Головна

Електричні і теплові мережі

  1.  Автоматичні електричні потенціометри.
  2.  Гідравлічні електричні станції
  3.  діелектричні матеріали
  4.  діелектричні втрати
  5.  діелектричні втрати
  6.  діелектричні втрати
  7.  діелектричні втрати

Потоки електричної енергії, що передаються на різних щаблях електричної системи від електростанцій до споживачів, дуже різняться характеризуються різними рівнями напруги і переданого струму. Оптимальні напруги для передачі і розподілу електроенергії можуть бути визначені індивідуально для кожного споживача або групи споживачів. При цьому номінальні напруги живлення споживачів і відповідні їм номінальні генераторні напруги або напруги обмоток трансформаторів є строго регламентованими.

Електричні мережі (електромережі) служать для передачі електричної енергії від електростанцій до споживачів.

За конструктивним виконанням розрізняють повітряні (ПЛ), кабельні (КЛ) та змішані (СЛ) лінії електропередачі (ЛЕП).

За величиною номінальної напруги розрізняють електромережі низької (до 1000 В) і високого (вище 1000 В) напруг. Мережі напругою 330-750 кВ іноді називають мережами надвисокої напруги, а мережі напругою 1150 кВ - мережами ультрависокої напруги.

по конфігурації електричні мережі поділяються на розімкнуті і замкнуті. До перших відносять мережі, електроприймачі яких можуть отримувати електроенергію тільки з одного боку. Вони бувають радіальними, магістральними та розгалуженими. Електромережа називають замкнутою, якщо кожна її лінія електропередачі входить хоча б в один замкнутий контур.

По виконуваних функцій мережі поділяються на системоутворюючі (330 кВ і вище), що живлять (110-220 кВ) і розподільні (35 кВ і нижче).

За містом і характером споживачів розподільні мережі підрозділяють на міські (на території міста), сільські (в сільській місцевості) і промислові (на промислових підприємствах). Іноді розподільні мережі напругою 35 кВ і нижче відносять до місцевих мереж, напругою вище 35 кВ - до районних електромереж.

Напруга 3 кВ (генераторное напруга 3,15 кВ) для електричних мереж і електроприймачів застосовується вкрай рідко, наприклад, для власних потреб електростанцій при напрузі генератора 10,5 кВ.

Напруги 6 (6,3 кВ) і 10 кВ (10,5 кВ) найбільш поширені в розподільних мережах міст, промислових підприємств і сільських районів. Переважне застосування має напругу 10 кВ в силу менших втрат електроенергії в лініях електропередачі.

Напруга 35 кВ широко застосовується для розподільних мереж (головним чином для створення центрів харчування мереж напругою 6 і 10 кВ) при значній відстані від центрів живлення (5-30 км).

Основними джерелами живлення є великі електростанції і мережі районних енергосистем.

Передача енергії більшістю великих електростанцій виробляється на напрузі 110 або 220 кВ для живлення підприємств місцевого району, 330 кВ і більше - для передачі потужності в основну системоутворюючу мережу. Живильні мережі напругою 110-220 кВ в основному замкнуті.

Найбільш прогресивними системами зовнішнього електропостачання підприємств є системи глибоких вводів (110-220 кВ) і потужних токопроводов (6-35 кВ).

При системах глибоких вводів джерела високої напруги максимально наближають до споживачів, а прийом енергії розподіляють за кількома пунктами. Глибокі вводи виконуються у вигляді кабельних або повітряних ліній до підстанцій 110-220 кВ, розташованим в центрах електронагрузок відповідних груп споживачів, а також у вигляді повітряних магістральних ліній від енергосистеми або від вузлової підстанції промислового вузла з відгалуженнями до підстанцій 110-220 / 6-10 кВ, розташованим в центрах навантажень підприємств. Число укрупнених підстанцій глибоких вводів (ПГВ) 110-220 кВ вибирають більш двох в залежності від щільності розміщення і концентрації електричних навантажень.

Магістральні глибокі вводиекономіческі доцільні при нормальній або малозабруднених навколишньому середовищу і при можливості розміщення повітряних ліній і підстанцій 110-220 кВ на території підприємства біля відповідних основних груп електроприймачів.

Радіальні глибокі вводи (кабельні або повітряні) переважно застосовують при сильно забрудненому навколишньому середовищі, при відповідному розташуванні підстанцій і в разі обмеженої території. Перевагами радіальних схем є їх простота і мінімальна кількість апаратів на підстанціях, що підвищує надійність останніх.

Можливість проходження ліній глибоких вводів (35-220 кВ) передбачається заздалегідь при проектуванні підприємства з урахуванням характеру забудови майданчика і проходження інших комунікацій. Більшість промислових підприємств має споживачів 1-ї та 2-ї категорії надійності, тому їх електропостачання здійснюється по двох лініях електропередачі. Найбільш доцільні дві схеми: лінії живлення закріплені на окремих опорах або йдуть по різних трасах; кожна підстанція харчується від двох ланцюгів лінії, підвішених на різних опорах.

На підприємствах з споживанням потужності до 5 МВт часто застосовуються розподільні мережі напругою 6 або 10 кВ. Розподіл всієї енергії виробляється від центрального розподільного пункту (ЦРП), від якого живляться цехові трансформаторні підстанції.

Електроенергія на шляху від джерела живлення до електроприймача на сучасних промислових підприємствах трансформується один або кілька разів по напрузі і струму, а потоки її, у міру наближення до споживачів, дробляться на більш дрібні і розгалужені канали.

Перетворення енергії за напругою виробляється на трансформаторних підстанціях, які (в залежності від місця розташування в схемі електропостачання) називаються головними знижувальними (знижувальних) підстанціями (ДПП) і цеховими трансформаторними підстанціями (ЦТП або просто ТП).

Комутаційні пристрої, які поділяють потоки енергії без їх трансформації по напрузі або іншим електричним параметрам, називаються розподільними пунктами (РП). Останніми можуть бути як мережі високої напруги (6-10 кВ), так і мережі низької напруги (660/380/220 В).

Для внутрішньозаводського харчування промислових підприємств електроенергією застосовуються радіальні, магістральні і змішані схеми. Радіальні схеми набули найбільшого поширення. Магістральні схеми застосовуються рідше, в основному в тих випадках, коли електроприймачі мають велику потужність і розташовані поблизу трас, зручних для прокладки магістралей. Найчастіше вони застосовуються в поєднанні з радіальними.

Вибір схеми внутрішньозаводського харчування залежить від взаємного розташування споживачів, вимоги до безперебійності живлення, числа, потужності, напруги і розташування джерел живлення, величини струмів короткого замикання, техніко-економічних характеристик електротехнічного обладнання та ін. Напруга мережі, число, потужність і розташування розподільних і трансформаторних підстанцій вибирають на основі техніко-економічних розрахунків.

Внутрішньозаводські живлять мережі напругою 6-10 кВ від ГПП або ТЕЦ до РП 6-10 кВ виконують радіальними кабельними лініями або потужними магістральними струмопроводами різних конструкцій. Внутрішньомайданчикові РП 6-10 кВ у відповідність з СН 177-175 конструюють двосекційними з однією системою збірних шин. До РП підключається розподільна кабельна мережа 6-10 кВ від ЦТП 6-10 / 0,4-0,66 кВ.

Цехові ТП 6-10 / 0,4-0,66 кВ у відповідність з СН 177-175 роблять двох- і одно-трансформаторними в залежності від категорії надійності електропостачання споживачів, концентрації низьковольтних навантажень і інших умов. Число трансформаторів, приєднаних до однієї магістральної лінії, беруть рівним двом-трьом при потужності трансформаторів 1600-1000 кВА і трьом-чотирьом при потужності 630-250 кВА.

Головне завдання експлуатації електрогосподарства машинобудівних підприємств - забезпечення такого обслуговування електричних мереж та електрообладнання, при якому відсутні виробничі простої через несправність електроустановок, підтримується належна якість електроенергії, і зберігаються паспортні параметри обладнання протягом максимального часу при мінімальній витраті електричної енергії та матеріалів.

Правила пристроїв електроустановок (ПУЕ) [1] регламентують режими з'єднання нейтралей трансформаторів і синхронних генераторів. Трифазні мережі напругою 220 кВ і вище виконують з глухозаземленою нейтраллю, мережі напругою 110 кВ - з глухозаземленою або з ефективно заземленою нейтраллю. Мережі напругою 6-35 кВ, що мають низькі струми замикання на землю, виконують з ізольованою нейтраллю. Мережі низької напруги (до 1 кВ) виконують як з глухозаземленою нейтраллю (системи TN-S, TN-C, TN-C-S, TT), Так і з ізольованою нейтраллю (IT).

Теплові мережі (теплопроводи) - Це інженерні споруди для транспортування теплоносія (гарячої води, пара, газів) від джерела тепла (теплогенератора) до споживачів при централізованій системі теплопостачання.

Теплогенераторами (джерелами тепла) є котельні установки, пристрої для утилізації теплових відходів промисловості і ТЕЦ. Теплоносієм зазвичай є гаряча вода з температурою 95-200 ?С або пар при тиску до 12-16 атм. Чим вище параметри теплоносія, тим більше витрати на його виробництво, проте, тим нижче витрати на теплові мережі і на передачу по ним теплоносія. Дальність передачі тепла в сучасних системах - від декількох сотень метрів до кількох десятків кілометрів. Теплові мережі складаються з труб з арматурою, будівельних, опорних конструкцій і т. П Істотним елементом теплових мереж є теплоізоляція.

Значну величину складають втрати теплоти у споживачів через недосконалість місцевих систем розподілу і управління, наявності технологічно обумовлених режимів «Перетоплять». Велика протяжність теплових мереж, значний знос устаткування і низький рівень експлуатації призводять до зниження надійності функціонування, як центральних джерел тепла, так і розподільних мереж, що обумовлює високий рівень аварійності в централізованих системах і надзвичайно низькі експлуатаційні показники.

В даний час теплопостачання близько 80% міського фонду Росії здійснюється від централізованих джерел, і загальна довжина магістральних ділянок теплових мереж діаметром 600-1400 мм складає близько 13000 км, а протяжність розподільних і внутрішньоквартальних ділянок трубопроводів діаметром 50-500 мм досягає 125000 км (в перерахунку на двухтрубную систему).

Експлуатація теплових мереж супроводжується тепловими втратами від зовнішнього охолодження в розмірі 12-20% теплової потужності (нормоване значення 5%) і з витоками теплоносія від 5-20% витрати в мережі (при нормованому значенні втрат з витоками до 0,5% від обсягу теплоносія в системі теплопостачання). Експлуатаційні витрати електроенергії на перекачування теплоносія становлять 6-10%, а витрати на хімводопідготовкою 15-25% від вартості відпускається теплової енергії. Значне перевищення нормативних втрат пов'язано з високим ступенем зносу обладнання централізованих систем теплопостачання і особливо теплових мереж - до 70% і більше. Тому саме теплові мережі є самим ненадійним елементом системи централізованого теплопостачання, на які припадає понад 85% відмов по теплоенергетичної системі в цілому.

Прокладка трубопроводів теплових мереж може бути підземним прохідних і непрохідних каналах - 84%, підземної безканальної - 6% і надземної (на естакадах) - 10%. В середньому по країні понад 12% теплових мереж періодично або постійно затоплюються грунтовими або поверхневими водами, в окремих містах ця цифра може досягати 70% теплотрас. Незадовільний стан теплової і гідравлічної ізоляції трубопроводів, знос і низька якість монтажу і експлуатації обладнання теплових мереж відбивається статистичними даними по аварійності. Так, 90% аварійних відмов припадає на що подають трубопроводи і 10% - на зворотні, з них 65% аварій відбувається через зовнішньої корозії і 15% - через дефекти монтажу (переважно розривів зварних швів). При протяжності теплотрас понад 20 км, що типово для більшості міст, установка електричного бойлера в окремому будинку стає економічно більш вигідною, ніж централізоване теплопостачання.

У зв'язку з цим все частіше застосовується децентралізоване теплопостачання, до якого слід віднести як поквартирні системи опалення та гарячого водопостачання, так і будинкові, включаючи багатоповерхові будівлі з дахової або прибудованою автономної котельні.

 




 Загальна енергетика |  Казанцев В. П. |  ПРИЙНЯТІ СКОРОЧЕННЯ |  ВСТУП |  І їх використання |  Єдина енергетична система Росії |  Переваги освіти ЄЕС полягають у підвищенні його економічності при одночасному підвищенні надійності та якості електропостачання споживачів. |  енергосистем |  Баланси потужності і енергії енергосистем |  Традиційне паливо і його характеристики |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати