3.8.2 Транспортирование электрической энергии

Передача электроэнергии от предприятий, вырабатывающих электроэнергию, непосредственным потребителям осуществляется с помощью электрических сетей, представляющих собой совокупность подстанций (повысительных и понизительных), распределительных устройств и соединяющих их электрических линий (воздушных или кабельных), размещенных на территории района, населенного пункта, потребителя электрической энергии.

К основному оборудованию, производящему и распределяющему электроэнергию, относятся:

- синхронные генераторы, вырабатывающие электроэнергию (на ТЭС - турбогенераторы);

- сборные шины, принимающие электроэнергию от генераторов и распределяющие ее потребителям;

- коммутационные аппараты-выключатели, включающие и отключающие цепи в нормальных и аварийных условиях, и разъединители, снимающие напряжения с обесточенных частях электроустановок и создающие видимый разрыв цепи;

- электроприемники собственных нужд (насосы, вентиля-торы, аварийное электрическое освещение и т. д.).

Вспомогательное оборудование предназначено для выполнения функций измерения, сигнализации, защиты и автоматики и т. д.

Энергетическая система (энергосистема) состоит из электрических станций, электрических сетей и потребителей электроэнергии, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, распределения и потребления электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

Электроэнергетическая (электрическая) система - это совокупность электрических частей электростанции, электрических сетей и потребителей электроэнергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления электроэнергии. Электрическая система - часть энергосистемы, за исключением тепловых сетей и тепловых потребителей. Электрическая сеть- совокупность электроустановок для распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий электропередачи. По электрической сети осуществляется распределение электроэнергии от электростанций к потребителям. Линия электропередачи (воздушная или кабельная) - электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии на расстояние.

В нашей стране применяются стандартные номинальные (междуфазные) напряжения трехфазного тока частотой 50 Гц в диапазоне 6-750 кВ, а также напряжения 0,66; 0,38 кВ. Для генератора применяют номинальные напряжения 3-21 кВ.

Передача электроэнергии от электростанций по линиям электропередачи осуществляется при напряжении 110-750 кВ, т. е. значительно превышающих напряжение генераторов. Электрические подстанции применяются для преобразования электроэнергии одного напряжения в электроэнергию другого напряжения. Электрическая подстанция - это электроустановка, предназначен-ная для преобразования и распределения электрической энергии. Она состоит из трансформаторов, сборных шин и коммутационных аппаратов, а также вспомогательного оборудования - устройств релейной защиты и автоматики, измерительных приборов. Подстанция предназначена для связи генераторов и потребителей с линиями электропередачи.

Классификация электрических сетей может осуществляться по роду тока, номинальному напряжению, выполняемым функциям, характеру потребителя, конфигурации схемы сети и т. д. По роду тока различаются сети переменного и постоянного тока; по напряжению - сверхвысокого (U_ном 330 кВ), высокого (U_ном = 3 ... 220 кВ), низкого (U_ном < 1 кВ) напряжения. По конфигурации схемы сети делятся на замкнутые и разомкнутые.

По выполняемым функциям различаются системообразующие, питающие и распределительные сети. Системообразующие сети напряжением 330-1150 кВ осуществляют функции формирования объединенных энергосистем, включающих мощные электростанции, обеспечивают их функционирование как единого объекта управления и одновременно передачу электроэнергии от мощных электростанций. Они же осуществляют системные связи, т. е. связи между энергосистемами очень большой длины. Основными системообразующими электрическими сетями будут сети 330 кВ, а распределительными - 0,4-110 кВ.

Питающие линии предназначены для передачи электроэнергии от подстанции системообразующей сети и частично от шин 110-120 кВ электростанций центрам питания распределительных сетей - районным подстанциям.

Распределительная сеть предназначена для передачи электроэнергии на небольшие расстояния от шин низшего напряжения районных подстанций к промышленным, городским, сельским потребителям.

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстоянии по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода для передачи электроэнергии, тросы для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений, опоры для поддерживания проводов и тросов на определенной высоте, изоляторы для изоляции провода от опоры и линейной арматуры, с помощью которой провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы - на опорах.