Понятие системы электропитания. Структура системы электропитания. Каналы электроснабжения

Материалы лекции № 2.2.

Понятие системы электропитания. Структура системы электропитания. Каналы электроснабжения

*****

Понятие системы электропитания. Состав электрической сети, ее компоненты. Структура системы электропитания автономного объекта. Особенности работы и общее регулирование параметров автономной СЭП. Понятие канала электропотребления. Классификация КЭП.

Приложение: Источники электрической энергии. Первичные источники электроэнергии, их виды, особенности и выполняемые задачи. Понятия источника тока и источника напряжения. Понятие приемника электрической энергии. Преобразование электроэнергии в другие виды. Номинальные напряжения электротехнических систем. Изменение напряжения при передаче электроэнергии. Показатели качества электрической энергии. Назначение и классификация электрических сетей. Требования к электрическим сетям, предъявляемые потребителями.

*****

Электроэнергия является наиболее универсальным видом энергии. Широкое применение электроэнергии во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте и потребление в быту объясняются относительной простотой ее производства, передачи, распределения между потребителями и легкостью превращения в другие виды энергии – тепловую, механическую, световую и т.д.

2.2.1. Понятие системы электропитания. Состав электрической сети, ее компоненты.

Передача электроэнергии от источника к приемнику осуществляется по электрической сети, представляющей собой совокупность воздушных и кабельных линий электропередачи (ЛЭП) и подстанций, обслуживающих определенную территорию.

В случае если приемник электроэнергии (ЭП) находится на небольшом расстоянии от источника, передачу и распределение электроэнергии между ЭП производят при напряжении, вырабатываемом генераторами станции, а если расстояние между ЭП и источником значительное, для экономичности передачу электроэнергии осуществляют при повышенном напряжении. С этой целью на выходе источника электроэнергии устанавливают трансформаторы, повышающие напряжение, а в местах потребления – трансформаторные подстанции, понижающие напряжение; от этих подстанций и производят распределение электроэнергии между ЭП. На пути передачи электроэнергия претерпевает обычно несколько трансформаций.

На подстанциях помимо трансформаторов имеется коммутирующая аппаратура (выключатели, разъединители и т.п.), с помощью которой производятся включение и отключение линий, а также защитная аппаратура и другое оборудование. Если на подстанции установлены трансформаторы для изменения напряжения, то она называется трансформаторной подстанцией (ТП). Если же на подстанции происходит преобразование переменного тока в постоянный или наоборот, то такая подстанция называется преобразовательной подстанцией (ПП).

Совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электроэнергии и тепла при общем управлении этим процессом, образует энергетическую систему (энергосистему).

По технико-экономическим соображениям все электростанции, расположенные в одном или нескольких соседних экономических районах, связываются с помощью ЛЭП различного напряжения и подстанций для параллельной работы на общую нагрузку, образуя электроэнергетическую систему (электроэнергосистему), которая представляет собой находящиеся в данный момент в работе электрооборудование и приемники электроэнергии, объединенные общим режимом и рассматриваемые как единое целое в отношении протекающих физических процессов.

Понятно, что с точки зрения электротехники электрические сети и системы представляют собой разновидности электрической цепи. Как известно электрической цепью называется совокупность устройств, состоящая из источников, преобразователей и приемников электрической энергии и соединяющих их проводов, образующих замкнутые цепи для электрического тока.

Часть цепи, не содержащая источников электрической энергии, называется пассивной, а часть цепи, содержащая источники, называется активной.

Электрическая цепь характеризуется тремя параметрами: сопротивлением R, емкостью C и индуктивностью L. Этими параметрами обладают все элементы цепей, например резисторы, в которых основную роль играет их сопротивление, конденсаторы с основным параметром – емкостью, и катушки индуктивности, в которых основной является их индуктивность.

Параметры линии передачи равномерно распределены по всей ее длин. Параметры распределены также в отдельных элементах цепи. Например, в катушке индуктивности сопротивление, индуктивность и емкость распределены по ее длине, так как каждый виток с током имеет сопротивление и создает магнитное поле, а отдельные витки изолированного проводника обладают друг по отношению к другу некоторой емкостью.