Типовая технологическая схема производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии

Электрическая энергия является наиболее удобным и универсальным видом энергии. Она легко преобразуется в механическую, тепловую и световую энергию и потому стала основой развития промышленности сельского хозяйства, транспорта и повседневного быта.

Последние 20 лет на земном шаре характеризуются бурным развитием микроэлектроники и вычислительной техники. Основой этих бурно развивающихся областей деятельности человечества является электричество и электрическая энергия.

В то же время электрическая энергия на земном шаре не выделяется в чистом виде. Основой для получения (производства) ЭЭ служат другие виды энергии – тепловая, механическая, атомная и световая. Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях, передается по воздушным и кабельным линиям к центрам потребления и потребляется нагрузкой при различных значениях номинальных напряжений.

Большинство электростанций объединены в энергетические системы, к каждой из которых предъявляются следующие требования:

· Соответствие мощности генераторов и трансформаторов максимальной мощности потребителей электроэнергии.

· Достаточная пропускная способность линий электропередач (ЛЭП).

· Обеспечение бесперебойного электроснабжения при высоком качестве энергии.

· Экономичность, безопасность и удобство в эксплуатации.

Для обеспечения указанных требований энергосистемы оборудуют диспетчерскими пунктами, оснащёнными средствами контроля, управления, связи и специальными схемами расположения электростанций, линий передач и понижающих подстанций. Диспетчерский пункт получает необходимые данные и сведения о состояниях технологического процесса на электростанциях (расходе воды и топлива, параметрах пара, скорости вращения турбин и т.д.); о работе системы – какие элементы системы (линии, трансформаторы, генераторы, нагрузки, котлы, паропроводы) в данный момент отключены, какие находятся в работе, в резерве и т.д.; об электрических параметрах режима (напряжениях, токах, активных и реактивных мощностях, частоте и т.д.).

Для передачи электроэнергии ее напряжение повышают, что связано с необходимостью снижения потерь мощности и энергии в активных сопротивлениях сети.

Различают следующие виды напряжения:

ВН- высокое напряжение, соответствующее 110 кВ и выше;

СН- среднее напряжение, соответствующее 6, 10 и 35 кВ;

НН- низкое напряжение, соответствующее 0,4 кВ.

Правилами устройства электроустановок все приёмники электрической энергии по надёжности электроснабжения подразделяются на три категории:

· Приёмники энергии, для которых недопустим перерыв в электроснабжении, поскольку он может привести к повреждению оборудования, массовому браку продукции, нарушению сложного технологического процесса, нарушению работы особо важных элементов городского хозяйства и в конечном счёте – угрожать жизни людей.

· Приёмники энергии, перерыв в электроснабжении которых приводит к невыполнению плана выпуска продукции, простою рабочих, механизмов и промышленного транспорта.

· Остальные приёмники электрической энергии, например цехи несерийного и вспомогательного производства, склады.

Электроснабжение приёмников электрической энергии первой категории в любых случаях должно быть обеспечено и при нарушении его автоматически восстановлено. Поэтому такие приёмники должны иметь два независимых источника питания, каждый из которых может полностью обеспечить их электроэнергией.

Приёмники электроэнергии второй категории могут иметь резервный источник электроснабжения, подключение которого производится дежурным персоналом через некоторый промежуток времени после отказа основного источника.

Для приёмников третьей категории резервный источник питания, как правило, не предусматривается.

Электроснабжение предприятий подразделяется на внешнее и внутреннее. Внешнее электроснабжение – это система сетей и подстанций от источника электропитания (энергосистемы или электростанции) до трансформаторной подстанции предприятия. Передача энергии в этом случае осуществляется по кабельным или воздушным линиям номинальным напряжением 6, 10, 20, 35, 110 и 220 кВ. К внутреннему электроснабжению относится система распределения энергии внутри цехов предприятия и на его территории.