Структура електромереж. Визначення

Виробництво електричної енергії, в основному, зосереджено на тепло-, гідро- та атомних електростанціях (АЕС). Теплові електростанції (ТЕС) діляться на конденсаційні (КЕС) та теплоцентралі (ТЕЦ); гідростанції (ГЕС) – на руслові, пригребельні, дериваційні, гідроакумулюючі, припливні.

Енергетичною системою називається сукупність електростанцій, електричних та теплових мереж, з’єднаних між собою та пов’язаних спільністю режиму в неперервному процесі виробництва, перетворення і розподілу електричної енергії та теплоти при загальному керуванні цим режимом.

Електричну частина енергосистеми, що складається з генераторів і розподільного устаткування електричних станцій, підвищувальних та знижувальних підстанцій; повітряних ліній (ПЛ) та кабельних ліній (КЛ) передачі різних напруг та електричних приймачів різних типів, називають електричною системою (рис. 1.1).

Електричною мережею називається сукупність електроустановок для передачі та розподілу електричної енергії, що складається з підстанцій, розподільних улаштувань, струмопроводів, повітряних та кабельних ліній електропередачі, котрі працюють на певній території.

Рисунок 1.1. Схема електричної системи:

1 – ГЕС; 2 – знижувальна автотрансформаторна підстанція; 3 – районна підстанція;

4 – тягова підстанція; 5 – ТЕЦ; 6 – КЕС; 7 – знижувальна трансформаторна підстанція

Електроустановками називається сукупність машин, апаратів, ліній та допоміжного обладнання (разом зі спорудами та приміщеннями, в котрих вони встановлені), що призначені для виробництва, перетворення, трансформації, передачі, розподілу електроенергії та перетворення її в інший вид енергії.

Відповідно до Правил улаштування електроустановок (ПУЕ) за умовами електробезпеки розрізняють електроустановки напругою до 1000 В і вище 1000 В.

Електроустановка, на якій виробляється електрична, а нерідко і теплова енергія, називається електростанцією.

Електроенергія, що виробляється на електростанції, поступає на електричні підстанції, на яких відбувається перетворення електроенергії за напругою, частотою або родом струму. Електрична підстанція, призначена для перетворення електричної енергії однієї напруги в енергію іншої напруги тієї ж частоти (за допомогою трансформаторів), називається трансформаторною підстанцією.

Електроустановка, призначена для прийому і розподілу електричної енергії однієї напруги, називається електричною розподільною установкою.

Розподільна установка використовується у всіх ланках системи електропостачання:

- на електростанціях для розподілу електроенергії, що виробляється генераторами;

- в електричних мережах для прийому електроенергії по одних лініях і розподілу її для передачі по інших лініях;

- у споживачів для розподілу електроенергії, що поступає з електричної мережі, між приймачами.

Сукупність підвищувальної підстанції, ЛЕП та знижувальної підстанції називається електропередачею.

Енергетичні системи, з’єднані між собою ЛЕП високої напруги з великою пропускною здатністю, створюють об’єднані енергетичні системи.

Приймачем електричної енергії (електроприймачем) називається апарат, агрегат, механізм, призначений для перетворення електричної енергії в інший вид енергії.

Споживач електричної енергії – це електроприймач або група електроприймачів, що об’єднані технологічним процесом та розташовані на певній території.

Приймачі електроенергії вельми різноманітні. До них відносяться:

- електричні двигуни, що служать приводом різного верстатного устаткування та електричного транспорту;

- освітлювальні прилади з лампами розжарювання, люмінесцентними, ртутними та іншими газорозрядними лампами;

- електротехнологічне устаткування (зварювальні машини і апарати, електричні печі, верстати для іскрової обробки металів);

- пристрої живлення залізничної автоматики;

- електропобутові прилади (холодильники, пилососи, електричні плити і праски, радіо- і телеапаратура);

- електромедичні прилади та апарати;

- прилади та установки наукових установ, інформаційних і обчислювальних центрів.

Електропостачальна система загального призначення – сукупність електричних установок, призначених для виробництва, передачі, перетворення та розподілу електричної енергії.

Незалежне джерело живлення електроприймача чи групи електроприймачів – це таке джерело живлення, яке забезпечує напругу в межах, регламентованих ПУЕ для післяаварійного режиму, в разі зникнення її на іншому чи інших джерелах живлення цих електроприймачів.

Центр живлення – складова частина електропостачальної системи, яка являє собою розподільну установку з генераторною напругою електростанції або розподільну установку зі вторинною напругою знижувальної підстанції енергосистеми, яка має пристрій для регулювання напруги з приєднаними до нього живильними чи розподільними мережами району електропостачання.

Електрична підстанція – електроустановка, призначена для приймання, перетворення та розподілу електричної енергії, складена з трансформаторів чи інших перетворювачів електричної енергії, розподільних та керувальних установок і допоміжних пристроїв.

Електрична лінія – споруда з несівних конструкцій, проводів та ізоляторів для передачі електричної енергії між двома пунктами електричної мережі.

ЛЕП будь-якої напруги (повітряна чи кабельна) – це електроустановка, призначена для передачі електричної енергії. Чим вища напруга ЛЕП, тим менші струми у проводах лінії, тим менші втрати енергії, витрати матеріалів на проводи – вища ефективність передачі електричної енергії.

Підстанції, на яких підвищується напруга, називається підвищувальними, або живлячими. Ті, що перетворюють електричну енергію з напруги, при якій вона передавалась по ЛЕП, до напруги приєднаної до підстанції розподільної мережі, називається знижувальними, або приймальними трансформаторними підстанціями (ТП). Приймальні підстанції високої напруги одночасно можуть бути і живлячими.

Електричні установки, прийом та розподіл електричної енергії в яких виконується за однієї й тієї ж напруги, називаються розподільними (або перемикними) пунктами (РП).

Для передачі електричної енергії постійним струмом застосовуються випрямні, а на приймальному кінці – інверторні підстанції.

Джерелом живлення (ДЖ) називається електроустановка, від якої здійснюється живлення електричною енергією споживачів (приймачів електричної енергії підприємств). Розподільні улаштування генераторної напруги електричних станцій або вторинної напруги приймальних станцій з регулюванням напруги під навантаженням називаються також центрами живлення (ЦЖ).