Передача и распределение электроэнергии

Передача электрической энергии. Линии электропередач

В настоящее время применяются схемы передачи электрической энергии в состав которых входят:

1. Понижающий трансформатор.
2. Повышающий трансформатор.
3. Электрический генератор.
4. Линия электропередач.

Электрическая сеть представляет собой совокупность генератора, в котором генерируется энергия, линий передач, по которым движется ток, и трансформаторов различного назначения, входящих в состав электрических подстанций на пути линий электропередач.

Обычно, электроснабжение трехфазное, поэтому линия электропередач состоят из трех фаз, каждая из которой может состоять из нескольких проводов. По конструкции линии электропередач делятся на кабельные и воздушные.

Воздушные линии электропередач подвешиваются над поверхностью земли на специальных сооружениях, которые называются опорами. Главное достоинство воздушных линий заключается в их дешевизне в сравнении с кабельными. Данные линии обладают также лучшей ремонтопригодностью - нет необходимость в проведении земляных работ для замены провода; отсутствую затруднения при визуальном осмотре. К недостаткам воздушных линий можно отнести широкую зону отчуждения, низкую степень защищенности от внешнего воздействия и эстетическую непривлекательность. Воздушные линии электропередачи переменного тока делятся на несколько классов напряжений.

Кабельные линии электропередач прокладываются под землей. Применяемые кабели могут иметь различную конструкцию. Сердцевиной кабеля является токопроводящая жила. У кабелей линий передач может иметься, как внешняя, так и междужильная изоляция. Как правило, в качестве изолятора применяются промасленная бумага и трансформаторное масло, с внешней стороны кабеля покрываются битумом. Основное достоинство кабельных линий заключается в отсутствии зон отчуждения, а к недостаткам относятся высокая стоимость сооружения и эксплуатации.

Большая часть энергии передается по линиям переменного тока. Связано это с основным их преимуществом — понижающий трансформатор линии может передавать энергию в любом месте. А недостаток данных линий — индуктивное сопротивление, которое связано с электромагнитной индукцией. Индуктивное сопротивление способствует снижению напряжения на пути к потребителю от источника. Для его уменьшения в линию могут включаться батареи конденсаторов и расщепляться одни провод на несколько.

Линии передач постоянного тока имеют несколько преимуществ по сравнению с линиями переменного. Основное из них— отсутствие индуктивного сопротивления. К остальным относятся меньшая металлоемкость, меньшие потери на коронный разряд.

Классификация электрических сетей

Электрические сети классифицируются по:

1. Напряжению. По данному признаку они делятся на сети до и выше 1кВ
2. Уровню номинального напряжения. По данному признаку они делятся сети низкого, среднего, высокого, сверхвысокого и ультравысокого напряжения.
3. Степени подвижности. По данному признаку они делятся стационарные и передвижные сети.
4. Назначению. По данному признаку они делятся на осветительные, силовые, специальные, обслуживающие небольшие районы, связывающие электрические системы с центром нагрузки и т.п.
5. Схеме электрических соединений. По данному признаку они делятся замкнутые, разомкнутые.
6. Режиму работы нейтрали. По данному признаку они делятся на сети с изолированной нейтралью, с глухозаземленной нейтралью, с эффективно заземленной нейтралью.
7. Роду тока. По данному признаку они делятся на сети постоянного и переменного тока.
8. Конструкции. По данному признаку они делятся на токопроводы, электропроводы, воздушные линии, кабельные линии.

Распределение электрической энергии

Распределение электрической энергии является последней ступенью ее передачи от генератор к потребителю. Первичные распределительные подстанции, присоединяются к линиям передачи. В них высоковольтное напряжение преобразовывается в среднее, а затем передается на вторичные электрические подстанции понижения, до уровня, требуемого для потребителей. На вторичных подстанция распределительные трансформаторы понижают напряжения до уровня, требуемого для работыбытовой техники, освещения или промышленного оборудования

Распределительные сети делятся на незамкнутые и замкнутые. Преимущество замкнутых сетей относительно незамкнутых заключается в возможности передачи энергии в случае выхода из строя единичного распределительного устройства, но при этом для них необходимы более сложные системы защиты.

Распределительное устройство представляет собой электрическую установку, которая предназначена для приема и распределения электрической энергии. В состав такой установки могут входить коммутационные аппараты, устройства защиты, приборы автоматики, измерительные приборы, соединительные и сборные шины, а также вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и т.п.).