Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике   Электричество и электроника для всех. Добро пожаловать в это пространство, посвященное основам электричества и электроники, электрическим установкам и практическому применению этих замечательных наук. Этот сайт был разработан, чтобы предоставить знания, практику и ссылки, необходимые для облегчения вашего обучения.
 

 

Статьи для электриков / Электроснабжение

 

Система электроснабжения, сети и потребители



Для того чтобы города и страны, а на самом деле — живущие в них люди, могли круглосуточно пользоваться таким замечательным благом цивилизации как качественная электрическая энергия, и имели бы доступ к ней в любом требуемом количестве, - по всему миру возводятся крупные системы электроснабжения.

Различные электроприемники (и любые электрические приборы) являются неотъемлемыми частями электрических хозяйств организаций, предприятий, и вообще любых электрифицированных объектов.Силовой трансформатор на подстанции

Электротехнические изделия, называемые электроприемниками, представляют собой механизмы, аппараты и агрегаты, задача которых - преобразовывать электрическую энергию в требуемый вид, например в механическую энергию электродвигателя или в световую энергию системы освещения, либо в тепловую энергию, если речь идет о нагревательном элементе. В конце концов электрические плиты и вся бытовая техника в наших домах немыслима без электричества, которое мы добываем из розетки на стене.

На сегодняшний день электроэнергия применяется всюду в мире для приведения в действие разнообразных механизмов, для питания систем искусственного освещения, многочисленной электротехники, специальных устройств учета и контроля, автоматики и защиты, для медицинских, биологических, пищевых, научных, перерабатывающих, производственных и многих-многих других целей, без которых немыслима современная цивилизация.

Базовые определения

Системой электроснабжения называют совокупность электроустановок, назначение которых — обеспечивать потребителей электроэнергией.

Непосредственно электроустановки представляют собой разнообразные машины, аппараты и линии, а также вспомогательное оборудование и сооружения в которых все это установлено, служащие для производства, преобразования, передачи и распределения электроэнергии.

Система электроснабжения является частью электрического хозяйства организации или предприятия, при этом выступает подсистемой по отношению к более крупной электроэнергетической системе.

Электроэнергетическая система, также именуемая просто электрической системой, является частью энергосистемы и включает в себя приемники электроэнергии.

Опора ВЛЭП

Энергосистема включает в себя электростанции, электрические и тепловые сети, а также соединения между ними — все это связано между собой общим режимом просто в силу непрерывности процесса производства, преобразования и распределения электроэнергии и тепла. Электрическая либо электрическая и тепловая энергия производятся на электрических станциях, которые могут состоять как из одной единственной установки, так и из группы установок для производства электрической энергии.

Электрические сети представляют собой совокупность электроустановок, назначение которых — передача и распределение электрической энергии, поставляемой электростанциями. Сеть включает в себя подстанции, линии электропередач, тоководы, присоединительную аппаратуру, а также средства управления и защиты.

Подстанции служат для приема, преобразования и распределения электроэнергии. Линия электропередач, в свою очередь, передает и распределяет электроэнергию, либо просто передает ее на расстояние.

Медные шины в распределительном устройстве

Любое среднестатистическое предприятие всегда имеет собственное электрическое хозяйство, включающее в себя прежде всего совокупность электроустановок и различных изделий, не относящихся к электрической сети, тем не менее обеспечивающих ее нормальную работу. Также в электрическое хозяйство входят помещения, здания и сооружения, эксплуатируемые электротехническим персоналом, людские, энергетические, материальные ресурсы и информационное обеспечение, призванное поддерживать полноценную жизнедеятельность хозяйства.

В составе любого электрического хозяйства всегда есть отдельные электроприемники или группы электроприемников, размещенные на определенной ограниченной территории какого-нибудь объекта, и объединенные единым технологическим процессом. Это может быть целое предприятие или отдельный станок, цех или просто конвейер. В любом случае подобную единицу или группу принято назвать потребителем электрической энергии.

Кран-балка

Работа системы электроснабжения

Функционирование системы электроснабжения зиждется на режиме потребления электрической энергии, а также на техническом и ремонтном обслуживании. Дело в том, то система электроснабжения является непрерывно работающей, сложной динамической системой с многообразием внутренних и внешних связей.

Режим производства, передачи и распределения в системе связан с режимом питающей системы, а режим и график нагрузки определяется потребителями. Электростанция влияет на систему электроснабжения возможностью изменения со своей стороны объемов поставляемой мощности, уровня напряжения, его частоты, величины тока короткого замыкания, устойчивости и т. д.

Степень устойчивости электроснабжения в основном определяется тем, насколько регулярно и качественно выполняются технические и ремонтные работы в системе электроснабжения. Данные работы направлены на поддержание постоянной работоспособности и исправности как оборудования, так и линий электропередач. Сегодня все это достижимо благодаря наличию определенных законов формирования энергосистем и электрических хозяйств.

Мощный электродвигатель

Классификация потребителей

Принципиально многочисленные и разнообразные потребители электроэнергии в народном хозяйстве подразделяются на четыре крупных вида (при этом 10-12% всего энергопотребления приходится на освещение):

  • 55-65% - промышленные предприятия;

  • 25-35% - жилые и общественные здания, коммунально-бытовые организации и предприятия:

  • 10-15% - сельскохозяйственное производство;

  • 2-4% - электрифицированный транспорт.

Промышленные потребители электрической энергии на предприятиях можно классифицировать по следующим пяти признакам:

1. По общей номинальной мощности установленных электроприемников:

  • до 5 МВт — малые предприятия;

  • от 5 до 75 МВт — средние предприятия;

  • более 75 МВт — крупные предприятия.

2. По отрасли промышленности, к которой данное предприятие относится:

  • металлургия;

  • машиностроение;

  • нефтехимия;

  • и т. д.

3. По условиям определения мощности и средств КРМ в электросети предприятия и по тарифным группам:

  • 1 группа — присоединенная трансформаторная мощность 750 кВА и более;

  • 2 группа — присоединенная трансформаторная мощность менее 750 кВА.

Предприятия относящиеся к 1 тарифной группе обычно производят оплату электричества по двухставочному тарифу: основная ставка за потребленную мощность, дополнительная ставка — за израсходованную электроэнергию. Мощность устройств компенсации реактивной энергии выбирается одновременно с основными элементами системы электроснабжения предприятия.

Предприятия относящиеся ко 2 тарифной группе как правило производят оплату электричества по одноставочному тарифу. При этом требуемая мощность устройств компенсации реактивной энергии для предприятия диктуется со стороны энергосистемы.

Прокладка силовых кабелей

4. По категории надежности электроснабжения, в зависимости от процентного соотношения электроприемников различной надежности:

  • 1 категория надежности электроснабжения электроприемников;

  • 2 категория надежности электроснабжения электроприемников;

  • 3 категория надежности электроснабжения электроприемников.

5. По категории энергетических служб.

Есть 12 категорий, конкретная категория определяется общей величиной годового плана по трудоемкости планово-предупредительного ремонта сетей и электрического оборудования предприятия. Данная характеристика отражает сложность и масштабы хозяйства, определяет размер отдела и подразделений главного энергетика.

Освещение ночного города

Безусловно, основная часть всех промышленных предприятий, потребляющих электроэнергию, находится в городах. Именно города являются главными потребителями электрической энергии во всех странах. По численности населения города делятся на:

  • более 500000 — крупнейшие;

  • от 250000 до 500000 — крупные;

  • от 100000 до 250000 — большие;

  • от 50000 до 100000 — средние;

  • менее 50000 — малые.

Территория города, с точки зрения потребления электроэнергии, подразделяется на зоны:

  • Промышленная зона — в ней размещены производственные предприятия;

  • Коммунально-складская — в ней размещены транспортные предприятия (базы транспорта);

  • Внешнего транспорта — вокзалы, станции, порты;

  • Селитебная — жилые районы, общественные здания, сооружения, места отдыха.

Гражданские здания формируют основу застройки города. К ним относятся объекты непроизводственной сферы, такие как: жилые дома, общежития, гостиницы, торговые площадки и предприятия общепита, образовательные учреждения, предприятия бытового обслуживания и коммунального хозяйства и т. д.

Опорными данными для выбора системы электроснабжения являются электроприемники, располагаемые на плане города или предприятия, и определяющие величину и характер электрических нагрузок, а также их надежность.