В этих случаях после завершения разрядного процесса, который продолжается доли секунд, устанавливает ус­тановившийся нормальный режим, когда значения на режиме в кон­трольных точках системы оказываются в допустимых пределах.

В переходном неустановившемся режиме система переходит из установившегося нормального состоянии 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. В час­тности, это имеет место при авариях на станциях или сетях, напри­мер при коротких замыканиях и последующем отключении повреж­денных элементов сети, резком падении давления пара или напоров воды и т.д. Во время аварийного переходного режима параметры режима системы в некоторых ее контрольных точках могут резко отклоняться от нормированных значений.

Послеаварийный установившийся режим наступа­ет после локализации аварии в системе. Этот режим чаще всего от­личается от нормального, так как в результате аварии один или не­сколько элементов системы (генератор, трансформатор, линия) будут выведены из работы. При послеаварийных режимах может возник­нуть так называемый дефицит мощности, когда мощность генерато­ров в оставшейся в работе части системы меньше мощности потре­бителей. Параметры послеаварийного (форсированного) режима могут в той или иной степени отличаться от допустимых значений. Если значения этих параметров во всех контрольных точках систе­мы являются допустимыми, то исход аварии считается благополуч­ным. В противном случае исход аварии неблагополучен и диспет­черская служба системы принимает немедленные меры к тому, чтобы привести параметры послеаварийного режима в соответствие с до­пустимыми.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Тема 1.2. Электрические параметры электроэнергетических систем.

При анализе работы сети различают параметры элементов сети и параметры ее режимов. Параметрами элементов электрической сети являются сопротивления и проводимости, коэффициенты трансформации. К параметрам сети также относят электродвижущую силу (э.д.с.) источников и задающие токи (мощности) нагрузок. К параметрам режима относятся: значения частоты, токов в ветвях, напряжений в узлах, фазовых углов, полной, активной и реактивной мощностей электропередачи, а также значения, характеризующие не симметрию трехфазной системы напряжений или токов и не синусоидальность изменения напряжения и токов в течение периода основной частоты.

Возможные режимы работы электрических систем.

При работе в нормальном установившемся режиме значения основных параметров равны номинальным или находятся в пределах допустимых отклонений от них, значения токов не превышают допустимых по условиям нагревания величин. Нагрузки изменяются медленно, что обеспечивает возможность плавного регулирования работы электростанций и сетей и удержание основных параметров в пределах допустимых норм. Отметим, что нормальным считается режим и при включении и отключении мощных линий или трансформаторов, а также для резко переменных (ударных) нагрузок. В этих случаях после завершения переходного процесса, который продолжается доли секунды, вновь наступает установившийся нормальный режим, когда значения параметров в контрольных точках системы оказываются в допустимых пределах.

В переходном неустановившемся режиме система переходит из установившегося нормального 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. В частности, это имеет место при авариях на станциях или сетях, например при коротких замыканиях и последующем отключении поврежденных элементов сети, резком падении давления пара или напоров воды и т.д. Во время аварийного переходного режима параметры режима системы в некоторых ее контрольных точках могут резко отклоняться от нормированных значений.

Послеаварийный установившийся режим наступает после локализации аварии в системе. Этот режим чаще всего отличается от нормального, так как в результате аварии один или несколько элементов системы (генератор, трансформатор, линия) будут выведены из работы. При послеаварийных режимах может возникнуть так называемый дефицит мощности, когда мощность генераторов в оставшейся в работе части системы меньше мощности потребителей. Параметры послеаварийного (форсированного) режима могут в той или иной степени отличаться от допустимых значений. Если значения этих параметров во всех контрольных точках системы являются допустимыми, то исход аварии считается благополучным. В противном случае исход аварии неблагополучен и диспетчерская служба системы принимает немедленные меры к тому, чтобы привести параметры послеаварийного режима в соответствие с допустимыми.

Тема1.3. Напряжения электрических сетей.

Электрическое оборудование, применяемое в электрических системах, характеризуется номинальным напряжением. При номинальном напряжении электроустановки работают в нормальном и экономичном режимах. Номинальное напряжение сети совпадает с номинальным напряжением ее приемников. Первичные обмотки трансформаторов (независимо от того, повышающие они или понижающие) играют роль потребителей электроэнергии, поэтому их номинальное напряжение принимают равным номинальному напряжению электроприемников.

ЛЭП, предназначенные для распределения электроэнергии между отдельными потребителями в некотором районе и для связи энергосистем, могут выполняться как на большие, так и на малые расстояния и предназначаться для передачи мощностей различных величин. Для дальних передач большое значение имеет пропускная способность, т. е. та наибольшая мощность, которую можно передавать по ЛЭП с учетом всех ограничивающих факторов.

Источник

Классификация и основные характеристики, электроэнергетические систем и сетей

Под электроэнергетической, или электрической системой (ЭЭС), обычно понимают электрическую часть энергетической системы. При этом под энергетической системой (ЭС) понимают совокупность всех звеньев цепочки получения, преобразования, распределения и использования всех видов энергии.

Сети, связывающие электрические станции и подстанции, разделяют на:

Районные электрические сети, распределяющие электрическую энергию по территории крупных районов.

Электрические сети иногда разделяются на:

—питающие – это сети, к которым приемники энергии непосредственно не присоединяются

—распределительные – это сети предназначенные для непосредственного электроснабжения бытовых потребителей городов, промышленных предприятий и потребителей в сельских местностях.

Электроэнергетические системы характеризуются:

— зависимостью своего развития от роста потребления энергии;

— активным влиянием электроэнергетики на технический прогресс.

Свойства электроэнергетических систем, как больших систем, характеризуются следующими признаками:

— развитием во времени в пределах заданных ограничений;

— множественностью нелинейных зависимостей;

— вероятностным характером изменения параметров и воздействий;

— саморегулируемостью, в смысле активного самовоздействия как на изменение внешних, так и внутренних воздействий;

— наличием механизма обратных связей, через которые осуществляется саморегулируемость системы;

Одним из показателей является род тока, в соответствии с которым различают электрические сети:

Электрические сети и отдельные электропередачи характеризуются номинальным напряжением: 10, 35, 110; 330, 500, 750, 1150 кВ.

Различают также сети:

— низковольтные (с номинальным напряжением 1000 В и ниже)

— высоковольтные сети (с номинальным напряжением выше 1000 В).

Иногда электрические сети подразделяют на:

— местные (распределительные) с ;

— районные (питающие) .

Питающей линией называется линия, питающая распределительный пункт или подстанцию от центра питания без распределения электроэнергии по ее длине. Распределительной линией считается линия, питающая ряд трансформаторных подстанций или вводы к электроустановкам потребителей.

Классификация по признакам, определяющимся конфигурацией схемы сети:

— замкнутые сети (кольцевые сети, сети с двусторонним питанием).

К разомкнутым сетям относятся сети, образованные линиями, нагрузки которых могут получать энергию только с одной стороны.

Замкнутыми сетями называются такие сети, по которым возможно осуществить электроснабжение потребителей не менее, чем с двух сторон.

Источник

Параметры электрической сети

Базовые параметры любой электрической сети — это напряжение, мощность, номинальная частота тока. Большая часть бытовых электросетей сейчас работает от генераторов переменного тока с выходным напряжением 380/220 Вольт. Если замерить эти значения в реальных домах, то можно заметить, что цифры постоянно изменяются в течение суток. Так, в ночное время, когда бытовыми приборами пользуется малое количество потребителей, напряжение существенно возрастает и, в зависимости от месторасположения населённого пункта, может достигать значения 240 В и даже выше. В то же время, в «час пик» активности потребителей тока, оно становится меньше, чем 220 В, до 210 и ниже.

Безусловно, такие колебания очень вредны для бытовых электроприборов, поскольку каждая техника может работать правильно в строго регламентированном диапазоне напряжений.

Другой важный параметр электросети — это частота тока. В большинстве стран, в том числе и в Российской Федерации, стандартным считается частота 50 Гц. В США, Канаде и некоторых других странах используется 60 Гц. На данный момент, считается, что для современного уровня технологического развития, наиболее эффективно было бы использовать электроэнергию, подаваемую с частотой 170-240 Гц. Однако, применение таких параметров тока потребует значительных расходов для реконструкции существующих электросетей. Номинальная частота в сети должна всё время оставаться постоянной, допускается лишь незначительное отклонение в пределах 0,4 Гц.

Мощность электросети важна при подключении новых потребителей, поскольку нельзя, чтобы совокупная потребляемая мощность превышала возможности источника ЭДС.

Общие параметры сети определяются совокупностью свойств всех элементов, входящих в неё. Каждый элемент, в свою очередь, обладает своим набором параметров, среди которых активное и реактивное сопротивление, активная и реактивная проводимость, коэффициент трансформации.

В современных бытовых трёхфазных сетях может возникнуть аварийный режим работы, когда одна из фаз оказывается замкнутой на землю. Такое может произойти, например, если провод оказался заземлён на металлическую конструкцию или в водный бассейн.

Источник