1.2. Электрические параметры электроэнергетических систем

При анализе работы сети различают параметры элементов сети и параметры ее режимов. Параметрами элементов электрической сети являются сопротивления и проводимости, коэффициенты трансфор­мации. К параметрам сети также относят электродвижущую силу (э.д.с.) источников и задающие токи (мощности) нагрузок. К параметрам ре­жима относятся: значения частоты, токов в ветвях, напряжений в уз­лах, фазовых углов, полной, активной и реактивной мощностей элек­тропередачи, а также значения, характеризующие несимметрию трехфазной системы напряжений или токов и несинусоидальность из­менения напряжения и токов в течение периода основной частоты.

Под режимом сети понимается ее электрическое состояние.

Рассмотрим возможные режимы работы электрических систем.

При работе в нормальном установившемся режиме значения основных параметров (частоты и напряжения) равны но­минальным или находятся в пределах допустимых отклонений от них, значения токов не превышают допустимых по условиям нагревания величин. Нагрузки изменяются медленно, что обеспечивает возмож­ность плавного регулирования работы электростанций и сетей и удер­жание основных параметров в пределах допустимых норм. Отметим, что нормальным считается режим и при включении и отключении мощных линий или трансформаторов, а также для резкопеременных (ударных) нагрузок. В этих случаях после завершения переходного процесса, который продолжается доли секунды, вновь наступает ус­тановившийся нормальный режим, когда значения параметров в кон­трольных точках системы оказываются в допустимых пределах.

В переходном неустановившемся режиме система переходит из установившегося нормального состояния в другое ус­тановившееся с резко изменившимися параметрами. Этот режим счи­тается аварийным и наступает при внезапных изменениях в схеме и резких изменениях генераторных и потребляемых мощностей. В час­тности, это имеет место при авариях на станциях или сетях, напри­мер при коротких замыканиях и последующем отключении повреж­денных элементов сети, резком падении давления пара или напоров воды и т.д. Во время аварийного переходного режима параметры режима системы в некоторых ее контрольных точках могут резко отклоняться от нормированных значений.

1.3. Напряжения электрических сетей

Электрическое оборудование, применяемое в электрических си­стемах, характеризуется номинальным напряжением. При номи­нальном напряжении электроустановки работают в нормальном и экономичном режимах.

Номинальное напряжение сети совпадает с номинальным напря­жением ее приемников.

Первичные обмотки трансформаторов (независимо от того, по­вышающие они или понижающие) играют роль потребителей элект­роэнергии, поэтому их номинальное напряжение принимают равным номинальному напряжению электроприемников.

Генераторы электрических станций и вторичные обмотки транс­форматоров находятся в начале питаемой ими сети, поэтому их напряжения должны быть выше номинального напряжения приемников на величину потерь напряжения в сети. Обычно принимают номиналь­ное напряжение вторичных обмоток трансформатора на 5 или 10% выше номинального для электроприемников и сети.

Таблица 1.1

Номинальные напряжения электрических систем

ЛЭП, предназначенные для распределения электроэнергии меж­ду отдельными потребителями в некотором районе и для связи энер­госистем, могут выполняться как на большие, так и на малые рассто­яния и предназначаться для передачи мощностей различных величин. Для дальних передач большое значение имеет пропускная способ­ность, т. е. та наибольшая мощность, которую можно передавать по ЛЭП с учетом всех ограничивающих факторов.

В табл. 1.1 приведены номинальные междуфазные (линейные) на­пряжения для трехфазных приемников электрической энергии, гене­раторов и трансформаторов.