билет 14. 1. Требования, предъявляемые к электрическим сетям. Живучесть электросетей. Электроэнергетической сетью

• Название: 1. Требования, предъявляемые к электрическим сетям. Живучесть электросетей. Электроэнергетической сетью
• Анкор: билет 14
• Дата: 20.11.2021
• Размер: 46.69 Kb.
• Имя файла: билет 14.docx
• Тип: Документы; #277420

1. Требования, предъявляемые к электрическим сетям. Живучесть электросетей.

Электроэнергетической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

Живучесть электрической сети- это свойство выполнять свое назначение в условиях разрушающих воздействий в том числе и в боевой обстановке при воздействиях средств поражения противника.

свойство объекта, состоящее в его способности противостоять развитию критических отказов из-за дефектов и повреждений при установленной системе технического обслуживания и ремонта, или свойство объекта сохранять ограниченную работоспособность при воздействиях, не предусмотренных условиями эксплуатации, или свойство объекта сохранять ограниченную работоспособность при наличии дефектов или повреждений определенного вида, а также при отказе некоторых компонентов.

характеризуется как свойство (способность) ответственных элементов оборудования ЛС, содержащих исходные и развивающиеся в процессе эксплуатации повреждения, реализовывать свое предназначение в пределах проектного, паркового и индивидуального ресурса при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Живучесть достигается:

1. использованием конструкций, которые наименее подвержены разрушению при воздействии поражающих факторов оружия противника;

2. специальной защитой сети от поражающих факторов;

3. четкой организацией ремонтно-восстановительных работ. Живучесть - основное тактическое требование

Надежность электроснабжения потребителей. Надежным считается электроснабжение, при котором в случае аварийных повреждений элементов электрической сети питание восстанавливается в течение времени, необходимого для производства ручных переключений без выполнения ремонта поврежденного элемента. Бесперебойным считают электроснабжение, если при аварийных повреждениях питание электроприемника нс нарушается или имеет место перерыв в подаче электроэнергии на время работы автоматических устройств.

Согласно действующим Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) все электроприемники по требуемой степени надежности подразделяются на три категории. Электроприемники первой категории должны иметь бесперебойное электроснабжение. Питание электроприемников этой категории должно осуществляться не менее чем от двух независимых источников. Электроприемники второй категории должны иметь надежное электроснабжение. Электроприемники третьей категории допускают перерыв в электроснабжении на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента сети, но не более суток.

Качество электрической энергии. Каждый потребитель должен обеспечиваться качественной электроэнергией. Для характеристики качества электроэнергии применяются специальные показатели, которые установлены государственным стандартом (ГОСТ 32144-2013). К показателям качества электроэнергии относят: отклонение частоты от номинального значения, отрицательное и положительное отклонения напряжения электропитания в точке передачи электрической энергии от номинального / согласованного значения, коэффициенты несинусоидальности и несимметрии трехфазной системы напряжений и др.

Экономичность сооружения и эксплуатации. При проектировании электрической сети следует соразмерять средства, вложенные в сооружение сети, и расходы, которые будут идти на ее эксплуатацию. Для этого используют специальные критерии, например, полные затраты на сооружение и эксплуатацию в течение экономического срока службы сети.

Безопасность. Для обеспечения безопасности персонала энергосистем и других лиц согласно ПУЭ применяют заземления, ограждения, сигнализацию, охрану, специальную одежду и другие приспособления. Провода подвешиваются высоко над землей, в некоторых случаях вместо В Л сооружают КЛ.

Возможность дальнейшего развития. Вследствие изменения нагрузок потребителей, а также появления новых потребителей электрическая сеть находится в состоянии развития, модернизации и реконструкции. Достраиваются, заменяются, реконструируются электростанции, линии, подстанции, устанавливаются новые системы управления. Необходимо гак проектировать электрическую сеть, чтобы она давала возможность дальнейшего расширения и развития.

2. Высоковольтные сети с эффективно-заземленной нейтралью. Достоинства и недостатки.

По уровню номинального напряжения:

а) сети низкого (напряжения (до 1 кВ);

б) сети среднего напряжения (выше 1 кВ и до 35 кВ включительно);

в) сети высокого напряжения (110 ... 220 кВ);

г) сети сверхвысокого напряжения (330 ... 750 кВ);

д) сети ультравысокого напряжения (выше 1000 кВ)

Нейтралью электроустановки называют общую точку обмотки генератора или трансформатора соединенной в звезду. Нейтральная точка может быть изолированной или заземленной. Это в значительной степени определяет условия работы электроустановки, уровень изоляции, токи короткого замыкания, значения напряжения перенапряжения.

По режиму нейтрали электрические сети и электроустановки делят на четыре группы:

- сети с изолированными нейтралями;

- сети с резонансно-заземленными нейтралями;

- сети с эффективно-заземленными нейтралями;

- сети с глухозаземленными нейтралями.

Для исключения перенапряжения неповрежденных фаз при коротком замыкании одной фазы на землю в линиях 110-1150 кВ применяется эффективно заземленная нейтраль (ЭЗН)

Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называется трехфазная электрическая сеть напряжением выше 110 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4. Это значит, что при однофазном замыкании на землю, напряжение других, не поврежденных фаз, увеличится на величину, не превышающую значения 1,4. Это имеет большое значение для высоковольтных сетей. Т.к. при такой схеме напряжение неповрежденных фаз не значительно превышает номинальное. А это значит, что нет необходимости увеличивать изоляцию сетей и оборудования.

Эксплуатация сетей с ЭЗН будет обходиться значительно дешевле. При этом следует учитывать, что экономия увеличивается по мере возрастания напряжения в линии. Достоинства и недостатки

Эффективно заземленная нейтраль применяется в сетях 110 кВ и выше. Она обладает рядом преимуществ.

Главным назначением таких схем являются:

• 
  В схемах с ЭЗН происходит стабилизация потенциала нейтрали и исключение вероятности возникновения устойчивых заземляющих дуг и последствий возникающих вследствие КЗ.
  
• 
  При КЗ на землю и переходных процессах, на изоляцию не воздействуют большие напряжения. Что дает возможность применить изоляцию с меньшим запасом прочности. А это в свою очередь дает значительный экономический эффект от применения менее дорогостоящей изоляции, что снижает эксплуатационные затраты сетей.
  
• 
  Применение быстродействующей селективной автоматики. Мгновенная работа защиты не позволяет усугубить возникшую неисправность.
  

Кроме очевидных достоинств, сети имеют и недостатки.

К ним относятся:

• 
  При любом КЗ на землю происходит обесточивание неисправного участка. При этом релейные системы защиты оборудуются средствами автоматического повторного включения. При отключении напряжения средствами автоматики, происходит нарушение бесперебойной подачи напряжения, что негативно сказывается на потребителях. А в некоторых случаях, ответственные потребители, вынуждены устанавливать устройства подачи бесперебойного напряжения.
  
• 
  В момент короткого замыкания возникает повышенный электромагнитный импульс. Он отрицательно влияет на средства связи. Их приходится дополнительно экранировать.
  
• 
  Применение сложных быстродействующих средств защиты.
  
• 
  Выход генератора из синхронизма при значительных токах короткого замыкания. Т.е. в момент КЗ происходит «притормаживание» генератора.
  
• 
  Значительные токи короткого замыкания могу вызвать повреждение кабеля с повреждением изоляции, механическое разрушение изоляторов на ЛЭП, повреждение железа статора генератора в случае пробоя изоляции на землю и т.п.
  
• 
  Возникает опасность поражения людей электрическим током вследствие повышенного и шагового напряжения при коротком замыкании на землю.
  
• 
  Изготовление заземляющих устройств. Отсутствие дублирующего заземления может оставить оборудование без защиты, если произойдет обрыв нейтрального провода.
  

Принцип работы сетей с эффективно заземленной нейтралью можно кратко описать так. Основная часть замыканий на землю сопровождающаяся большими токами КЗ, самоустраняется после отключения напряжения. После автоматического повторного включения напряжения в ЛЭП, режим работы линии восстанавливается.