Фото вл 0 4 кв

Энергетика для начинающих. Часть вторая. — Энергодиспетчер

[note color=»#e5e5e5″]

Внимание, статья участвовала в конкурсе,  сохранена авторская стилистика и орфография.

[/note]Распределение электроэнергии.

Рис 1

   Производство электрической энергии мы рассмотрели в первой части статьи. Во второй мы узнаем, почему же электростанции работают параллельно, в объединенной энергосистеме, а не отдельно, каждая на своего потребителя. Так же посмотрим на элементы энергосистем, без которых они не могут существовать.

Рис 2,3

  Понять, почему же энергосистемы работают параллельно, нам поможет суточный график производства и потребления электроэнергии, который был взят с сайта «СО ЕЭС». На верхнем графике показана частота в ЕЭС России, а точнее в объединенных энергосистемах Центра, Северо-запада, Юга, Средней Волги, Урала и Сибири, а на нижнем ОЭС Востока, которая хоть и имеет электрические связи с остальной энергосистемой, но работает не синхронно с ЕЭС России.

  По оси 0Х откладывается время в часах, а по оси 0У – частота электрического тока в герцах. Шаг точек, по которым был построен график – 1 час.

  Частота является показателем равенства производства и потребления активной энергии. Если частота больше 50 Гц, то энергии производиться больше, чем потребляется. Если частота меньше 50 Гц, то наоборот, энергии производиться меньше, чем нужно. Частота – это один из самых важных показателей энергосистемы. Именно при номинальной частоте все движущиеся механизмы – генераторы, двигатели работают в наиболее экономичном режиме.

  В России принят стандарт, по которому частота не должна выходить за пределы в 50+-0.05 Гц. Как видите, осуществить такую точную уставку в несинхронной зоне не получается. Плюс не забываем, что мощность нагрузки меняется каждую секунду, а график построен с интервалом в час.

  Если частота опустится ниже 48,5 Гц, а к тому времени не удалось поднять мощность генерации (такое бывает при аварийном отключении крупного энергоблока электростанции), то начинает работу АЧР (Автоматическая частотная разгрузка), которая по нескольким ступеням, отключает потребителей. Ее главная задача – остановить снижение частоты в энергосистеме, т.к. генераторы, вращаются в электрическом поле с частотой, кратной частоте системы, а на низких частотах возможно появления сильных  вибраций. К тому же уменьшается производительность питательных и прочих насосов на электростанциях, и приходиться вынужденно снижать мощность генерации, т.к. уменьшается количество теплоносителя – воды.

  Но отключить можно не каждого потребителя, поэтому все они были разделены на 3 категории. Третья – это потребитель, который без проблем переживет сутки без электроэнергии. К этой категории относится население. Резерв не обязателен. Именно на эту категорию нацелена АЧР.

  Вторая – более ответственные потребители, которые будут иметь большой ущерб, брак продукции или экономические потери при отключении. Поэтому таких потребителей можно отключать только на время, необходимое для ручного или автоматического ввода резерва. Таким образом, вторая категория не должна отключаться действием АЧР. Обязательно есть резерв.

  Первая категория. Самая ответственная нагрузка. При отключении электроэнергии возможны человеческие жертвы, техногенные катастрофы и прочие прелести человеческой цивилизации. Поэтому эта категория может быть отключена только на время, необходимое для автоматического включения резерва. Наличие резерва обязательно. Кроме того в первой категории выделяют еще одну – особую. Эта категория должна иметь третий резервный источник питания для безопасного завершения работы. Сюда, например, относятся АЭС.

  Итак, первая причина объединения энергосистем – поддержание баланса производства и потребления. Вторая причина – при параллельной работе станций можно держать на каждой из них меньший резерв мощности. Он бывает:

 1) Вращающийся. Это агрегаты электростанций, работающие в системе на мощности, меньшей максимальной. В среднем, это 50-80 %. В случае необходимости быстро поднять генерацию, в первую очередь использую именно этот резерв.

 2)  Горячий. К нему относятся агрегаты, которые не включены в систему, но при первой же необходимости могут быть включены за короткое время. В основном, к этому резерву стараются отнести ГЭС, т.к. та тепловых станциях такой режим работы крайне невыгоден.

 3)   Холодный. Агрегаты можно будет запустить в работу в течение довольно долгого времени.

Третья причина – в ЕЭС можно распределять нагрузку между станциями, для наиболее выгодной экономически работы как самих станций, так и системы. Не стоит забывать, что для ТЭЦ и АЭС наиболее выгодно и безопасно использовать базовый ражим работы. ГРЭС, ГАЭС и, частично, ТЭС нужно активнейшим образом привлекать к регулированию частоты.

Кроме того, мощность нагрузки меняется в течение суток и года. Традиционно в России суточный максимум нагрузки приходится на 11-00 и 19-00, а годовой – на зимнее время года. В течении ночи нагрузка минимальна, что требует разгрузки электростанций.

 Основными элементами энергосистем являются сети и подстанции.

  В России для сетей переменного тока принята стандартная шкала напряжений: 0.4, 3, 6, 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 кВ. В распределительных сетях городов, в основном, используют напряжения 0.4, 6, 10, 110 кВ; и трансформацию 110/6(10) кВ, а затем 6(10)/0.4 кВ. В сельской местности, в основном, трансформация 35/6(10) кВ. Системные сети, из которых и состоит ЕЭС России, исторически разделились на 2 условные части: ОЭС С-З, часть ОЭС Центра (Брянск, Курск, Белгород), где использую шкалу 110 – 330 – 750 кВ, и остальную, где есть шкала 110 – 220 – 500 кВ. На Кавказе распространена шкала 110 – 330 – 500 кВ.

  Сегодня при проектировании новых сетей используют ту шкалу напряжения, которая исторически сложилась в регионах.

  Сети разных напряжений можно «узнать» по внешнему виду практически со 100% вероятностью, если они исполнены в  виде ВЛ. Не забываем, что система электроснабжения трехфазная, поэтому одна цепь содержит 3 провода (3 фазы). В сетях 0.4 кВ 4 провода (3 фазы и ноль).

1)      ВЛ 6 (10) кВ. Один – два изолятора.

Рис 4

 

2)      ВЛ 35 кВ. 3 – 5 изоляторов в гирлянде.

Рис 5

3)      ВЛ 110 кВ 8 -10 изоляторов в гирлянде.

Рис 6

4)      ВЛ 220 кВ 12 – 15 изоляторов в гирлянде.

Рис 7

Далее ВЛ можно различать по другим признакам

5)      ВЛ 330 кВ. Расщепление фазных проводников на 2 провода.

Рис 8

6)      ВЛ 500 кВ. Расщепление фазных проводников на 3 провода.

Рис 9

7)      ВЛ 750 кВ. Расщепление фазных проводников на 4-5 проводов.

Рис 10

  Вы скажете: «А зачем проводники фаз расщепляют?» Расщепление – это один из методов борьбы с «Коронным разрядом» или попросту – короной.  Корона – это самостоятельный газовый разряд, происходящий в резко неоднородных полях. В процессе коронирования воздух вокруг провода нагревается и ионизируется, на это тратиться энергия, к тому же возникают радиопомехи и шумовое загрязнение. Поэтому всячески стараются не допустить резких изменений электромагнитного поля —  устанавливают минимальное эквивалентное сечение проводов, экраны на изоляторах и т.д.

Рис 11

  Вы могли заметить, что провода крепятся к опорам по-разному. Это связано с функциями опор. Все они делятся на:

  1)      Анкерные. Эти опоры держат тяжение проводов, а так же их вес и другие воздействия. Расстояние между двумя соседними анкерными опорами называется анкерным пролетом. Анкерные опору позволяют делать повороты линий, их заходы на ПС, а так же уменьшают зону аварии при обрыве проводов. Соседние анкерные пролеты соединяются электрически с помощью перемычки – т.н. шлейфа.

 2)      В промежутке между анкерными пролетами расположены промежуточные опоры. Они держат вес проводов и ветровые воздействия на провод, и саму опору. По длине линии их должно быть не менее 70% от всех опор.

 3)      Специальные опоры

Рис 12

  Служат для преодолевания каких-либо преград, например, водохранилища. В отличие от предыдущих типов опор, специальные опоры обычно подбирают под каждый отдельный случай и не выпускаются серийно.

  Итак, линии, напряжением выше 1 кВ, какие бы они не были – кабельные или воздушные, приходят на ПС – подстанции. Они состоят из силового оборудования – систем и секций шин, силовых и измерительных трансформаторов, выключателей; устройств РЗиА, средств связи и т.д.

  Рассмотрим некоторые элементы ПС.

1)Силовой трехфазный трансформатор.

Рис 13

Служит для преобразования одного класса напряжения в другое. Трансформаторы бывают повышающими и понижающими. Трехфазный трансформатор – это фактически 3 однофазных трансформатора, имеющих общий магнитопровод.

  При коэффициентах трансформации меньше 3 используют автотрансформаторы, у которых вторичная обмотка является частью первичной, то есть они имеют не только магнитную, но и электрическую связь. Это повышает КПД трансформации.

2)    Измерительные трансформаторы.

Рис 14, Рис 14,1

  Трансформаторы тока. Включаются в цепь, как и амперметр, последовательно. С их помощью меряют токи, это один из основных элементов РЗиА. Особенность работы состоит в том, что ни при каких условиях нельзя разрывать цепь вторичной обмотки, иначе ТТ выйдет из строя, при этом обязательно будут голливудские эффекты…

  Трансформаторы напряжения. Включаются, как и вольтметр, параллельно. От вторичных обмоток помимо защит, питаются непосредственно силовые цепи РЗиА.

3) Выключатели.

                         

Рис 15, 15.1, 15.2  3) Выключатели. Они «немного» отличаются от тех выключателей, что мы привыкли видеть дома. Главные компоненты выключателя – это корпус, привод контактов, ножи контактов и дугогасительная камера. Служат выключатели для отключения токов нагрузки и КЗ. При этом образуется электрическая дуга, которая тем мощнее, чем больше ток в цепи.

4)Разъединители.

Рис 16   Служат, в основном, для создания видимого разрыва для выполнения ремонтных работ и для оперативных переключений, а так же для заземления того, что к ним подключено.

5)   Системы и секции шин

Рис 17

  Системы и секции шин составляют основу распределительного устройства ПС. Системы шин разделяют на секции для того, чтобы при отказе выключателя присоединения была погашена только одна секция, а не вся система шин. Кроме того, в распределительных сетях секции работают разомкнуто, и в случае потери питания одной секции она сможет получить его с другой секции. Система шин отличается от секции тем, что присоединение на секцию «жесткое», то есть оно может получать питание только от этой секции. А вот если присоединение заведено на систему, то оно может получать питание от разных секций.

6)       Распределительное устройство. Оно служит для распределения электрической энергии на одном классе напряжения. Делятся на: открытые (ОРУ)

Рис 18

закрытые (ЗРУ)

Рис 19

комплектные (КРУ)

Рис 20

Вот и все! На этом я заканчиваю свою басню, надеюсь, вам было интересно !

Автор: студент группы ЭС-11б ЮЗГУ Агибалов Сергей

operby.com

Назовите визуальные отличия ВЛ 6 кВ от ВЛ 0.4 кВ.

1

• Авто и мото
  • Автоспорт
  • Автострахование
  • Автомобили
  • Сервис, Обслуживание, Тюнинг
  • Сервис, уход и ремонт
  • Выбор автомобиля, мотоцикла
  • ГИБДД, Обучение, Права
  • Оформление авто-мото сделок
  • Прочие Авто-темы
• ДОСУГ И РАЗВЛЕЧЕНИЯ
  • Искусство и развлечения
  • Концерты, Выставки, Спектакли
  • Кино, Театр
  • Живопись, Графика
  • Прочие искусства
  • Новости и общество
  • Светская жизнь и Шоубизнес
  • Политика
  • Общество
  • Общество, Политика, СМИ
  • Комнатные растения
  • Досуг, Развлечения
  • Игры без компьютера
  • Магия
  • Мистика, Эзотерика
  • Гадания
  • Сны
  • Гороскопы
  • Прочие предсказания
  • Прочие развлечения
  • Обработка видеозаписей
  • Обработка и печать фото
  • Прочее фото-видео
  • Фотография, Видеосъемка
  • Хобби
  • Юмор
• Другое
  • Военная служба
  • Золотой фонд
  • Клубы, Дискотеки
  • Недвижимость, Ипотека
  • Прочее непознанное
  • Религия, Вера
  • Советы, Идеи
  • Идеи для подарков
  • товары и услуги
  • Прочие промтовары
  • Прочие услуги
  • Без рубрики
  • Бизнес
  • Финансы
• здоровье и медицина
  • Здоровье
  • Беременность, Роды
  • Болезни, Лекарства
  • Врачи, Клиники, Страхование
  • Детское здоровье
  • Здоровый образ жизни
  • Красота и Здоровье
• Eда и кулинария
  • Первые блюда
  • Вторые блюда
  • Готовим в …
  • Готовим детям
  • Десерты, Сладости, Выпечка
  • Закуски и Салаты
  • Консервирование
  • На скорую руку
  • Напитки
  • Покупка и выбор продуктов
  • Прочее кулинарное
  • Торжество, Праздник
• Знакомства, любовь, отношения
  • Дружба
  • Знакомства
  • Любовь
  • Отношения
  • Прочие взаимоотношения
  • Прочие социальные темы
  • Расставания
  • Свадьба, Венчание, Брак
• Компьютеры и интернет
  • Компьютеры
  • Веб-дизайн
  • Железо
  • Интернет
  • Реклама
  • Закуски и Салаты
  • Прочие проекты
  • Компьютеры, Связь
  • Билайн
  • Мобильная связь
  • Мобильные устройства
  • Покупки в Интернете
  • Программное обеспечение
  • Java
  • Готовим в …
  • Готовим детям
  • Десерты, Сладости, Выпечка
  • Закуски и Салаты
  • Консервирование
• образование
  • Домашние задания
  • Школы
  • Архитектура, Скульптура
  • бизнес и финансы
  • Макроэкономика
  • Бухгалтерия, Аудит, Налоги
  • ВУЗы, Колледжи
  • Образование за рубежом
  • Гуманитарные науки
  • Естественные науки
  • Литература
  • Публикации и написание статей
  • Психология
  • Философия, непознанное
  • Философия
  • Лингвистика
  • Дополнительное образование
  • Самосовершенствование
  • Музыка
  • наука и техника
  • Технологии
  • Выбор, покупка аппаратуры
  • Техника
  • Прочее образование
  • Наука, Техника, Языки
  • Административное право
  • Уголовное право
  • Гражданское право
  • Финансовое право
  • Жилищное право
  • Конституционное право
  • Право социального обеспечения
  • Трудовое право
  • Прочие юридические вопросы
• путешествия и туризм
  • Самостоятельный отдых
  • Путешествия
  • Вокруг света
  • ПМЖ, Недвижимость
  • Прочее о городах и странах
  • Дикая природа
  • Карты, Транспорт, GPS
  • Климат, Погода, Часовые пояса
  • Рестораны, Кафе, Бары
  • Отдых за рубежом
  • Охота и Рыбалка
  • Документы
  • Прочее туристическое
• Работа и карьера
  • Обстановка на работе
  • Написание резюме
  • Кадровые агентства
  • Остальные сферы бизнеса
  • Отдел кадров, HR
  • Подработка, временная работа
  • Производственные предприятия
  • Профессиональный рост
  • Прочие карьерные вопросы
  • Работа, Карьера
  • Смена и поиск мест

woprosi.ru

Ппроектирование наружных сетей 0.4 кВ

Проектирование  линий электропередачи напряжением 0,38/0,22 кВ

При проектировании воздушных линий с совместной подвеской на опорах проводов линий электропередачи 0,38/0,22 кВ и линий проводного вещания напряжением до 360 В необходимо руководствоваться ПУЭ, использования опор ВЛ для совместной подвески проводов электроснабжения (380 В) и проводного вещания (не выше 360 В) и НТПС.

На участках параллельного следования линий 0,38 и 10 кВ следует рассматривать технико-экономическую целесообразность использования общих опор для совместной подвески на них проводов обеих ВЛ.

Выбор проводов и кабелей, мощность силовых трансформаторов должен производиться по минимуму приведенных затрат.

Электрические линии напряжением 0,38 кВ должны быть с глухозаземленной нейтралью, на линиях, отходящих от одной подстанции 10/0,4 кВ, необходимо предусматривать не более двух-трех сечений проводов.

Выбранные провода и кабели проверяют:

·         на допустимые отклонения напряжения у потребителей;

·         на допустимые длительные токовые нагрузки по условию нагрева в нормальном и послеаварийном режимах;

·         на обеспечение надежного срабатывания защиты при однофазных и междуфазных коротких замыканиях;

·         на пуск асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

Кабели с пластмассовой изоляцией, защищенные плавкими предохранителями должны быть проверены на термическую устойчивость от токов короткого замыкания.

Проводимость нулевого провода линий 0,38 кВ, питающих в основном однофазные нагрузки (более 50% по мощности), а также электроприемники животноводческих и птицеводческих ферм должна быть не менее проводимости фазного провода. Проводимость нулевого провода может быть больше проводимости фазного провода, если это требуется для обеспечения допустимых отклонений напряжения у ламп наружного освещения , а также при невозможности обеспечения другими средствами необходимой селективности защиты линии от однофазных коротких замыканий. Во всех остальных случаях проводимость нулевого провода следует принимать не менее 50% проводимости фазных проводов.

На ВЛ к отдельным потребителям с сосредоточенной нагрузкой следует предусматривать подвеску восьми проводов с расщеплением провода одной фазы на два на опоры с общим нулевым проводом. При совместной подвеске на общих опорах проводов двух линий, подключенных к независимым источникам питания, необходимо предусматривать самостоятельные нулевые провода для каждой линии.

Провода уличного освещения следует располагать со стороны проезжей части улицы. Фазные провода должны располагаться выше нулевого

Светильники уличного освещения присоединяются к специально предназначенным для этого фазным проводам и общему нулевому проводу электрической сети. Размещение светильников выполняют в шахматном порядке при установлении их по двум сторонам улицы. Включение и отключение светильников уличного освещения должно быть автоматическим и осуществляться централизованно со щита трансформаторной подстанции. ВЛ 0,38 кВ оснащаются алюминиевыми, сталеалюминиевыми проводами, а также из алюминиевого сплава.

В районах с одноэтажной застройкой для ответвлений от линий к вводам в здания рекомендуется применять самонесущие провода с атмосферостойкой изоляцией.

Выбор трасс воздушных линий 10 кВ следует производить в соответствии с требованиями нормативных документов по выбору и изысканиям трасс линий.

При необходимости сооружения воздушных линий электропередачи, проходящих в одном направлении с существующими, должны быть проведены технико-экономические расчеты для обоснования целесообразности строительства новых или увеличения пропускной способности существующих линий.

Номинальное междуфазное напряжение распределительных сетей выше 1000 В следует принимать не ниже 10 кВ.

При реконструкции и расширении действующих сетей напряжением 6 кВ следует предусматривать их перевод на напряжение 10 кВ с использованием, по возможности, установленного оборудования, проводов и кабелей. Сохранение напряжения 6 кВ допускается, как исключение, при соответствующих технико-экономических обоснованиях.

На ВЛ 10 кВ со штыревыми изоляторами расстояние между анкерными опорами должно быть в I-II районах по гололеду не более 2,5 км и 1,5 км в III - особом районах.

На ВЛ 10 кВ рекомендуется применять сталеалюминиевые провода, в районах с нормативной толщиной стенки гололеда 5-10 мм и скоростным напором ветра 50 Н/кв.м допускается применять алюминиевые провода.

Кабельные линии рекомендуют выполнять кабелем с алюминиевыми жилами с пластмассовой изоляцией.

Воздушные линии могут строиться с применением железобетонных на вибрированных и центрифугированных стойках, деревянных и металлических опор.

Стальные опоры ВЛ 10 кВ рекомендуется использовать на пересечениях с инженерными сооружениями (железные и шоссейные дороги), с водными пространствами, на стесненных участках трасс, в горной местности, на ценных сельскохозяйственных землях, а также в качестве анкерно-угловых опор двухцепных линий.

Двухцепные опоры ВЛ10 кВ рекомендуется применять на больших переходах через водные препятствия, а также на участках ВЛ, проходящих по землям, занятыми сельскохозяйственными культурами (рис, хлопок и т.п.), и на подходах к подстанциям, если в этом направлении намечается сооружение еще одной линии.

ВЛ 10 кВ выполняют с применением штыревых и подвесных изоляторов, как стеклянных, так и фарфоровых, но предпочтение следует отдавать стеклянным изоляторам. Подвесные изоляторы следует использовать на ВЛ 10 кВ для электроснабжения животноводческих ферм и на опорах анкерного типа (концевых, анкерно-угловых и переходных опорах).

volt-energo.ru

Занимательная электроэнергетика - trainzer108

Многие из нас, жителей крупных городов, часто сталкиваются с таким элементом городского пейзажа, как высоковольтные линии электропередач. Эти загадочные элементы индустриального мира несут в себе что-то необычное, производя впечатление своей мощью и ритмичностью геометрических переплетений.

Сегодня я попытаюсь вкратце рассказать вам о том, как работают энергосистемы высоковольтной энергетики, и для чего предназначены отдельные её элементы, которые мы можем встретить вокруг себя. Сразу скажу - это описание является кратким и упрощённым, некоторые детали опущены или упрощены для лучшего восприятия и понимания, поэтому специалисты в этой области могут заметить некоторые кажущиеся недочёты. Это - не техническое руководство, а популярное описание для тех, кому интересен мир высоковольтной энергетики и ЛЭП.Для начала условно разделим путь электричества от источника к потребителю на условные этапы:

1. Выработка (генерирование) электричества.
2. Преобразование и распределение энергии.
3. Передача энергии.
4. Обратное преобразование для последующего потребления или распределения.
5. Потребление электроэнергии.

Выполнение первой задачи возложено на источники электрической энергии - электростанции. Основная часть любой электростанции - электрогенератор, приводимый в движение какой-либо внешней силой - давлением пара в ТЭС и АЭС, водой в ГЭС, ветром в ВЭС и т.д. Вращаясь в магнитном поле, генератор выбаратывает электричество, в обмотках генератора возникает ток. Чаще всего это трёхфазный переменный ток. Давайте рассмотрим в качестве примера схему гидроэлектростанции (ГЭС):

Вода из водохранилища, уровень которого выше уровня реки, падает в сторону реки вниз по напорному водоводу, вращая своим потоком лопасти турбины. Вращение турбины приводит к возникновению тока в генераторе, и он выходит из электростанции.

Поскольку потребители электроэнергии находятся совсем не на территории электростанции, а на расстоянии от неё, логично было бы эту энергию до них передать. Чтобы это сделать, нам потребуется преобразовать энергию - напряжение, снимаемое с генераторов электростанции, является недостаточно высоким для передачи электричества на дальние расстояния, а ток - наоборот, достаточно высок, и энергия будет быстро теряться в линии большой протяжённости, расходуясь просто на нагрев проводов. Нам это не нужно, поэтому необходимо будет каким-то образом снизить ток. Чтобы при одинаковой мощности ток стал ниже, нужно сделать напряжение выше, что мы и делаем при помощи силовых трансформаторов. Такой трансформатор на нашей верхней схемке с ГЭС расположен справа, серого цвета, с рожками. А выглядит он где-то так:

Чем больше расстояние, на которое нужно передать электроэнергию, тем выше нашему трансформатору потребуется сделать напряжение. Но есть и обратная сторона медали - чем выше напряжение, тем дороже, крупнее и тяжелее становится оборудование для преобразования и передачи энергии. Компромиссным решением стало введение различных классов напряжений для разных расстояний передачи - в масштабах передачи на очень большие расстояния это ВЛ (воздушные линии) сверхвысокого напряжения (750 или 500 киловольт - между странами или в разные концы страны, 330 кВ - между городами и энергосистемами), на расстояния поменьше - ВЛ высокого напряжения (220, 150, 110 кВ - между городами, иногда внутри города), между районами города или из города в ближайшие сёла - среднее напряжение (35 кВ), внутри района - 20, 10 или 6 кВ, внутри квартала или дома - 0.4 кВ (380 В), внутри квартиры - 0.2 кВ (220 В).

Преобразованием энергии из одного класса напряжения в другой занимаются электрические подстанции, а распределением и коммутацией линий занимаются распределительные устройства (РУ) этих подстанций. Если распределительное устройство расположено на открытом воздухе, оно называется открытым распределительным устройством (ОРУ), а если в здании - закрытым (ЗРУ). Задача этих устройств - распределить линии разных классов напряжения между собой, произвести измерения их характеристик, их коммутацию и защиту. Например, подстанция может сделать из одной линии 330 кВ три линии по 110 кВ, или из двух линий 154 кВ - пять линий 35 кВ. При этом нет конкретного направления передачи энергии - если (для последнего случая) энергии на линиях 35 кВ недостаточно, она туда направляется с линий 154 кВ (преобразовавшись в 35 кВ), а если энергия в линии 35 кВ в избытке, то она отправляется на линию 154 кВ (с преобразованием 35 -> 154 кВ). Направление передачи при этом может меняться вплоть до нескольких раз в секунду. Вот так выглядит подстанция с ОРУ:

Кликните по фото, чтобы рассмотреть его поближе и найти по центру слева (правее ступенек) силовой трансформатор, вы уже знаете как он выглядит :)

Внутри этого огромного леса проводов, опор и прочих железяк есть довольно интересные приборчики, которые помогают сделать энергосистему чётко функционирующим организмом, способным контролировать и регулировать процесс распределения энергии. Давайте посмотрим на них поближе на примере простого ОРУ подстанции ДнепроГЭС-2. Увеличьте его фотографию, открыв в соседней вкладке - она нам дальше понадобится.

В уже знакомый нам силовой трансформатор заходят линии с электричеством, пришедшим прямо с генераторов. Его напряжение - 13.8 кВ (13800 В). После 220 В в вашей розетке эта цифра кажется огромной, но этого недостаточно для передачи всей мощности наших генераторов на нужное нам расстояние. Нам нужно получить 154 кВ, а это более, чем в 10 раз выше. Вот потому наши 13.8 кВ и заходят в силовой трансформатор - он поможет нам получить на выходе так нужные нам 154 кВ. Выполнив свой нелёгкий, но очень важный труд, трансформатор выпускает наружу уже высоковольтную линию, состоящую из трёх фаз - А, В и С. Напряжение между фазами - 154 кВ. Общая точка генераторов заземлена, так бывает не всегда, но в нашем случае всё именно так. Чтобы в линию и на трансформатор не попало напряжение выше требуемого (например, при попадании разряда молнии), сразу за выводами трансформатора установлены ограничители перенапряжения (ОПН), которые защищают линии от аварий в результате появления напряжения выше номинального. Дальше, для получения значения выходной мощности энергоблока нужно измерить ещё и ток в сети. Для этого линия заходит на измерительные трансформаторы тока. Напомню, что в цепи вольтметры подключаются параллельно, а амперметры - последовательно, поэтому трансформаторы напряжения имеют один ввод (включены параллельно), а трансформаторы тока - два, т.к. подключены последовательно. Стоит также отметить, что наш большой серый силовой трансформатор защищён от пожара системой автоматического пожаротушения - это розовая труба вокруг него, из которой выходят трубочки поменьше.

Теперь идём дальше и видим это:

Справа от наших трансформаторов тока расположены выключатели. Они слегка непохожи на выключатели у вас дома, но функцию они выполняют ту же самую - позволяют быстро отключить или включить ток в цепи. Поскольку напряжение у нас высокое, здесь в процессе коммутации возникает электрическая дуга (как в электроподжиге газовой плиты, яркая и горячая "молния"), которая может сжечь выключатель вместе с электродами. Поэтому внутри него есть устройство дугогашения. Бывают воздушные, элегазовые, масляные, маломасляные выключатели, но сейчас не это важно. А важно то, что в отличие от выключателя вашего светильника, этот выключатель своим внешним видом вообще никак не говорит о том, в каком он сейчас находится состоянии - выключен или включен. Посмотрите на него - разве можно понять, идёт ли сейчас ток дальше него? Нельзя, и эту печаль нужно как-то исправить. Для этого справа установлены большие и красивые серые разъединители, позволяющие уже при отсутствии напряжения в цепи сбросить остаточное напряжение, заземлить цепь и визуально показать, что цепь разорвана. Посмотрите внимательно на разъединители - они состоят из двух половинок. Когда разъединитель соединён и цепь включена, половинки соединены, как на нашем фото, вот так: ----. А когда он разъединён и цепь разорвана, половинки разойдутся вот так: |   |. Разъединители не обладают никакими средствами дугогашения, и служат для визуального контроля над соединенем учатсков линии, коммутацию их можно осуществлять только при отсутствии напряжения! Иначе будет вот это:

После всего этого наше электричество выходит на шину - это фазные провода, к которым подключается несколько фаз с нескольких силовых трансформаторов. Это сделано для того, чтобы если один трансформатор находится в ремонте, то другой и дальше подаёт на линию электричество, и свет в окнах уютных домов города по-прежнему горит. Дальше с шины три фазы выходят на ЛЭП для передачи на расстояние. Такие три фазы далее будут называться цепью линии электропередач.

Теперь наша энергия переходит на стадию передачи. И тут мы поговорим о главном элементе этого звена - о воздушных ЛЭП и опорах для них. Опоры могут нести на себе как одну, так и сразу две трёхфазных цепи - такие опоры соответственно называются одноцепными и двухцепными. Вот одноцепная опора - несёт на себе три фазных провода:

А вот эта опора - двухцепная, несёт шесть фазных проводов:

По назначению опоры делятся на анкерные и промежуточные. Анкерные создают натяжение, позволяют делать поворот линии (угловые анкерные опоры), переводят линии через преграды (переходные анкерные опоры). Отличительная черта анкерных опор - гирлянда изоляторов параллельна земле. Промежуточные опоры просто удерживают провода над землёй, воспринимая нагрузку от веса провода и от ветровых нагрузок, не создавая натяжение проводов. Промежуточные опоры стоят между анкерными, их может быть много подряд, многие переходные опоры также являются промежуточными. На промежуточных опорах гирлянда изоляторов перпендикулярна поверхности земли. Вот анкерная опора, изоляторы параллельны земле:

А вот промежуточные опоры, изоляторы смотрят вниз:

У каждой линии есть свой уникальный номер, например, Л10, Л229, и т.д. Эти номера, а также порядковый номер опоры обычно наносятся на сами опоры (нумерация опор обычно идёт в сторону потребителя или понижающей подстанции). Изоляторы на опорах нужны для того, чтобы закрепить провода на траверсах и не допустить электрической связи фазных проводов с опорой. Чем больше изоляторов в гирлянде, тем выше напряжение, или тем сильнее загрязнён воздух в данной местности, или тем больший вес проводов приходится держать анкерной опоре. По количеству изоляторов удобно определять класс напряжения линии - если изолятор 1, то это линия 6 или 10 кВ, если их в гирлянде от 3 до 5, то это линия с напряжением 35 кВ, если более 5 изоляторов (до 10) - это 110 кВ, 8-12 изоляторов - 154 или 220 кВ. Начиная с 330 кВ провода в фазах расшепляются на два, чтобы не использовать один очень толстый и тяжёлый провод. Выглядит это так:

Так что если провод двойной, то это 330 кВ (за редким исключением - могут расщепляться и 154 кВ, если ток в линии очень большой). В линиях 500 кВ фазы расщеплены на 3 или 4 провода, а в линиях 750 кВ - на 5 проводов. Естественно, и сами опоры там массивнее и крупнее.

Теперь давайте рассмотрим строение опоры линии электропередач и сопутствующей ей электроарматуры. Вот она, опора (откройте это фото в новой вкладке чтобы дальше по нему ориентироваться):

Опоры бывают железобетонные и металлические, мы рассматриваем металлическую опору, несущую одну цепь 330 кВ. Сама опора стоит на фундаменте, зарытом в земле. Фазные провода прикреплены к траверсам опоры через гирлянды изоляторов. Изоляторы предотвращают электрический пробой с фазных проводов на опору, поэтому человек, прикоснувшийся к опоре внизу, не будет убит током от линии. Фазные провода между местами крепления к опоре на анкерных опорах (а мы рассматриваем именно такую - видите, изоляторы параллельны земле?) обходят траверсу по дуге, естественно, что эта дуга из проводов, называемая шлейфом, отдалена на безопасное расстояние от опоры и траверсы при помощи всё тех же изоляторов, в том числе вспомогательных, стоящих вертикально и удерживающих безопасный радиус провисания дуги провода - это поддерживающая гирлянда. На нижней правой траверсе нашей опоры нет такой поддерживающей гирлянды изоляторов, на остальных - есть. Сами изоляторы бывают стеклянные, фарфоровые и полимерные. Стеклянные - самые тяжёлые, на вид они прозрачные с зеленоватым оттенком:

Обратите внимание, что в некоторых местах стеклянная часть изолятора отсутствует - это свидетельство разрушения некоторых из них. Если в изоляторе появляется малейшая трещина, он сразу лопается и падает на землю, чтобы по образовавшейся пустоте в гирлянде можно было понять необходимость замены изолятора на новый. Фарфоровые изоляторы немного легче стеклянных, их цвет - тёмно-коричневый. Вот на этой опоре линии 35 кВ слева и по центру расположены фарфоровые изоляторы, а справа - стеклянные:

Полимерные изоляторы - самые лёгкие, они сделаны из материала, напоминающего мягкий пластик. В отличие от других видов изоляторов, полимерные изготавливаются в виде готовой собранной гирлянды на нужный класс напряжения, в то время как обычные изоляторы собираются в гирлянду, соединяясь друг с другом при помощи специальной системы креплений. При равном пути утечки полимерные изоляторы имеют не только меньшую массу, но и габаритные размеры - сама гирлянда существенно тоньше, а количество рёбер в гирлянде выше, чем для аналогичной сборной гирлянды из стеклянных или фарфоровых изоляторов. Вот так выглядят полимерные изоляторы на опоре линии 35 кВ:

А это - полимерные изоляторы на линии 154 кВ:

В местах крепления фазных проводов к изоляторам на некоторых опорах установлены металлические кольца, называемые защитными экранами - они способствуют равномерному распределению электрического поля для уменьшения коронного разряда, возникающего в этих местах, и снижают потери в сети на корону. Коронный разряд выглядит как слабое свечение, сопровождаемое треском - для ЛЭП это вредное явление, и его стараются подавлять как можно сильнее. Защитные экраны имеют разную форму, их много видов - бывают и в виде колец, и в виде полуколец, и в виде рогов. Вот, например, экраны-кольца:

На концах проводов недалеко от изоляторов часто расположены конструкции в виде гантелек - гасители вибрации. Это - колебательный контур, настроенный в противофазу высокочастотным колебаниям проводов, и снижающий их вибрацию, которая может разрушить крепёжную арматуру и сам провод в месте крепления. Вот как они выглядят поближе:

В самом верху любой высоковольтной опоры прикреплён тонкий провод, называемый грозотросом. Он всегда расположен выше всех фазных проводов, и если молния решит ударить в провода или в опору, она попадёт именно в грозотрос, и будет безопасно заземлена через опору в обход фазных проводов. Грозотрос может быть прикреплён к опоре через один изолятор, в некоторых случаях он сразу крепится напрямую к опоре, а точнее к стальному пруту, идущему по опоре в землю - заземлителю.

Теперь мы знаем назначение основных элементов опор ЛЭП. Некоторые из них, например, гасители вибрации или экраны, встречаются не на всех опорах, другие же, такие как траверсы, изоляторы и грозотрос - на всех без исключения, являясь неотъемлимой частью линии электропередач. Помимо обычных одно- и двухцепных опор бывают и специальные. Например, вот такие, несущие сразу три цепи, в данном случае это сделано, чтобы поменять две цепи местами:

Бывают также случаи, когда цепь необходимо отделить от основной магистрали, например, для ввода на подстанцию или для создания ещё одной линии, в то время как основная линия пойдёт дальше. Такой процесс называется отпайкой.

После того, как линия высокого напряжения прошла некоторый путь, она достигает конечной или промежуточной распределительной подстанции, из которой выходят уже другие линии, как правило, более низкого класса напряжения. Например, с электростанции вышла линия напряжением 750 кВ, и, пройдя значительную территорию страны, достигла одной из подстанций в каком-нибудь крупном городе. Из этой подстанции уже выходят несколько линий 330 кВ, и одна из них, пройдя из одного крупного города в другой, достигла подстанции, из которой вышло несколько линий напряжением, например, 154 кВ. В свою очередь, одна из линий 154 кВ, пройдя через весь город в другой его район, достигла подстанции, из которой выходят несколько линий 35 кВ. Одна из этих линий проходит по территории района города, доходит до районной подстанции и там преобразуется во множество распределительных линий напряжением 10 кВ. Каждая и этих линий идёт по кварталам района (под землёй, если это район высотных застроек, и по воздуху, если это частный сектор). В свою очередь наша линия 10 кВ уже в квартале назначения линия при помощи трансформаторной подстанции (ТП - если это квартал высотных застроек), или комплектной трансформаторной подстанции (КТП - если это частный сектор) преобразуется в линию 0.4 кВ (380 В). Эта трёхфазная сеть распределяется по этажам домов или по домам в частном секторе - по одной фазе в каждый дом, фазы чередуются последовательно. Ниже приведена схема, на которой условно поясняется, как распределяются линии разных классов напряжения на пути от электростанции к конечным потребителям. Схема увеличивается по клику.

Обратите внимание, что в реальности на подстанцию приходит не одна линия более высокого напряжения, а несколько, причём вся энергосистема зависит не от одной электростанции, а сразу от нескольких, и, таким образом, является надёжной - в случае выхода из строя одной из линий или даже целой электростанции, энергоснабжение потребителей не прекратится.

Давайте рассмотрим крайнее, низковольтное звено энергосистемы. Оно состоит из распределительных линий напряжением 10 или 6 кВ, из комплектных и блочных трансформаторных подстанций, а также из линий 0.4 кВ, идущих непосредственно к потребителям в виде трёхфазной сети напряжением 380 В или однофазной 220 В. Познакомимся поближе с опорами этих классов напряжений. Вот так выглядит одноцепная линия 6 кВ:

Обратите внимание, что на низковольтных линиях используются изоляторы другого типа, отличающиеся от тех, что применяются на линиях более высокогонапряжения. Здесь мы видим не подвесные изоляторы, из которых складывается гирлянда, а штыревые изоляторы, которые накручиваются на стальные штыри, приклеплённые к траверсам железобетонных опор. Эти изоляторы являются одинарными, и лишь на анкерных опорах используются подвесные изоляторы, по 1-2 штуки в гирлянде. Бывают и двухцепные линии, хотя и встречаются они  реже одноцепных:

Если распределительная линия идёт к жилому району с многоэтажками, она, как правило, уходит под землю вот таким образом, и из воздушной превращается в кабельную:

Кстати, на этой опоре видны разрядники (элементы в виде цилиндриков сбоку от крайних изоляторов и снизу верхних) - это устройства, позволяющие при перенапряжении, вызванном, например, попаданием молнии в фазные провода, сразу же заземлить избыточный ток, предотвращая повреждение оборудования, расположенного дальше по линии. Разрядники и ограничители перенапряжения (ОПН) устанавливаются повсеместно на участках присоединения линии к подстанции, в местах перехода из воздушной линии в кабельную или наоборот, и в других важных точках электрической сети. Итак, линия ушла под землю, и зайдёт уже возле жилых домов на трансформаторную подстанцию, где будет преобразована в одну или множество трёхфазных линий напряжением 380 В. Далее каждая из фаз будет подана по очереди в каждую квартиру дома вместе с общим проводом - нейтралью, или "нулём". Так получается однофазная сеть напряжением 220 В, повсеместно применяемая в быту.Если же линия 10 или 6 кВ идёт в частный сектор, она обычно на всём протяжении проходит по воздуху, и заходит на комплектную трансформаторную подстанцию (КТП), которая выглядит так:

Далее, опять же по воздуху, по всем улицам квартала или посёлка, обслуживаемого данной подстанцией, проходит полученная на выходе КТП линия 0.4 кВ (380 В), состоящая из трёх фаз и одной общей точки - нейтрали. В каждый дом заходит два провода - нейтраль и одна из фаз, причём каждая фаза чередуется между домами для равномерного распределения нагрузки трёхфазной сети. В результате в каждом доме есть уже привычные нам 220 В - бытовая однофазная электрическая сеть. И уже на этом этапе наша электроэнергия наконец достигает своей цели - электроприборов в наших домах и квартирах, дающих свет, тепло и комфорт для каждого из нас.

Пройдя долгий и нелёгкий путь от электростанции до вашей розетки, электричество преодолело сотни, а то и тысячи километров, множество раз преобразовалось, прошло тысячи единиц различного оборудования, от турбогенератора электростанции до трансформаторной подстанции вашего квартала - выключатели, разъединители, силовые и измерительные трансформаторы, разрядники, шины подстанций, распределительные устройства, и тысячи разнообразных электроопор. Сложная, замкнутая и переплетённая энергосистема обеспечивает надёжное функционирование всего этого электрического организма, каждый её компонент оберегает его от повреждений и сбоев, чтобы бесперебойно доставить в каждый дом, к каждому заводу, фабрике и предприятию так необходимое в наше время электричество. Изучив основные компоненты энергосистемы и осознав важность и функциональное назначение каждого из них, теперь мы по-настоящему понимаем, насколько сложным, но увлекательным и разнообразным является мир электрических сетей.

Сегодня вы стали ближе к постоянно развивающемуся и обретающему всё большую важность миру электроэнергетики, и я надеюсь, что это путешествие было для вас интересным и полезным, и что теперь, оглядываясь по сторонам в суете повседневной жизни, вы станете узнавать вокруг много нового, в том числе того, о чём вы прочли в этом рассказе. Теперь ЛЭП для вас - это не просто железные столбы с проводами, а нечто большее, о чём вы знаете лучше многих других. Спасибо за то, что были с нами, и до скорых встреч в новых рассказах, которые будут посвящены некоторым деталям энергосистемы города Запорожья!

Продолжение серии рассказов об электроэнергетике - подробное описание переходов ЛЭП 154 кВ через Днепр в Запорожье - "Три Мачты", можно прочитать здесь.

Больше фотографий запорожских и не только ЛЭП, мои фото Запорожья и Запорожского края можно посмотреть на моём авторском сайте zphoto.zp.ua.

Блог, посвящённый моим флейтам ручной работы: http://ethnicflutes.livejournal.com/, страничка ВКонтакте: http://vk.com/ethnicflutes, группа: http://vk.com/handmadeflutes.

Публикация моих краеведческих рассказов на 061.ua (первый рассказ) - http://www.061.ua/article/211166

trainzer108.livejournal.com

---

• 
  Размеры уго
• 
  Розетка интернет и тв в одной
• 
  Первые светодиоды
• 
  Образец ппр по электрике
• 
  Периодичность пересмотра схем и инструкций
• 
  Класс точности 2 0
• 
  Диодный тиристор
• 
  Тип узо
• 
  Монтаж солнечных панелей
• 
  Электричество из газа
• 
  Скорость света это