Понятие системы электропитания. Структура системы электропитания. Каналы электроснабжения, страница 3

Полная мощность изменяется вдоль ЛЭП из-за потерь при передаче электроэнергии, ввиду чего мощности у передающего(S`) и приемного (S``) концов линии отличаются между собой на величину потерь ΔS. На схеме иногда указывают среднее значение передаваемой мощности S (рисунок 2.2.3.).

На рисунке 2.2.3. показан один из возможных путей передачи электроэнергии от источника к ЭП и указаны номинальные напряжения ЛЭП; фактические же значения напряжений обычно отличаются от номинальных. На схемах электрических сетей, как правило, не изображаются коммутирующие аппараты, а показываются генераторы электростанций (ЭС), шины распределительных устройств. ЛЭП (1), трансформаторы различного типа (Тр1, Тр2 – двухобмоточные; Тр3 – трехобмоточный), автотрансформаторы (АТ), синхронные компенсаторы (СК), являющиеся дополнительными источниками реактивной мощности, а также ЭП. При этом на схеме могут изображаться либо все ЛЭП, либо (как показано на рисунке 2.2.3.) только одна из них. Другие ЛЭП, отходящие от шин каждой из подстанций, в этом случае изображаются в виде стрелок, обозначающих нагрузки.

Как указывалось выше, электрическая сеть включает в себя первичные источники электроэнергии, линии передачи электроэнергии и оканчивается потребителями. В ее состав обязательно входят элементы, позволяющие накапливать энергию в каком-то виде для использования ее при повышенных нагрузках. Для наземных сетей возможен и вариант объединения многих первичных источников в единую систему, что позволяет перераспределять нагрузку в пределах такой системы. В этом случае все электростанции, объединенные системой, работают как бы на одну линию или некую общую шину (ОШ), из которой электроэнергия подводится к потребителям. В наземных электросетях такой общей шиной будет система линий электропередач с высоким напряжением в десятки и сотни киловольт. Ответвление электроэнергии к потребителям обычно совпадает с уменьшением величины используемого напряжения, что выполняется с помощью понижающих подстанций. За такой подстанцией обычно образуется еще одна общая шина, которая разводит энергию по потребителям. Эта шина оканчивается опять таки понижающими подстанциями следующего уровня, где рабочее напряжение в очередной раз снижается. Эти подстанции являются началом систем электроснабжения отдельных предприятий или, например, отдельного района города. Такие системы электроснабжения, как правило, на входе используют напряжения 6 или 3 кВ. На выходе напряжения, как правило, составляют 220 – 380 В для обычных потребителей, либо 660 В для мощных потребителей типа больших промышленных предприятий.

Далее опять следует общая шина, разводящая энергию по единичным потребителям жилого района либо по отдельным цехам предприятия. Каждый единичный потребитель электроэнергии либо потребляет электроэнергию с рабочим напряжением, подведенным к нему, например, электроутюг или электрочайник в бытовых условиях, либо требует дальнейшего преобразования вида тока и величины рабочего напряжения. Эту функцию выполняют системы электропитания отдельных потребителей. Однако отдельный потребитель это не всегда простое устройство. Для сложных же устройств характерна потребность в некоторой совокупности используемых напряжений, видов и величин токов, т.е. некоторые потребители можно представить как совокупность отличающихся друг от друга нагрузок. Питание каждой такой нагрузки осуществляется отдельным каналом электропитания (КЭП), в который входят: вторичный источник электропитания, преобразующий (если это необходимо) род тока и величину напряжения. В состав канала также входят устройства стабилизации и регулирования параметров электрического тока, устройства, обеспечивающие согласование канала электропитания канала по входу, т.е. с СЭП, так и по выходу, т.е. с нагрузкой. Основное назначение согласующих устройств – воспрепятствовать влиянию процессов во вторичном источнике электропитания на работу, как СЭП, так и нагрузки и обеспечить минимальность потерь при передаче энергии как по входу КЭП, так и по его выходу.