Меню

Область применения различных напряжений

Онлайн журнал электрика

Статьи по электроремонту и электромонтажу

  • Справочник электрика
    • Бытовые электроприборы
    • Библиотека электрика
    • Инструмент электрика
    • Квалификационные характеристики
    • Книги электрика
    • Полезные советы электрику
    • Электричество для чайников
  • Справочник электромонтажника
    • КИП и А
    • Полезная информация
    • Полезные советы
    • Пусконаладочные работы
  • Основы электротехники
    • Провода и кабели
    • Программа профессионального обучения
    • Ремонт в доме
    • Экономия электроэнергии
    • Учёт электроэнергии
    • Электрика на производстве
  • Ремонт электрооборудования
    • Трансформаторы и электрические машины
    • Уроки электротехники
    • Электрические аппараты
    • Эксплуатация электрооборудования
  • Электромонтажные работы
    • Электрические схемы
    • Электрические измерения
    • Электрическое освещение
    • Электробезопасность
    • Электроснабжение
    • Электротехнические материалы
    • Электротехнические устройства
    • Электротехнологические установки

Области применения сетей различных видов и напряжений

Области внедрения сетей разных видов и напряженийЭлектроэнергетические сети созданы для передачи и рассредотачивания электронной энергии от источников к электроприемникам. Они позволяют передавать огромные количества энергии на значимые расстояния с малыми потерями, что является одним из главных преимуществ электронной энергии по сопоставлению с другими видами энергии.

Электроэнергетические сети представляют неотъемлемую часть электроэнергетических систем и установок хоть какого предназначения в индустрии, сельском хозяйстве.

Первоначальную передачу электронной энергии пробовали производить на неизменном токе. 1-ые опыты, еще не имеющие практического значения, относятся к 1873 — 1874 г. (Французский инженер Фонтен (1873 г. — 1 км) и российский военный инженер Пироцкий (1874 г. — 1 км).

Учить главные закономерности при передачи электроэнергии начали во Франции и в Рф сразу и независимо (М.Депре — 1880 г и Д.А. Лачинов – 1880г.). Д.А.Лачинов в журнальчике «Электричество» опубликовал статью «Электромеханическая работа», где на теоретическом уровне разглядел соотношения меж основными параметрами ЛЭП и предложил для увеличения к.п.д. прирастить напряжение; 2 кВ передавалось на расстояние 57 км (Мисбах — Мюнхен).

В 1889 г. М.О. Доливо-Добровольский сделал связанную трехфазную систему, изобрел трехфазный генератор и асинхронный движок. В 1891г. в первый раз в мире осуществлена передача электроэнергии трехфазного переменного тока на расстоянии 170 км. Таким макаром была решена основная неувязка XIX века – централизованное создание электроэнергии и передачи ее на огромные расстояния.

С 1896 по 1914 г. происходило промышленное внедрение ЛЭП на далекие расстояния, увеличение их характеристик, специализация сетей, создание разветвленных местных сетей, возникновение энергосистем:

1896 г. — в Рф возникает 1-ая ЛЭП-10 кВ трехфазного тока длинноватой 13 км и мощностью 1000 кВт на Павловском прииске в Сибири.

1900 г. — сотворена энергосистема в г. Баку, связавшая две станции: на 36,5 и 11 тыс кВт кабельной ЛЭП-20 кВ.

1914 г. — в эксплуатацию вступила линия 70 кВ от районной электростанции «Электропередача» до Москвы протяженностью 76 км, мощностью 12000 кВт.

Стоит отметить, что невзирая на то, что Наша родина была передовой государством по разработке принципов и методов передачи и рассредотачивания энергии, она к 1913 г. имела только 325 км сетей 3-35 кВ и занимала 15-е место по производству электроэнергии, уступая даже Швейцарии.

1920 -1940 г. — шаг бурного количественного развития, обеспечивающего индустриализацию страны и построение промышленной базы, а так же практического использования электроэнергии и электронных сетей.

ЛЭПЭтот шаг начался разработкой и воплощением плана ГОЭЛРО. Решая задачки плана ГОЭЛРО, энергетики выстроили за эти годы ряд ЛЭП 35 и 110 кВ, сделали Московскую, Ленинградскую, Бакинскую и Донецкую энергосистемы, прирастили к 1940 г. по сопоставлению с 1913 г. количество сетей 10 и поболее кВ в 70 раз. Возникают 1-ые ПЭС (с воздушными шестовыми, а потом плановыми кабельными сетями), начинают обширно электрифицироваться сооружения укреп, районов, аэродромы, базы флота.

1922 г. — вступила в эксплуатацию 1-ая в Рф ЛЭП-110 кВ протяженностью 120 км (Кашира — Москва).

1932 г. — начало эксплуатации сети 154 кВ Днепровской Энергосистемы.

1933 г. — построена 1-ая ЛЭП-229 кВ Ленинград — Свирь.

1945 г. — по истинное время — освоение напряжений до 1 млн. и поболее В, укрупнение энергосистем, создание межсистемных связей, обширное внедрение электроэнергии на военных объектах:

1950 г. — построена опытно-промышленная ЛЭП-200 кВ неизменного тока (Кашира – Москва).

1956 г. — вступила в строй 1-ая в мире ЛЭП-400 кВ от Волжской ГЭС до Москвы.

1961 г. — 1-ая в мире ЛЭП-500 кВ (Волжская ГЭС — Москва) связала энергосистемы Центра, Средней и Нижней Волги и Урала.

1962 г. — в строй вступила ЛЭП-800 кВ неизменного тока (Волгоградэнерго –Донбасс).

1967 г. — введена в эксплуатацию ЛЭП-750 кВ Конаково — Москва с пропускной способностью до 1250 мВт, а в 70-е годы построена ЛЭП-750 кВ, (Конаково – Ленинград).

С первых лет развитие электроэнергетического хозяйства шло по пути сотворения энергосистем, в которые входили электростанции, соединенные высоковольтными ЛЭП для параллельной работы. Сооружение ЛЭП-500 кВ от Волжской ГЭС до Москвы и на Урал положило начало формированию Единой энергосистемы Европейской части Рф (ЕЕЭС).

Безпрерывно происходит рост протяженности ЛЭП и освоение более больших напряжений классов 1125 кВ переменного тока и 1500 кВ неизменного тока. Общая протяженность сетей в стране к началу 80-х годов составила выше 4 млн. км.

ВЛЭП

В текущее время, в электроустановках напряжением до 1 кВ наибольшее распространение получили сети напряжением 380/220 В. При всем этом напряжении вероятна передача мощности до 100 кВт на расстояние до 200 м.

Читайте также:  Автоматический стабилизатор напряжения настенный ресанта

Напряжение 660/380 В употребляется в силовых сетях объектов с сильными приемниками. При всем этом напряжении передаваемая мощность составляет 200… 300 кВт на расстояние до 250 м.

Напряжение 6 и 10 кВ обширно употребляются в питающих воздушных и кабельных линиях большинства объектов мощностью до 1000 кВт при длине линий до 15 км.

Номинальное напряжение 20 кВ имеет ограниченное распространение (только сети Псковской области).

Напряжения 35…220 кВ используются в главном в воздушных линиях, питающих объекты от госэнергосистемы при мощности более 1000 кВт и длине линий выше 15 км. Они позволяют передавать мощности 10…150 МВт на расстояния соответственно 200…500 км. Напряжения выше 220 кВ в сетях военных объектов пока не используются.

ЛЭПСети с номинальным напряжением 330…750 кВ получили заглавие сверхвысокого напряжения. Для их свойственна передача значимой мощности более 500 МВт на сверхдальние расстояния, т.е. более 500 км.

В области строительства и эксплуатации линий сверхвысокого и ультравысокого напряжений наша страна уже многие годы занимает 1-ое место в мире.

Введены в эксплуатацию полосы электропередач напряжением 1500 кВ неизменного тока Экибастуз-Центр, протяженностью 2414 км и линия электропередач напряжением 1150 кВ переменного тока Сибирь-Казахстан-Урал, протяженностью 2700 км.

На местности РФ образовались две системы больших и сверхвысоких напряжений: 110 … 330 … 750 кВ для западной зоны страны и 110…220… 500 кВ с предстоящим развитием последней системы напряжением 750 и 1150 кВ для центральной зоны страны и Сибири.

Экономические облаете номинальных напряжений зависимо от длины полосы и передаваемой по ней активной мощности показаны на рисунке.

Экономические области номинальных напряжений а) для напряжений 20… 150 кВ; б) для напряжений 220 … 750 кВ.

Но в текущее время из за того, что республика Казахстан стала независящим государством, часть межсистемной связи, а конкретно Средняя Азия-Сибирь отключена и энергия по этому участку сети не передается.

Источник



Напряжения сетей и область их применения

date image2015-07-04
views image1507

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Распределение электроэнергии в электрических сетях произ­водится трехфазным переменным током 50 Гц, номинальные напряжения которого установлены ГОСТ.

Номинальным напряжением приемника электроэнергии на­зывается напряжение, обеспечивающее его нормальную работу.

Номинальное напряжение сети должно совпадать с номиналь­ным напряжением подключенного к ней электроприемника. Ис­ходя из этого ГОСТ предусматривает равенство номинальных напряжений трехфазной сети и электроприемника и устанавливает следующие междуфазные и фазные (в скобках; напряжения трех­фазных сетей и приемников: 220 (127); 380 (220); 660 (380) В и 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150: 220; 330; 500 и 750 кВ.

Питание цепей управления, сигнализации и автоматизации электроустановок, а также электрифицированного инструмента и местного освещения в производственных цехах осуществляется на постоянном токе напряжениями 12, 24, 36, 48 и 60 В и на переменном однофазном токе 12, 24 и 36 В.

Электроприемники постоянного тока питаются на напряжениях 110, 220 и 440 В. Напряжения генераторов постоянного тока 115; 230 и 460 В.

Электрифицированный транспорт и ряд технологических уста­новок (электролиз, электропечи, некоторые виды сварки) полу­чают питание на напряжениях, отличных от приведенных выше.

У повышающих силовых трансформаторов номинальное напря­жение первичной обмотки совпадает с номинальным напряжением трехфазных генераторов. У понижающих трансформаторов пер­вичная обмотка является приемником электроэнергии, и ее номи­нальное напряжение равно напряжению сети. Номинальные напряжения вторичных обмоток трансформаторов, питающих электрические сети, на 5 или 10 % выше номинальных напряжений сети, что дает возможность компенсировать потери напряжения в линиях: 230. 400, 690 В и 3,15 (или 3,3); 6,3 (или 6,6): 10,5 (или 11): 21 (или 22); 38.5: 121; 165; 242; 347; 525; 787 кВ.

Трехфазные сети выполняются трехпроводными на напря­жения свыше 1000 В и четырехпроводными — до 1000 В. Нулевой провод в четырехпроводной сети обеспечивает равенство фазных напряжений при неравномерной загрузке фаз от однофазных электроприемников.

Трехфазные сети на напряжениях 380/220 В (в числителе — линейное напряжение, в знаменателе — фазное) позволяют питать от одного трансформатора трех- и однофазные установки. Трех­фазная система 220/127 В для вновь проектируемых предприятий не используется, так как она малоэкономична.

Напряжение 660 В рекомендуется для питания силовых элек­троприемников. По сравнению с напряжением 380 В оно имеет ряд преимуществ: меньшие потери энергии и расход проводникового материала, возможность применения более мощных электродвига­телей, меньшее количество цеховых ТП. Однако для питания мелких двигателей, цепей управления электроприводом и сетей электроосвещения необходимо устанавливать дополнительный трансформатор на 380 В.

Напряжение 3 кВ используется только для питания электро­приемников, работающих на этом напряжении.

Электроснабжение предприятий, внутризаводское распре­деление энергии и питание отдельных электроприемников вы­полняются на напряжениях свыше 1000 В.

Напряжения 500 и 330 кВ применяются для питания особенно крупных предприятий от сетей энергосистемы. На напряжениях 220 и 110 кВ осуществляется питание крупных предприятий от энергосистемы и распределение энергии на первой ступени электроснабжения.

На напряжении 35 кВ питаются предприятия средней мощ­ности, удаленные электропотребители, крупные электроприем­ники и распределяется энергия по системе глубоких вводов.

Напряжения 6 и 10 кВ используются для питания предпри­ятий малой мощности и в распределительных сетях внутреннего электроснабжения. Напряжение 10 кВ целесообразнее, если источник питания работает на этом напряжении, а число электро­приемников на 6 кВ невелико.

Читайте также:  Как правильно измерять напряжение автомобиля

Напряжения 20 и 150 кВ широкого применения на промышлен­ных предприятиях не находят из-за использования их только в некоторых энергосистемах и отсутствия соответствующего элек­трооборудования.

Выбор напряжения сети производится одновременно с выбо­ром схемы электроснабжения, а в некоторых случаях — на основе технико-экономиче­ского сравнения вариантов. [Пестников Н.П., 9-10].

Источник

Всё об энергетике

Электрические сети. Номинальные напряжения. Допустимые отклонения

Номинальные напряжения электрических сетей, источников и приёмников электрической энергии постоянного и переменного тока промышленной частоты определяются комплексом документов: ГОСТ 23366, ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 6962 и ГОСТ 29322.

Ряд стандартных напряжений

Ряд стандартных напряжений установлен ГОСТ 23366 для постоянного и переменного тока промышленной частоты. Напряжение на выводах проектируемого оборудования должно соответствовать значениям этого ряда, за исключением некоторых случаев [3, п.2] . Ниже приведены стандартный ряд напряжений для потребителей электрической энергии [3, таб.1] . Основной ряд напряжений постоянного и переменного тока потребителей электрической представлен в таблице 1, вспомогательный ряд напряжений переменного тока — в таблице 2, а постоянного тока — в таблице 3.

Таблица 1 — Ряд напряжений постоянного и переменного тока потребителей электрической энергии

№ п/п U, В № п/п U, В
1 0,6 14 1140
2 1,2 15 3000
3 2,4 16 6000
4 6 17 10000
5 9 18 20000
6 12 19 35000
7 27 20 110000
8 40 21 220000
9 60 22 330000
10 110 23 500000
11 220 24 750000
12 380 25 1150000
13 660
Таблица 2 — Вспомогательный ряд напряжений переменного тока потребителей электрической энергии

№ п/п U, В
1 1,5
2 5
3 15
4 24
5 36
6 80
7 2000
8 3500
9 15000
10 25000
11 150000
Таблица 3 — Вспомогательный ряд напряжений постоянного тока потребителей электрической энергии

№ п/п U, В № п/п U, В № п/п U, В № п/п U, В
1 0,25 11 24 21 300 31 5000
2 0,4 12 30 22 400 32 8000
3 4,5 13 36 23 440 33 12000
4 1,5 14 48 24 600 34 25000
5 2 15 54 25 800 35 30000
6 3 16 80 26 1000 36 40000
7 4 17 100 27 1500 37 50000
8 5 18 150 28 2000 38 60000
9 15 19 200 29 2500 39 100000
10 20 20 250 30 4000 40 150000

Стандартный ряд напряжений для источников и преобразователей (например: генератор, трансформатор и т.п.) электрической энергии [3, таб.2] . Ряд напряжений для переменного тока приведен в таблице 4, для постоянного — в таблице 5.

Таблица 4 — Ряд напряжений переменного тока источников и преобразователей электрической энергии

№ п/п U, В № п/п U, В
1 6 15 10500
2 12 16 13800
3 28,5 17 15750
4 42 18 18000
5 62 19 20000
6 115 20 24000
7 120 21 27000
8 208 22 38500
9 230 23 121000
10 400 24 242000
11 690 25 347000
12 1200 26 525000
13 3150 27 787000
14 6300 28 1200000
Таблица 5 — Ряд напряжений постоянного тока источников и преобразователей электрической энергии

№ п/п U, В № п/п U, В
1 4,5 8 230
2 6 9 460
3 12 10 600
4 28,5 11 1200
5 48 12 3300
6 62 13 6600
7 115

При выборе напряжения следует отдавать предпочтение основному ряду.

Номинальное напряжение электрооборудования до 1000 В

Номинальное напряжение оборудования до 1000 В регламентировано стандартом ГОСТ 21128. Ряд номинальных напряжений приведён в таблице 6 [2, с.2] .

Таблица 6 — Номинальное напряжение источников, преобразователей, систем электроснабжения, сетей и приёмников до 1000 В

Род и вид тока Номинальное напряжение, В
источников и преобразователей систем электроснабжения, сетей и приёмников
Постоянный 6; 12; 28,5; 48; 62; 115; 230; 460 6; 12; 27; 48; 60; 110; 220(230); 440
Переменный:
однофазный 6; 12; 28,5; 42; 62; 115; 230 6; 12; 27; 40; 60; 110; 220(230)
трёхфазный 42; 62; 230; 400; 690 40; 60; 220(230); 380(400); 660(690); (1000)

Примечание:
В скобках указаны значения напряжения для электрических сетей согласно [6, таб.1]

Номинальное напряжение электрооборудования свыше 1000 В

Номинальное напряжение электрооборудования свыше 1000 В регламентировано ГОСТ 721. Ряд номинальных напряжений приведён в таблице 7 [1, с.3] .

Таблица 7 — Номинальные междуфазные напряжения для сетей напряжением свыше 1000 В

Сети и приёмники, кВ Генераторы и синхронные компенсаторы, кВ Трансформаторы и автотрансформаторы без РПН, кВ Трансформаторы и автотрансформаторы с РПН, кВ Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования, кВ
Первичные обмотки Вторичные обмотки Первичные обмотки Вторичные обмотки
(6) (6,3) (6) и (6,3)* (6,3) и (6,6) (6) и (6,3)* (6,3) и (6,6) (7,2)
10 10,5 10 и 10,5* 10,5 и 11,0 10,0 и 10,5* 10,5 и 11,0 12,0
20,0 21,0 20,0 22,0 20,0 и 21,0* 22,0 24,0
35 35 38,5 35 и 36,75 38,5 40,5
110 121 110 и 115 115 и 121 126
(150)* (165) (158) (158) (172)
220 242 220 и 230 230 и 242 252
330 330 347 330 330 363
500 500 525 500 525
750 750 787 750 787
1150 1150 1200
Читайте также:  Нужен ли стабилизатор напряжения ноутбук

Примечание:
1. Напряжения указанные в скобках не рекомендуются для вновь проектируемых сетей и электроустановок;
2. Напряжения, обозначенные «*» для трансформаторов и автотрансформаторов, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электростанций или к выводам генератора;

В РФ исторически сложились две системы напряжений (кВ):

  • 110 — 330 — 750
  • 110 — 220 — 500 — 1150

Первая система напряжений (110 — 330 — 750) преобладает в западной части РФ, а вторая (110 — 220 — 500 — 150) — в её восточной части. В сетях центральной части РФ нет явного преобладания одной системы напряжений на другой, это своего рода переходная зона.

Номинальное напряжение тяговых систем (электрифицированного транспорта)

Номинальное напряжение для электрифицированного транспорта регламентировано ГОСТ 6962 и ГОСТ 29322. В таблице 8 приведен ряд номинальных напряжений для тяговых подстанций и токоприемников электрифицированного транспорта [4, стр.3][6, таб.2] .

Таблица 8 — Номинальные напряжения тяговых подстанций и токоприемников электрифицированного транспорта

Вид электрифицированного транспорта Напряжение, В
на шинах тяговой подстанции на токоприемнике электрифицированного транспорта
Железные дороги
Магистральные:
переменного тока
(27500) 25000
постоянного тока (3300) 3000
Промышленные:
подъездные и карьерные пути переменного тока
(27500) 25000
подъездные, карьерные и внутризаводские пути постоянного тока (3300)
(1650)
(600)
3000
1500
600 (550)
Городской электрифицированный транспорт
метрополитен (825) 750
трамвай, троллейбус (600) 600 (550)

Примечание:
В скобках указаны значения напряжения согласно [4, стр.3]

Допустимые отклонения напряжения

В реальности, при эксплуатации электрических сетей, источников, преобразователей и потребителей электрической энергии напряжения на них отличается от номинальных параметров. Это может быть связано с нарушением нормального режима работы оборудования, потерями электроэнергии при передаче и т.п. ГОСТ 29322-2014 частично регламентирует допустимые значения отклонения напряжения.

Для электрооборудования напряжением 100 ÷ 1000 В этот диапазон ограничивается значением ±10% [6, таб.1] . Иными словами для чайника рассчитанного на номинальное напряжение 230 В допускается работа при повышении напряжения вплоть до 252 В и его просадке до 198 В. Подробнее ниже, в таблице 9 [6, таб.А.1] .

Таблица 9 — Наибольшее и наименьшее напряжения источников и приёмников электрической энергии напряжением 100 ÷ 1000 В включительно

Системы Номинальная частота, Гц Напряжение, В
Номинальное напряжение источников и приёмников электроэнергии Наибольшее напряжение источников и приёмников электроэнергии Наименьшее напряжение источников электроэнергии Наименьшее напряжение приёмников электроэнергии
Трехфазные трех-, четырехпроводные системы 50 230 253 207 198
230/400 253/440 207/360 198/344
400/690 440/759 360/621 344/593
1000 1100 900 860
60 120/208 132/229 108/187 103/179
240 264 216 206
230/400 253/440 207/360 198/344
277/480 305/528 249/432 238/413
480 528 432 413
347/600 382/660 312/540 298/516
600 660 540 516
Однофазные трехпроводные системы 60 120/240 132/264 108/216 103/206

Допустимые отклонения напряжения для тяговых систем (электрифицированного транспорта) приведены в таблице 10 (источник — [6, таб.2] ).

Таблица 10 — Наибольшее и наименьшее напряжение тяговых систем

Вид системы Частота, Гц Напряжение, В
Номинальное Наибольшее Наименьшее
Системы постоянного тока 600* 720* 400*
750 900 (975) 500 (550)
1500 1800 (1950) 1000 (1100)
3000 3600 (3850) 2000 (2200)
Однофазные системы переменного тока 50 или 60 6250* 6900* 4750*
16 2/3 15000 17250 12000
50 или 60 25000 27500 (29000) 19000

Примечание:
1. Номинальные напряжения обозначенные «*» не рекомендуются для вновь проектируемых сетей и электроустановок;
2. В скобках указаны значения напряжения согласно [4, стр.3]

У электрооборудования напряжением 1 ÷ 35 кВ ГОСТ 29322-2014 устанавливает допустимое отклонение примерно ±10% [6, таб.3] .

Допустимые отклонения напряжения для электрооборудования 35 ÷ 230 кВ регламентированы ГОСТ 29322-2014 частично, а для электрооборудования напряжением свыше 230 кВ не регламентированы вовсе. Но это, вообще говоря, предмет отдельной статьи.

Историческая справка

Номинальные напряжения электрических сетей, источников и приёмников электрической энергии постоянного и переменного тока промышленной частоты до 1992 определялись комплексом документов ГОСТ 23366, ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 6962. ГОСТ 23366 устанавливал ряд стандартных напряжений для электроустановок, ГОСТ 21128 регламентировал номинальное напряжение в электроустановках до 1000 В, для электроустановок свыше 1000 В — ГОСТ 721, а ГОСТ 6962 — номинальные напряжения для городского электрифицированного транспорта и железных дорог.

В 1992 был издан ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения» который по замыслу разработчиков должен был использоваться в комплексе с ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 23366 и ГОСТ 6962 [5, с.1] . По своей сути ГОСТ 29322, являясь документом подготовленным методом прямого применения международного стандарта МЭК 38-83 [5, c.6] , предназначался для искоренения исторически и территориально сложившихся номинальных напряжений и их приведения к «европейскому» стандарту. В конечном итоге ГОСТ 29332 должен был заменить комплекс документов ГОСТ 721/21128/23366/6962.

Второе издание ГОСТ 29332 выпало на 2014 год. В этот раз ГОСТ 29332-2014 был составлен «методом перевода» стандарта IEC 60038:2009 и уже не опирался на ГОСТ 721/21128/23366/6962, хотя последние не утратили свою юридическую силу.

Источник