Системы тока и номинальные напряжения электроустановок

Причины использования различных величин напряжения в электроустановках

Различные мощность и удаленность приемников электроэнергии от ее источников обуславливают необходимость использовать для выработки, передачи и распределения электроэнергии различные величины напряжения. Чем дальше находится потребитель от электрических генераторов и чем выше его мощность, тем целесообразнее передавать ему электроэнергию при более высоком напряжении.

Такое преобразование наиболее просто и экономично осуществлять на переменном токе с помощью трансформаторов. В связи с этим во многих странах производство и распределение электроэнергии осуществляется по системе трехфазного переменного тока частотой 50 Гц.

В ряде отраслей народного хозяйства наряду с системой трехфазного тока применяют систему постоянного (выпрямленного) тока (цветная металлургия, химическая промышленность, электрифицированный транспорт и т.д.).

Номинальные напряжения электроустановок

Одним из основных параметров любой электроустановки является ее номинальное напряжение, т.е. напряжение, при котором она предназначена для нормальной работы.

Для электроустановок постоянного (выпрямленного) и переменного тока напряжением до 1,0 кВ приняты следующие номинальные напряжения, В: Постоянный ток 110, 220, 440, 660, 750, 1000. Трехфазный переменный ток 220/127, 380/220, 660/380.

Напряжение 380/220 В широко применяют для питания силовой и осветительной нагрузок. Эти сети выполняют четырех проводными (три фазы и нулевой провод) с заземленной нейтралью, что обеспечивает автоматическое отключение поврежденной фазы при замыкании ее на землю и, следовательно, повышает безопасность обслуживания этих сетей.

Напряжение 660/380 В используют для питания мощных (до 400 кВт) электродвигателей.

Напряжение 6, 10 кВ используют в промышленных, городских, сельскохозяйственных распределительных сетях, а также для питания двигателей мощностью от нескольких сотен до нескольких тысяч киловатт.

На напряжении 11-27 кВ производят электроэнергию генераторы электростанций.

Источник

Производство электроэнергии

Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях, которые можно классифицировать по ряду характерных признаков:

Районные электростанции служат для электроснабжения электроэнергией большого экономического района. Электрическую энергию они отдают в энергосистему, откуда её получают потребители всего обслуживаемого района.

Местные электростанции строятся в местах, удалённых на большие расстояния от энергосистемы, для обеспечения электроэнергией одного или нескольких потребителей.

Передвижные электростанции используются чаще всего при ремонтно-восстановительных работах, новом строительстве или для временного электроснабжения потребителей до их подключения к постоянному источнику энергии.

Для выработки электроэнергии в больших масштабах используются электростанции атомные (АЭС – 13 %), тепловые (ТЭС – 72 %), гидравлические (ГЭС – 15 %). Солнечные (СЭС) и ветровые (ВЭС) электростанции большого промышленного значения в России не имеют.

Атомные электростанции – это тепловые станции, использующие энергию атомных реакций. В качестве ядерного топлива используют обычно изотопы урана U-233 и U-235, плутоний Pu-239.

Гидроэлектростанции используют для производства электроэнергии поток падающей воды, приводящий во вращение гидротурбины, которые в свою очередь вращают электрогенераторы.

Системы тока и номинальные параметры электроустановок

На электростанциях вырабатывается трёхфазный переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 3,15; 6,3; 10,5; 15,75 и 21 кВ. Часть электрической энергии передаётся потребителям по ЛЭП на генераторном напряжении, другая часть поступает на расположенную рядом повышающую трансформаторную подстанцию, где напряжение повышается до десятков или сотен киловольт. Передача электроэнергии высоким напряжением на большие расстояния более экономичная, так как снижаются её потери в проводах ЛЭП.

Система однофазного переменного тока напряжением 25 кВ нашла широкое применение в тяговых сетях электрифицированных железных дорог.

Система постоянного тока используется в тяговых сетях трамваев и троллейбусов (600 В), для метрополитена (825 В), для электрифицированных магистральных дорог (3000 В) и т.д.

Номинальным параметром называется указанное изготовителем электротехнического устройства значение параметра, являющееся исходным для отсчёта отклонений от этого значения при эксплуатации и испытаниях устройства.

Номинальное напряжение определяет уровень изоляции оборудования электроустановки.

Шкала действующих значений межфазных напряжений приёмников электроэнергии и линий электропередачи

U_ном, кВ: 0,22; 0,38; 0,66; 3; 6; 10; 20; 35; 110; 220; 330; 500; 750; 1150.

Номинальным током электрических аппаратов и оборудования называется наибольший допустимый ток, при прохождении которого сколь угодно длительное время температура нагрева токоведущих частей и изоляции не превышает установленной нормами величины при определённой расчётной температуре окружающей среды.

Источник

Онлайн журнал электрика

Статьи по электроремонту и электромонтажу

Системы тока и номинальные напряжения электроустановок

Предпосылки использования разных величин напряжения в
электроустановках

Разные мощность и удаленность приемников электроэнергии от ее источников обуславливают необходимость использовать для выработки, передачи и рассредотачивания электроэнергии разные величины напряжения. Чем далее находится потребитель от электронных генераторов и чем выше его мощность, тем целесообразнее передавать ему электроэнергию при более высочайшем напряжении.

Обычно электроэнергия вырабатывается на одном напряжении, преобразуется в энергию более высочайшего напряжения, передается по электронным сетям к
системе электроснабжения (СЭС), где напряжение снижается до нужного уровня.
Система электроснабжения (СЭС) — это часть электронной системы, которая содержит в себе питающие и распределительные сети, трансформаторы, компенсирующие устройства и нагрузки.

Такое преобразование более просто и экономно производить на переменном токе при помощи трансформаторов. В связи с этим в почти всех странах создание и рассредотачивание электроэнергии осуществляется по системе трехфазного переменного тока частотой 50 Гц.

В ряде отраслей народного хозяйства вместе с системой трехфазного тока используют систему неизменного (выпрямленного) тока (цветная металлургия, хим индустрия, электрифицированный транспорт и т.д.).

Номинальные напряжения электроустановок

Одним из главных характеристик хоть какой электроустановки является ее номинальное
напряжение, т.е. напряжение, при котором она создана для обычной
работы.

Для электроустановок неизменного (выпрямленного) и переменного тока напряжением до 1,0 кВ приняты последующие номинальные напряжения, В:
Неизменный ток 110, 220, 440, 660, 750, 1000.
Трехфазный переменный ток 220/127, 380/220, 660/380.

Напряжение 380/220 В обширно используют для питания силовой и осветительной нагрузок. Эти сети делают 4 проводными (три фазы и нулевой провод) с заземленной нейтралью, что обеспечивает автоматическое отключение покоробленной фазы при замыкании ее на землю и, как следует, увеличивает безопасность обслуживания этих сетей.

Напряжение 660/380 В употребляют для питания массивных (до 400 кВт) электродвигателей.

Напряжение 6, 10 кВ употребляют в промышленных, городских, сельскохозяйственных распределительных сетях, также для питания движков мощностью от нескольких сотен до нескольких тыщ кв.

На напряжении 11-27 кВ создают электроэнергию генераторы электрических станций.

Напряжения 35, 110, 220 кВ используют в питающих и распределительных сетях, также для питания массивных распределительных подстанций в городках и на огромных промышленных предприятиях, а напряжения 220, 330, 500, 750, 1150 кВ — при выполнении межсистемных линий электропередачи и пере-даче электроэнергии от электрических станций к большим потребителям, удаленным на огромные расстояния.

Источник

Номинальные напряжения электрических сетей и области их применения

Номинальным напряжением U н источников и приемников электроэнергии (генераторов, трансформаторов) называется такое напряжение, на которое они рассчитаны в условиях нормальной работы.

Номинальные напряжения электрических сетей и присоединяемых к ним источников и приемников электрической энергии устанавливаются ГОСТом.

Для электрических сетей трехфазного переменного тока напряжением до 1 кВ и присоединенным к ним источников и приемников электроэнергии ГОСТ 721-78 устанавливает следующие значения номинальных напряжений:

Номинальное напряжение генераторов с целью компенсации потери напряжения в питаемой ими сети принимается на 5% больше номинального напряжения этой сети (см. табл. 1).

Номинальные напряжения первичных обмоток, повышающих трансформаторов, присоединяемых к генераторам, приняты также на 5% больше номинальных напряжений подключаемых к ним линий.

Первичные обмотки понижающих трансформаторов имеют номинальные напряжения, равные номинальным напряжениям питающих их линий.

Таблица 1.1. Номинальные напряжения трехфазного тока, кВ

Питание цепей управления, сигнализации и автоматизации электроустановок, а также электрифицированного инструмента и местного освещения в производственных цехах осуществляется на постоянном токе напряжениями 12, 24, 36, 48 и 60 В и на переменном однофазном токе 12, 24 и 36 В. Электроприемники постоянного тока питаются на напряжениях 110; 220 и 440 В. Напряжения генераторов постоянного тока 115; 230 и 460 В.

Электрифицированный транспорт и ряд технологических установок (электролиз, электропечи, некоторые виды сварки) получают питание на напряжениях, отличных от приведенных выше.

У повышающих силовых трансформаторов номинальное напряжение первичной обмотки совпадает с номинальным напряжением трехфазных генераторов. У понижающих трансформаторов первичная обмотка является приемником электроэнергии, и ее номинальное напряжение равно напряжению сети.

Номинальные напряжения вторичных обмоток трансформаторов, питающих электрические сети, на 5 или 10 % выше номинальных напряжений сети, что дает возможность компенсировать потери напряжения в линиях: 230, 400, 690 В и 3,15 (или 3,3); 6,3 (или 6,6); 10,5 (или 11); 21 (или 22); 38,5; 121; 165; 242; 347; 525; 787 кВ.

Напряжение 660 В рекомендуется для питания силовых электроприемников. По сравнению с напряжением 380 В оно имеет ряд преимуществ: меньшие потери энергии и расход проводникового материала, возможность применения более мощных электродвигателей, меньшее количество цеховых ТП. Однако для питания мелких двигателей, цепей управления электроприводом и сетей электроосвещения необходимо устанавливать дополнительный трансформатор на 380 В.

Напряжение 3 кВ используется только для питания электроприемников, работающих на этом напряжении.

Электроснабжение предприятий, внутризаводское распределение энергии и питание отдельных электроприемников выполняются на напряжениях свыше 1000 В.

Напряжения 500 и 330 кВ применяются для питания особенно крупных предприятий от сетей энергосистемы. На напряжениях 220 и 110 кВ осуществляется питание крупных предприятий от энергосистемы и распределение энергии на первой ступени электроснабжения.

На напряжении 35 кВ питаются предприятия средней мощности, удаленные электропотребители, крупные электроприемники и распределяется энергия по системе глубоких вводов.

Напряжения 6 и 10 кВ используются для питания предприятий малой мощности и в распределительных сетях внутреннего электроснабжения. Напряжение 10 кВ целесообразнее, если источник питания работает на этом напряжении, а число электроприемников на 6 кВ невелико.

Напряжения 20 и 150 кВ широкого применения на промышленных предприятиях не находят из-за использования их только в некоторых энергосистемах и отсутствия соответствующего электрооборудования.

Выбор напряжения сети производится одновременно с выбором схемы электроснабжения, а в некоторых случаях — на основе технико-экономического сравнения вариантов.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Системы тока; номинальные и средние напряжения электроустановок. Область использования различных уровней напряжений в ЭЭС.

Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения.

Основные понятия и определения (электрическая система, система электроснабжения, параметры режима, параметры системы, нормальные и аварийные переходные процессы).

Системы тока; номинальные и средние напряжения электроустановок. Область использования различных уровней напряжений в ЭЭС.

Ответ:Различные мощность и удаленность приемников электроэнергии от ее источников обуславливают необходимость использования для выработки, передачи и распределения электроэнергии различные величины напряжений. Чем дальше находится потребитель от электрических генераторов и чем выше его мощность, тем целесообразнее передавать ему электроэнергию при более высоком напряжении. Обычно электроэнергия вырабатывается на одном напряжении, преобразуется в энергию более высокого напряжения, передается по электрическим системам к СЭС, где напряжение понижается до необходимого уровня. Такое преобразование наиболее просто и экономично осуществлять на переменном токе с помощью трансформаторов. В связи с этим во многих странах производство и распределение электроэнергии осуществляется по системе трехфазного переменного тока частотой 50 Гц. В ряде отраслей промышленности и транспорта наряду с системой трехфазного тока применяют систему постоянного (выпрямленного) тока (цветная металлургия, химическая промышленность, электрифицированный транспорт и т. д.). Одним из основных параметров любой электроустановки является ее номинальное напряжение, т. е. напряжение, при котором она предназначена для нормальной работы. В табл. 1.1 приведены принятые в нашей стране стандартные номинальные напряжения для стационарных электроустановок сильного тока напряжением выше

1000 В (ГОСТ 6962–75).

Источник