Bir elektrik ağının geliştirilmesini tasarlarken, elektrik ağının konfigürasyonu sorununun geliştirilmesiyle eş zamanlı olarak, nominal voltajının seçilmesi sorunu da çözülür. Nominal hat voltajı ölçeği elektrik ağları GOST 721-77 tarafından kurulmuş ve aşağıdaki seriyi oluşturmaktadır:
0,38; 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150 kV.
Nominal şebeke voltajını seçerken aşağıdakiler dikkate alınır: Genel öneriler:
6...10 kV gerilimler endüstriyel, kentsel ve tarımsal dağıtım ağlarında kullanılır; Bu tür ağlar için en yaygın voltaj 10 kV'dur; yeni tesisler için 6 kV'luk bir voltajın kullanılması tavsiye edilmez, ancak bu voltaj için yüksek voltajlı motorlar içeriyorsa mevcut bir elektrik şebekesinin yeniden yapılandırılmasında kullanılabilir;
Şu anda, kamu hizmet sektöründeki artan yükler nedeniyle, büyük şehirlerdeki dağıtım ağlarının voltajının 20 kV'a çıkarılması eğilimi vardır;
35 kV voltaj, 10 kV tarımsal dağıtım ağı güç merkezlerinin inşasında yaygın olarak kullanılmaktadır; kırsal tüketicilerin kapasitesindeki artışa bağlı olarak bu amaçlar için 110 kV voltaj kullanılmaya başlanıyor;
110...220 kV gerilimler bölgesel kamu dağıtım ağları oluşturmak ve büyük tüketicilere harici güç sağlamak için kullanılır;
330 kV ve daha yüksek gerilimler, UES'nin sistem oluşturucu bağlantılarını oluşturmak ve büyük enerji santrallerine güç sağlamak için kullanılır.
Tarihsel olarak ülkemizde elektrik şebekelerinin iki voltaj sistemi (110 kV ve üstü) oluşturulmuştur. 110(150), 330, 750 kV'luk bir sistem esas olarak Kuzey Batı ve kısmen Merkez ve Kuzey Kafkasya. Başka bir 110, 220, 500 kV sistemi ülkenin çoğu için tipiktir. Burada bir sonraki aşama olarak 1150 kV gerilim alınır. Bu tür bir voltajın enerji iletimi geçen yüzyılın 80'lerinde inşa edildi ve elektriğin Sibirya ve Kazakistan'dan Urallara iletilmesi amaçlandı. Halihazırda 1150 kV enerji iletim bölümleri geçici olarak 500 kV gerilimde çalışmaktadır. Bu güç aktarımının 1150 kV gerilime aktarımı daha sonra gerçekleştirilecektir.
Bireysel bir iletim hattının nominal gerilimi öncelikle iki parametrenin bir fonksiyonudur: güç R hat üzerinden iletilen mesafe ve L, bu gücün aktarıldığı yer. Bu bağlamda, farklı yazarlar tarafından önerilen nominal hat voltajının seçimine yönelik birkaç ampirik formül vardır.
Still'in formülü
sen isim = ,kV,
Nerede R, kW, L, km değerleri için kabul edilebilir sonuçlar verir L 250 kilometre ve R 60 MW.
Illarionov'un formülü
sen isim = 
,
Nerede R, MW; L, km, 35 ila 1150 kV arasındaki nominal gerilimlerin tamamı için tatmin edici sonuçlar verir.
Belirli sayıda hat ve trafo merkezinden oluşan bir elektrik şebekesinin nominal voltajının seçimi genel olarak teknik ve ekonomik bir karşılaştırma görevidir Çeşitli seçenekler. Burada kural olarak sadece elektrik hatlarının değil aynı zamanda trafo merkezlerinin maliyetlerini de hesaba katmak gerekir. Bunu basit bir örnekle açıklayalım.
İki uzunlukta bölümden oluşan bir elektrik ağı tasarlanıyor L1 Ve L 2 (Şekil 4.1, A). Nominal voltajın ön değerlendirmesi, baş bölüm için 220 kV, ikinci bölüm için ise 110 kV gerilim alınması gerektiğini gösterdi. Bu durumda iki seçeneğin karşılaştırılması gerekir.
İlk versiyonda (Şekil 4.1, B) tüm ağ 220 kV voltajda çalışır. İkinci seçenekte (Şekil 4.1, V) ağın baş kısmı 220 kV voltajda, ikinci bölüm ise 110 kV voltajda çalıştırılmaktadır.
İkinci seçenekte satır K 2 voltaj 110 kV ve trafo merkezi 110/10 kV trafolu T Hattan daha ucuz olacak K 2 gerilim 220 kV ve transformatörlü 220/10 kV trafo merkezleri T 2 ilk seçenek. Ancak, ototransformatörlü 220/110/10 kV trafo merkezi AT ikinci seçenek, transformatörlü 220/10 kV trafo merkezinden daha pahalı olacaktır T 1 ilk seçenek.
a B C)
Pirinç. 4.1. Şema ( A) ve iki seçenek ( B) Ve ( V) şebeke voltajı
Şebeke voltajının nihai seçimi bu maliyet seçenekleri karşılaştırılarak belirlenecektir. Maliyet farkı %5'ten az ise, daha yüksek nominal gerilime sahip seçenek tercih edilmelidir.
Her elektrik ağı, ekipmanının tasarlandığı nominal voltajla karakterize edilir. Nominal voltaj, elektrik tüketicilerinin (EC) normal çalışmasını sağlar, en büyük ekonomik etkiyi sağlamalıdır ve iletilen voltaj tarafından belirlenir. aktif güç ve güç hattının uzunluğu.
GOST 21128-75, 1000 V'a kadar elektrik ağlarının ve alıcılarının nominal faz-faz gerilimleri ölçeğini tanıttı alternatif akım: 220,380, 660 V.
GOST 721-77, 1000 V'un üzerindeki AC elektrik ağlarının nominal faz-faz gerilimlerinin bir ölçeğini getirmiştir:
0,38, 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150.
Masada 2.1. alçak gerilim (LV), orta gerilim (MV), yüksek gerilim (HV), ultra yüksek (UHV) ve ultra yüksek (UHV) gerilim ağlarına bölünmeyi gösteren bir elektrik ağları sınıflandırması sunulmaktadır.
ED yükü sabit kalmaz, ancak çalışma modundaki değişikliklere bağlı olarak değişir (örneğin, üretim sürecinin ilerlemesine göre), böylece ağ düğümlerindeki voltaj sürekli olarak nominal değerden sapar ve bu da kaliteyi düşürür. elektrik kaybına neden olur. Araştırmalar, çoğu elektrik alıcısı için kararlı bölgenin voltaj sapma değerleriyle sınırlı olduğunu göstermiştir.
Araştırmalar çoğu elektrik alıcısı için kararlı bölgenin voltaj sapma değerleriyle sınırlı olduğunu göstermiştir.
Kural olarak hattın başlangıcındaki gerilim, uçtaki gerilimden daha büyüktür ve gerilim kaybı miktarına göre farklılık gösterir.
Tüketici voltajını U 2, elektrik şebekesinin nominal voltajına yaklaştırmak ve yüksek kaliteli enerji sağlamak için, ağ voltaj jeneratörlerinin nominal voltajları, GOST tarafından nominal değerden% 5 daha fazla ayarlanır.
Yükseltici transformatörlerin primer sargılarının aynı şekilde doğrudan jeneratör terminallerine bağlanması gerektiğinden, nominal gerilimleri
Düşürücü transformatörlerin birincil sargıları, beslendikleri ağlara göre tüketicilerdir, bu nedenle koşulun karşılanması gerekir
Son zamanlarda endüstri, nominal şebeke voltajından %5 daha yüksek bir birincil sargı voltajına sahip 110-220 kV voltajlı düşürücü transformatörler üretmektedir.
Hem düşürücü hem de yükseltici transformatörlerin sekonder sargıları, besledikleri ağa göre kaynaklardır. İkincil sargıların nominal gerilimleri bu ağın nominal geriliminden %5-10 daha yüksektir
Bu, güç kaynağı ağındaki voltaj düşüşünü telafi etmek için yapılır. İncirde. Şekil 2.1, yukarıdakileri açıkça gösteren bir voltaj diyagramını göstermektedir.
2.2. Elektrik ağlarının nötr modları
Üç fazlı elektrik ağlarının sıfır noktası (nötr) sıkı bir şekilde topraklanabilir (Şekil 2.2, a), yüksek dirençli bir dirençle topraklanabilir (Şekil 2.2, b) veya topraktan izole edilebilir (Şekil 2.2, c) .
1000 V'a kadar elektrik ağlarında nötr mod, ağ bakımının güvenliği ve 1000 V'un üzerindeki ağlarda kesintisiz güç kaynağı, elektrik tesisatlarının verimliliği ve güvenilirliği ile belirlenir. Elektrik Tesisatı Kurallarına (PUE) göre, 1000 V'a kadar gerilime sahip elektrik tesisatlarının hem sağlam topraklanmış hem de yalıtımlı nötr ile çalıştırılmasına izin verilmektedir.
İş bitimi -
Bu konu şu bölüme aittir:
DERS 1. ELEKTRİK ENERJİSİ İLETİM VE DAĞITIM SİSTEMLERİNİN GENEL ÖZELLİKLERİ. ELEKTRİK SİSTEMLERİNİN ELEMANLARININ SİMÜLASYONU
Plan... Temel kavramlar ve tanımlar...
Bu konuyla ilgili ek materyale ihtiyacınız varsa veya aradığınızı bulamadıysanız, çalışma veritabanımızdaki aramayı kullanmanızı öneririz:
Alınan materyalle ne yapacağız:
Bu materyal sizin için yararlı olduysa, onu sosyal ağlardaki sayfanıza kaydedebilirsiniz:
| Cıvıldamak |
Bu bölümdeki tüm konular:
Elektrik enerjisi iletim sisteminin özellikleri
İletim sisteminin temeli elektrik enerjisi EPS, onu üreten enerji santrallerinden geniş elektrik tüketim alanlarına veya dağıtım düğümlerine kadar geliştirilmektedir.
Elektrik enerjisi dağıtım sistemlerinin özellikleri
Dağıtım şebekelerinin amacı, 6-10 kV gerilimdeki elektriğin doğrudan tüketicilere ulaştırılması, elektriğin 6-110/0,38-35 kV trafo merkezleri arasında dağıtılmasıdır.
Elektrik enerjisi iletim ve dağıtım sistemi
Bölüm 1.3'te enerji verimliliği iletim ve dağıtım sistemlerinin özellikleri verilmektedir. Bir örnek kullanarak bu sistemler arasındaki ilişkilere bakalım. Örnek olarak basitleştirilmiş bir prensibi düşünün
Sağlam topraklanmış nötr ile 1000 V'a kadar ağların nötr modu
En yaygın olanları 380/220, 220/127, 660/380 voltajlı dört telli üç fazlı akım ağlarıdır (Şekil 2.3) (pay doğrusal voltaja karşılık gelir ve payda faz voltajına karşılık gelir)
İzole nötrlü alçak gerilim şebekeleri
Bunlar, ağlarda faz izolasyon kontrolünü sağlarken, özellikle küçük ağ dallarına sahip kritik tüketicilere güç sağlamak için uygulama bulmuş üç kablolu ağlardır. Bu
İzole nötrlü yüksek gerilim şebekeleri
Tüketici açıldı hat voltajı, nötr ve toprak simetrik modda çakışır. Yalıtımın dayanması gereken voltaj, faz ile toprak arasındaki voltajdır
Dengelenmiş nötrlü yüksek gerilim şebekeleri
Bu ağlar aynı zamanda düşük toprak arıza akımına sahip ağlar olarak da sınıflandırılır (Şekil 2.9).
Sağlam topraklanmış nötre sahip yüksek gerilim şebekeleri
Bu tür ağlar, nominal gerilimi 110 kV ve üzeri olan ağları içerir ve yüksek akım toprak hatası (&g
Kendi kendine test soruları
1. Nominal voltaj nedir? 2. Elektrik şebekelerinin nominal voltaj aralığı nedir? 3. Elektrik şebekelerinin voltaja, bölge kapsamına, amaca göre sınıflandırılması nedir
DERS 3. ELEKTRİK HATLARININ TASARIM İLKELERİ
Plan 1. Amaç hava Yolları güç iletimi
2. Havai hatların tasarımı. 3. Havai hat destekleri. 4. Havai hat kabloları. 5. Fırtına
Havai enerji hatları
Havai hatlar, enerjinin açık havada bulunan ve destekler ve yalıtkanlar ile desteklenen teller aracılığıyla iletilmesi ve dağıtılması amaçlanan hatlardır. Hava
Kablo güç hatları
Kendi kendine test soruları
Kablo hattı (CL), bir veya daha fazla paralel kablodan oluşan ve bazı kurulum yöntemleriyle yapılan elektriği iletmek için kullanılan bir hattır (Şekil 3.12). Kablolu mu
1. Enerji hatları tasarıma göre nasıl sınıflandırılır? 2. Enerji hattı tipinin seçimini hangi faktörler belirler? 3. Hangi gereksinimler karşılanmalıdır?
Aktif direnç
Tellerin ısınmasına (ısı kayıpları) neden olur ve akım taşıyan iletkenlerin malzemesine ve kesitine bağlıdır. Demir dışı metalden yapılmış küçük kesitli tellere sahip hatlar için
Çelik telli enerji hatları Çelik tellerin ana avantajı yüksek Mekanik özellikler
Kendi kendine test soruları
. Özellikle çelik tellerin çekme mukavemeti 600-700 MPa'ya (60-70 kg/mm2) ulaşır. 1.Eşdeğer devreler hangi amaçlarla kullanılır? Bu programların avantajlarını ve dezavantajlarını belirtin. 2. Fiziksel öz nedir aktif direnç
Güç hatları?
3. Olduğu gibi DERS 5. ÇİFT SARMALI TRANSFORMATÖRLERİN PARAMETRELERİ VE ELEKTRİK ŞEMALARI Plan 1. Amaç, semboller, sargı bağlantı şemaları ve
vektör diyagramları
trafo gerilimleri. 2.Çift sargılı transformatörler.
Çift sargılı transformatörler
Tek fazlı yüke sahip üç fazlı elektrik şebekelerinin modları hesaplanırken, tasarım şemalarındaki transformatörler bir faz için eşdeğer bir devre ile temsil edilir. Cihaz türleri ve amaçları Telafi eden cihazlar
Rusya Federasyonu'ndaki genel amaçlı AC elektrik ağlarının nominal gerilimleri mevcut standart tarafından belirlenmiştir (Tablo 4.1). Tablo 4.1
Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC), Tabloda gösterilen 50 Hz sistemler için 1000 V'un üzerindeki standart voltajları önermektedir. 4.2. Tablo 4.2 
belirlemek için bir takım girişimler vardır. ekonomik bölgeler Farklı voltajlarda güç iletiminin uygulanması. 35 ila 1150 kV aralığındaki nominal gerilimlerin tüm ölçeği için tatmin edici sonuçlar, G. A. Illarionov tarafından önerilen ampirik formülle verilmektedir: 
burada L hat uzunluğu, km, P iletilen güç, MW'dir. Rusya'da, AC elektrik ağları için iki voltaj sistemi (110 kV ve üstü) yaygınlaştı: 110-330-750 kV - Kuzey-Batı ve kısmen Merkez'in IPS'sinde - ve 110-220-500 kV - Rusya'da Ülkenin orta ve doğu bölgelerinin IPS'si ( ayrıca bkz. paragraf 1.2). Bu IPS için, 1977'de GOST'a dahil edilen 1150 kV voltaj, bir sonraki aşama olarak kabul edildi. Bir dizi inşa edilmiş 1150 kV güç iletim bölümü, geçici olarak 500 kV voltajda çalışır. Rusya'nın UES'sinin mevcut gelişim aşamasında, omurga ağlarının rolü 330, 500, 750 ağları ve bir dizi güç sisteminde - 220 kV tarafından oynanmaktadır. Kamu dağıtım ağlarının ilk aşaması 220, 330 ve kısmen 500 kV'luk ağlardır, ikinci aşama - 110 ve 220 kV; daha sonra elektrik, güç kaynağı ağı aracılığıyla bireysel tüketicilere dağıtılır (bkz. Madde 4.5-4.9). Ağları, nominal gerilime dayalı olarak sistem oluşturan ve dağıtım ağlarına bölme geleneği, yük yoğunluğu, enerji santrali kapasitesi ve elektrik ağlarının bölge kapsamı arttıkça dağıtım ağının voltajının da artmasıdır. Bu, güç sistemlerinde daha yüksek gerilim ağlarının ortaya çıkmasıyla birlikte sistem oluşturma işlevlerini yerine getiren ağların, bu işlevleri yavaş yavaş kendilerine "aktardığı" ve dağıtım işlevlerine dönüştüğü anlamına gelir. Genel amaçlı bir dağıtım ağı, her zaman birkaç gerilimden oluşan ağların sırayla "üst üste bindirilmesi" yoluyla adım adım prensibe göre oluşturulur. Bir sonraki voltaj aşamasının ortaya çıkışı, enerji santrallerinin gücündeki artış ve bunu daha yüksek bir seviyede vermenin fizibilitesi ile ilişkilidir. yüksek voltaj. Ağın bir dağıtım ağına dönüştürülmesi, yeni trafo merkezlerinin ağa bağlanması nedeniyle bireysel hatların uzunluğunun azalmasına ve ayrıca hatlar boyunca güç akışlarının değer ve yönlerinde değişikliklere yol açmaktadır. Mevcut elektrik yük yoğunlukları ve 500 kV'luk gelişmiş bir ağ göz önüne alındığında, yaklaşık iki adımlı (500/220/110 kV) klasik nominal gerilim ölçeğinden vazgeçilerek yaklaşık dört adımlık (500/110 kV) ölçek adımına kademeli geçiş ) teknik olarak ekonomik olarak uygun bir çözümdür. Bu eğilim, orta gerilim şebekelerinin (220-275 kV) gelişimlerinin sınırlı olduğu, teknolojik açıdan gelişmiş yabancı ülkelerin deneyimiyle doğrulanmaktadır. Bu teknik politika en tutarlı şekilde Büyük Britanya, İtalya, Almanya ve diğer ülkelerin güç sistemlerinde izlenmektedir. Bu nedenle, Birleşik Krallık'ta 400/132 kV dönüşümü giderek daha fazla kullanılmaktadır (275 kV şebekesi rafa kaldırılmıştır), Almanya'da - 380/110 kV (220 kV şebekesinin geliştirilmesi sınırlıdır), İtalya'da - 380/132 kV ( 150 kV ağ güvensizdir), vb. d. En yaygın kullanılan dağıtım ağları, her ikisi de 220–500 kV ve 330–750 kV gerilim sistemlerine sahip 110 kV ağlardır. 110 kV'luk hatların payı, 110 kV ve üzeri havai hatların toplam uzunluğunun yaklaşık %70'i kadardır. Bu voltaj, endüstriyel işletmelere, enerji merkezlerine, şehirlere güç sağlamak ve demiryolu ve boru hattı taşımacılığını elektriklendirmek için kullanılır; kırsal elektrik dağıtımının en üst kademesidirler. 150 kV voltaj yalnızca Kola enerji sisteminde geliştirilmiştir ve ülkenin diğer bölgelerinde kullanılması önerilmemektedir. 6-10–20-35 kV gerilimler şehirlerdeki, kırsal alanlardaki dağıtım ağlarına yöneliktir ve endüstriyel Girişimcilik. Baskın dağıtım voltajı 10 kV'dur; 6 kV ağlar önemli ölçüde korunuyor spesifik yer çekimi uzunluğunda, ancak kural olarak geliştirilmemiştir ve mümkünse 10 kV ağlarla değiştirilmiştir. Bu sınıfın bitişiğinde, sınırlı dağıtım alan (Moskova'nın merkezi bölgelerinden birinde) GOST'ta mevcut olan 20 kV voltaj bulunmaktadır. Kırsal alanlarda 10 kV'luk CP ağları oluşturmak için 35 kV'luk bir voltaj kullanılır (35/0,4 kV dönüşümü daha az kullanılır).