Тема 2. Електроенергетика України і електропостачання сільських споживачів.
1. Електрифіковані установки виробництва та транспортування електричної енергії на підприємствах галузі
1.1. Загальні відомості про електрифіковані установки виробництва та транспортування електричної енергії.
Відповідно до ГОСТ 21027-75 "Системы энергетические. Принципы и определения", "Правил устройства электроустановок" (ПУЭ) та [2.1 - 2.5] установлені застосовувані у науці, техніці і виробництві терміни і визначення основних понять, які належать до енергетичних систем загального призначення.
Енергетичною системою (енергосистемою) називається сукупність електростанцій, електричних і теплових мереж, з'єднаних між собою і пов'язаних спільністю режиму у безперервному процесі виробництва, перетворення і розподілу електричної енергії і теплоти при загальному керуванні цим режимом.
Об'єднана енергосистема (ОЕС) - це сукупність декількох енергетичних систем, об'єднаних загальним режимом роботи, маюча спільне диспетчерське керування як найвищий ступінь керування по відношенню до диспетчерських керувань енергосистем, що до неї входять.
Єдина енергосистема (ЄЕС) - це сукупність об'єднаних енергосистем, з'єднаних міжсистемними зв'язками, які охоплюють значну частину території країни при спільному режимі роботи і маюча диспетчерське керування.
Енергорайон (ЕР) - сукупність об'єктів енергосистеми, розташованої на частині обслугованої нею території.
Електричною частиною енергосистеми називається сукупність енергоустановок електричних станцій і електричних мереж енергосистеми.
Електроустановками називається сукупність машин, апаратів, ліній і допоміжного обладнання (разом зі спорудами і приміщеннями, у яких вони встановлені), призначених для виробництва, перетворення, передачі, розподілу електричної енергії і перетворення її в інший вид енергії.
Приймачем електричної енергії (електроприймачем ЕП) називається апарат, агрегат, механізм, призначений для перетворення електричної енергії в інший вид енергії.
Споживачем електричної енергії (СЕ) називається електроприймач або група електроприймачів, об'єднаних технологічним процесом і розташованих на певній території.
Електропостачанням називається забезпечення споживачів електричною енергією.
Системою електропостачання (СЕП) називається сукупність комплектів електротехнічного обладнання, призначеного для забезпечення споживачів електричною енергією.
Електричною мережею (ЕМ) називається сукупність електроустановок для передачі і розподілу електричної енергії, яка складається із підстанцій, розподільних пристроїв, струмопроводів, повітряних (ПЛ) і кабельних (КЛ) ліній електропередачі (ЛЕП), працюючих на визначеній теріторії.
Трансформаторною підстанцією (ТП) називається електроустановка, яка служить для прийняття, перетворення і розподілу електричної енергії і складається із силових трансформаторів, розподільних пристроїв, пристроїв керування, релейного захисту і автоматики, а також допоміжних споруд.
Розподільчим пристроєм (РП) називається частина підстанції, призначена безпосередньо для приймання і розподілу електроенергії, яка містить комутаційні апарати, збірні і з'єднувальні шини, пристрої захисту, автоматики і вимірювальні прилади, а також інші допоміжні пристрої.
Структура системи електропостачання сільськогосподарських об'єктів визначається її призначенням (електропостачання виробничого об'єкта, декількох виробничих об'єктів, розосереджених територіально, окремого населеного пункту, району, декількох районів і т. ін.) і може бути одно - або багатоступінчастою і формується, як правило, на основі електричних мереж трьох типів (рисунок 2.1):
- живильні мережі ( або мережі високої напруги) служать для передачі електроенергії від шин районних енергосистем до проміжних (розподільних) трансформаторних підстанцій і складається із ліній електропередач напругою 110 або 35 кВ і трансформаторних підстанцій з напругою 110/35, 110/10, 35/10, або 35/6 кВ;
- розподільчі мережі середньої напруги, що складаються з ліній електропередач 35,10 або 6 кВ і споживчих трансформаторних підстанцій 35/10, 35/0,4, 10/0,4, 6/0,4 кВ. Мережа напругою 35 кВ у залежності від функції (або забезпечення електроенергією району електропостачання і розподіл її по мережам 10 (6) кВ або розподіл електроенергії від РТП-110/35 кВ по мережам 35 кВ) може бути або живильною високої або розподільною середньої напруги;
- розподільні мережі низької напруги, що складаються з ліній напругою 0,66; 0,38 або 0,22 кВ і безпосередньо живлять електроенергією приєднані до них ектроприймачі.
Сукупність джерела живлення і однієї з типів електричної мережі утворюють одноступеневу структуру СЕП.
На відміну від джерела електричної енергії (ДЕЕ), до якого відносяться пристрої, перетворюючі різні види енергії в електричну, джерелом живлення (ДЖ) в системах електропостачання називається вузол (точка) приєднання мережі, що під'єднується, до живильної системи (або до ДЕЕ), з якого робиться зняття електричної енергії і знаходиться під напругою у межах, регламентованих нормативними документами (наприклад ПУЗ) для нормального режиму роботи системи.
До джерел живлення відносяться трансформаторні підстанції, збірні шини розподільних пристроїв низького ступеню напруги трансформаторної підстанції, збірні шини проміжних розподільчих пунктів, відрізок лінії електропередачі, до якої робиться приєднання споживачів, шини генераторної напруги місцевих електростанцій, шини силових розподільних щитів низької напруги (для внутрішньо-цехових силових мереж). Або, інакше, джерело живлення - це електричні пристрої, призначені для приєднання мережі,що під'єднується, до живильної системи, з яких робиться знімання електричної енергії.
Незалежним джерелом живлення електроприймача або групи електроприймачів називається джерело живлення, на якому зберігається напруга у межах, регламентованих ПУЗ для післяаварійного режиму, під час зникнення її на іншому або інших джерелах живлення цих електроприймачів.
До числа незалежних ДЖ відносяться дві секції або системи шин однієї або двох електростанцій або підстанцій при одночасному дотриманні наступних двох умов:
1) кожна із секцій або систем шин у свою чергу має живлення від незалежного ДЖ;
2) секції (системи) шин не пов'язані між собою або мають зв'язок, що автоматично вимикається під час порушення нормальної роботи однієї з секцій (систем) шин.
Електропостачання сільськогосподарських споживачів, розташованих на території одного населеного пункту або виробничого об'єкта здійснюється, як правило, за двохступеневою системою: внутрішнє електропостачання - розподільними мережами низької напруги від споживчих підстанцій 10/0,4 кВ, зовнішнє - розподільними мережами середньої напруги від джерел (або центрів) живлення, якими є районні трансформаторні підстанції РТП - 35/10 кВ.
Структура системи електропостачання. Основоположною ланкою у будь-якій структурі СЕП є приймачі або споживачі електричної енергії, що накладають основні вимоги при розробці функціональних і конструктивних рішень систем.
Рис.