Элементы устройства электрических сетей

Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности

1.2.22. Для электрических сетей следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109.

1.2.23. Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы.

1.2.24. Выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях производятся исходя из необходимости обеспечения требуемой пропускной способности сети в нормальных и послеаварийных режимах при поддержании необходимых уровней напряжения и запасов устойчивости.

Классификация электрических сетей по величине напряжения

По напряжению электрические сети делят классически на два вида – до 1000 В и выше 1000 В. Для избегания путаниц и удобства эксплуатации серийных электротехнических изделий в установках переменного тока приняты следующие стандарты напряжений:

• До 1000 В – 127 В, 220 В, 380 В, 660 В;
• Выше 1000 В – 3 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 150 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ, 750 кВ;

По условиям нормальной эксплуатации электроприемники, в зависимости от назначения, допускают строго ограниченные отклонения напряжения от его номинального значения. Для поддержания напряжений на заданном уровне нужно компенсировать его потерю в трансформаторах. Именно для этой цели номинальные напряжения генераторов, а также вторичных обмоток трансформаторов имеют номиналы на 5% больше чем электроприемники.

Для сетей местного освещения могут применять малые напряжения, а именно 12 В, 24 В, 36 В.

Классификация электрических сетей по принципу построения

По принципу построения подразделяют электрические сети на замкнутые и разомкнутые.

Разомкнутая сеть – это совокупность разомкнутых линий получающих питание от одного общего источника питания ИП с одной стороны (рисунок ниже):

Ее главным недостатком можно назвать прекращения питания всех электроприемников участка, на котором произошло отключение при обрыве линии.

В замкнутой системе все наоборот — питание поступает от двух источников ИП и при обрыве магистрали в любом месте питание электроприемников не прекратится. Ниже показана простейшая схема замкнутой сети:

Например, в случае обрыва магистрали в точке К электроприемники 1,2,3,4 будут получать питание по верхней магистрали, а 5,6,7,8 по нижней. В зависимости от требований надежности электроснабжения замкнутые системы могут иметь один и более источников питания. Ниже показан пример схемы с двухсторонним питанием:

Классификация электрических сетей по назначению

По назначению сети электрические делят на распределительные и питающие.

Питающая линия – это линия, осуществляющая питание подстанции (П) или распределительного пункта (РП) от центра питания (ЦП) без распределения электрической энергии по ее длине.

Распределительная линия – линия, осуществляющая питание ряда трансформаторных подстанций от РП или ЦП.

В сетях напряжением до 1000 В питающими линиями называют линии идущие от трансформаторных подстанций к распределительным щитам или пунктам, а распределительными называют линии, которые идут непосредственно от распределительных щитов или пунктов к электроприемникам.

Ниже показана схема распределения высокого напряжения с наличием питающей и распределительной сети (а)) и только распределительной (б)):

Сети высокого напряжения сооружают в случаях отдаленности на довольно большое расстояние источника напряжения или большого количества трансформаторных подстанций, которые значительно отдалены друг от друга, например, при электроснабжении крупных промышленных предприятий или городов.

Современное разделение на группы

Современные требования по безопасной электропроводки и практика электромонтажа, идет по пути увеличения групп электропроводки квартиры, а также установки не только этажных щитов, но и электрощитов в квартире.

В рекомендациях компании Schneider Electric можно встретить такую таблицу распределения квартирной электропроводки на группы.

В западном электромонтаже, существует схема разделения на группы под названием «звезда». Это когда каждый электроприёмник дома, запитывается от отдельного автомата защиты, то есть количество групп практически совпадает с количеством электроприёмников. Такая схема дорогостоящая и в России практикуется крайне редко.

Elesant.ru

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

1.2.17. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

1.2.18. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории. Электроприемники первой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

1.2.19. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения. Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

1.2.20. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

1.2.21. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Элементы внешнего электроснабжения

Основная цель проектных работ в области внешнего электроснабжения – это определение технических характеристик для каждого из элементов, входящих в состав разрабатываемой сети.

Рассмотрим, что это за элементы, и от каких факторов зависит их сложность.

Воздушные высоковольтные линии

Линия ВЛ 10

От ближайшей ГПП до районной ТП (или КТП) электроэнергия чаще всего передаётся через воздушные линии среднего класса напряжений (от 1 до 35 кВ).

При проектировании подобных сооружений инженерам необходимо учесть все особенности той местности, через которую будет прокладываться такая линия, что, в свою очередь, может потребовать проведение предварительных инженерных изысканий.

Дополнительные технические трудности, которые надо преодолеть в ходе проектирования ВЛ – это обеспечение надёжной молниезащиты и подавление помех, искажающих синусоидальную форму сигнала.

Подстанции

Последнюю ступень трансформации во внешних сетях электроснабжения выполняют комплексные трансформаторные подстанции (КТП или ТП), в список задач которых входит не только преобразование напряжений, но и обеспечение общесетевых мер безопасности (защитные отключения, контроль баланса фаз и т.д.).

В зависимости от особенностей разработанного проекта, таких подстанций может быть одна или несколько, что означает дополнительный объём работ на проектирование монтажных площадок и помещений для установки трансформаторного оборудования.

Районная распределительная сеть

Передача электроэнергии от трансформаторного узла конечному потребителю может производиться, как через воздушную линию, так и по подземному кабелю.

В городах и современных новостройках используется кабельный вариант. При разработке внешних электросетей для загородных населённых пунктов основным решением является воздушная линия.

Отметим, что протяженность районных распределительных линий может быть весьма значительна, что в совокупности с низким напряжением обуславливает значительные потери на транспортировку (до 3.5%).

Ввиду чего, задачами этого этапа проектирования являются:

• Расчет суммарных потерь в линии и выбор метода их компенсации (добавление мощности ТП или изменение топологии распределительной сети);
• Проектирование системы молниезащиты;
• Выбор типа несущих опор;
• Выбор типа и сечения кабеля, а также разработка технологических рекомендаций по его креплению.

Отдельно отметим, что в ходе проектирования районной распределительной сети крайне важно правильно распределить нагрузку по фазам, поскольку неправильный расчет нагрузки для одной ветви может привести к дестабилизации всей сети.

Вторая и третья категория приемников

Системы распределения электроэнергии с подключением второй категории электрических приемников включают в свой состав такое оборудование, при отключении питании которого возникнет массовый простой рабочих механизмов и промышленного транспорта,недоотпуск продукции, а также нарушения деятельности массового количества людей, проживающих как в черте города, так и за ее пределами. К такой группе электроприемников относятся жилые дома выше 4 этажа, школы и больницы, силовые установки, отключение питания которых не повлечет за собой выход из строя дорогостоящего оборудования, а также другие группы электрических потребителей с общей нагрузкой от 400 до 10 000 кВ.

В качестве источников энергии данной категории должны выступать две независимые станции. Кроме того, отключение от основного источника питания этих объектов допускается до тех пор, пока дежурный персонал не запустит в работу резервный источник, или же это не сделает дежурная бригада рабочих ближайшей электроснабжающей станции.

Что касается третьей категории приемников, то к ним принадлежат все оставшиеся устройства, которые могут питаться всего от 1 источника питания. Кроме того, отключение от сети таких приемников допускается на время ремонта или замены поврежденного оборудования на срок не более суток.

Резервированные распределительные сети

Для создания надежной системы обеспечения электроэнергией, распределительные сети среднего напряжения (СН) делают по резервным схемам, одновременно используя и радиальную и магистральную схемы.

На рисунках мы видим реализации, радиально-магистральную схему резервной распределительной сети (рис 1.3) и кольцевую замкнутую схему сети с единым центром питания.

На следующем фото видим, одинарную и двойную конфигурации сети при двустороннем питании.

А это схема распределительной сети, выполненная по сложно-замкнутой конфигурации с двумя источниками питания (ЦП).

Примечание: ЦП – подстанция. Она принимает электрическую энергию, понижает высокое напряжение распределительной сети способом трансформации (понижающие подстанции) и распределяет электрическую энергию потребителям. Стоит отметить, что есть и повышающие подстанции.

Основные составные части электрической сети

Электроэнергетической сетью (Рис. 5) называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

Рисунок 5 — Электрическая сеть, и электроустановки для передачи и распределения электрической энергии

Все встречающиеся на практике схемы представляют собой сочетания отдельных элементов — фидеров, магистралей и ответвлений.

Электрические сети, в свою очередь, подразделяются на магистральные электрические сети и распределительные электрические сети.

К магистральным сетям относятся все высоковольтные линии электропередач (ЛЭП), к распределительным – ЛЭП мощностью ниже 110 кВ. Виды электрических сетей представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 — Виды электрических сетей

Сети связаны между собой трансформаторными и распределительными подстанциями. Для обеспечения установленных требований, энергосистемы оборудуют специальными диспетчерскими пунктами, оснащёнными средствами контроля, управления, связи и специальными схемами расположения электростанций, линий передач и понижающих подстанций.

Электрические сети делятся по:

• напряжению;
• степени подвижности;
• назначению;
• роду тока и числу проводов;
• схеме электрических соединений:

а) разомкнутые (нерезервированные). Схемы разомкнутых сетей представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 — Схемы разомкнутых сетей: а — радиальные (нагрузка только на конце линии); б — магистральные (нагрузка присоединена к линии в разных местах)

б) замкнутые (резервированные) (Рис. 8).

Рисунок 8 — Схемы замкнутых сетей: а — сеть с двухсторонним питанием; б — кольцевая сеть; в — двойная магистральная линия; г сложнозамкнутая сеть (для питания ответственных потребителей по двум и более направлениям)

Магистральные схемы электроснабжения применяются в следующих случаях:

• а) когда нагрузка имеет сосредоточенный характер, но отдельные узлы ее оказываются расположенными в одном и том же направлении по отношению к подстанции и на сравнительно незначительных расстояниях друг от друга, причем абсолютные величины нагрузок отдельных узлов недостаточны для рационального применения радиальной схемы;
• б) когда нагрузка имеет распределенный характер с той или иной степенью равномерности.

По конструкции: электропроводки (силовые и осветительные), токопроводы — для передачи электроэнергии в больших количествах на небольшие расстояния, воздушные линии — для передачи электроэнергии на большие расстояния, кабельные линии — для передачи электроэнергии на далекие расстояния в случаях, когда сооружение ВЛ невозможно.

Наибольшее распространение для местных распределительных сетей получили радиальные, магистральные, смешанные (радиальномагистральные) и петлевые схемы.

При радиальной схеме электроснабжения каждая линия является как бы лучом, соединяющим узел сети (подстанцию, распределительный пункт) с единственным потребителем.

При магистральной схеме электроснабжения одна линия — магистраль — обслуживает, как указано, несколько распределительных пунктов или приемников, присоединенных к ней в различных ее точках.

Смешанные схемы распределительных местных сетей применяются при различном расположении потребителей относительно ЦП и сочетаются принципы построения как радиальной, так и магистральных схем.

К электрическим сетям предъявляются следующие требования: надежность, живучесть и экономичность.

Надежность — основное техническое требование, под которым понимается свойство сети выполнять свое назначение в пределах заданного времени и условий работы, обеспечивая электроприемники электроэнергией в необходимом количестве и надлежащего качества.

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

Экономичность — это минимум затрат на сооружение и эксплуатацию сети при условии выполнения требований надежности и живучести.

Способы крепления шинопроводов

Открытые шинные магистрали прокладываются на изоляторах на высоте 10… 12 м по нижнему поясу ферм. Не рекомендуется их применять в мощных протяженных сетях, поскольку они имеют большую индуктивность по сравнению с комплектными шинопроводами, а следовательно, и большие потери напряжения.

Наибольшее применение находят комплектные шинопроводы (магистральные, распределительные, троллейные и осветительные), состоящие из отдельных секций и соединяемые между собой сваркой, болтовыми зажимами или штепсельными разъемами. Электрическая сеть из таких шинопроводов позволяет осуществлять ее скоростной монтаж.

Ответвления от них выполняются кабелем или ответвительными секциями с глухим присоединением, рубильником или автоматом. Распределительный шинопровод может устанавливаться на стойках, кронштейнах или подвесах на высоте 2,2…2,5 м от пола. Для подвода питания к нему применяется вводная коробка с рубильником или коммутационный ящик с защитной аппаратурой или без нее. От распределительного шинопровода через его ответвительные коробки провода прокладывают к электроприемникам в пластмассовых трубах, металлорукавах, коробах, лотках и перфополосах.

Проводники, полупроводники и изоляторы.

Не все тела одинаково проводят электричество. Тела, хорошо проводящие электричество, называются ПРОВОДНИКАМИ, а плохо проводящими электричество – ИЗОЛЯТОРАМИ или ДИЭЛЕКТРИКАМИ. Существует и промежуточная группа тел, обладающая слабой способностью проводить электричество – ПОЛУПРОВОДНИКИ.

Поэтому абсолютно естественно, что провод, которым монтируется электрика в доме состоит из металлической части, как правило, меди или алюминия, обернутой в резиновое изоляционное покрытие, которое не проводит электрический ток. Классификация проводников показывает, что они бывают самые разные, но принцип их устройства будет всегда один: внутри проводящий материал, снаружи диэлектрик.

СИЛОВЫХ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Осветительные сети

Описание: Электрическое освещение подразделяется на:

— внутреннее освещение (освещение внутри зданий и сооружений);

— наружное освещение (уличное освещение, освещение ландшафта);

— световую рекламу, знаки и иллюминацию (внутренняя и внешняя подсветка рекламных щитов и конструкций, подсветка дорожных и иных знаков, подсветка зданий и сооружений).

Осветительная сеть состоит из:

— питающей сети (сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до ВУ, ВРУ, ГРЩ);

— распределительной сети (сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов, щитков и пунктов питания);

— групповой сети (сеть от щитков до светильников);

— осветительных приборов.

Назначение:

Осветительные сети предназначены для получения искусственного освещения в неосвещенных естественным светом помещениях, для освещения помещений и уличных площадок в ночное и сумеречное время, для подсветки световой рекламы и питание иллюминаций.

Силовые сети

Назначение:

Силовые сети предназначены для обеспечения питания конечных стационарных электропотребителей (нагревательные элементы, асинхронные двигатели электроустановок, двигатели постоянного тока, трансформирующие устройства, электронная бытовая техника), а также для возможности подключения нестационарных (переносимых) электроприемников.

Описание:

Силовые сети могут включать в себя:

— вводное устройство (ВУ) (совокупность конструкций, аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе питающей линии в здание или его обособленную часть);

— вводно-распределительное устройство (ВРУ) (это вводное устройство с аппаратами и приборами отходящий линий);

— главный распределительный щит (ГРЩ) (щит, через который производится снабжение электроэнергией всего здания или его обособленной части);

— распределительный пункт (РП) (устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты для отдельных электроприемников или их групп);

— групповой щиток (устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты для отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников);

— квартирный щиток (групповой щиток, установленный в квартире и предназначенный для присоединения сети, питающей светильники, штепсельные розетки и стационарные электроприемники квартиры);

— этажный распределительный щиток (щиток, установленный на этажах жилых домов и предназначенный для питания квартир или квартирных щитков);

— электрощитовое помещение (помещение, доступное только для обслуживающего квалифицированного персонала, в котором устанавливаются ВУ, ВРУ, ГРЩ и другие распределительные устройства);

— питающая сеть (сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до ВУ, ВРУ, ГРЩ);

— распределительная сеть (сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов и щитков);

— групповая сеть (сеть от щитков и распределительных пунктов до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников).

Область применения. Определения

6.1.1. Настоящий раздел Правил распространяется на установки электрического освещения зданий, помещений и сооружений наружного освещения городов, поселков и сельских населенных пунктов, территорий предприятий и учреждений, на установки оздоровительного ультрафиолетового облучения длительного действия, установки световой рекламы, световые знаки и иллюминационные установки. 6.1.2. Электрическое освещение специальных установок (жилых и общественных зданий, зрелищных предприятий, клубных учреждений, спортивных сооружений, взрывоопасных и пожароопасных зон) кроме требований настоящего раздела должно удовлетворять также требованиям соответствующих глав разд. 7.

6.1.3. Питающая осветительная сеть — сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до ВУ, ВРУ, ГРЩ.

6.1.4. Распределительная сеть — сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов, щитков и пунктов питания наружного освещения.

6.1.5. Групповая сеть — сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.

6.1.6. Пункт питания наружного освещения — электрическое распределительное устройство для присоединения групповой сети наружного освещения к источнику питания.

6.1.7. Фаза ночного режима — фаза питающей или распределительной сети наружного освещения, не отключаемая в ночные часы.

6.1.8. Каскадная система управления наружным освещением — система, осуществляющая последовательное включение (отключение) участков групповой сети наружного освещения.

6.1.9. Провода зарядки светильника — провода, прокладываемые внутри светильника от установленных в нем контактных зажимов или штепсельных разъемов для присоединения к сети (для светильника, не имеющего внутри контактных зажимов или штепсельного разъема, — провода или кабели от места присоединения светильника к сети) до установленных в светильнике аппаратов и ламповых патронов.

Виды внешних электросетей

С точки зрения проектирования можно выделить следующие группы внешних сетей электроснабжения:

• Муниципальные (электроснабжение города и крупных административных центров);
• Для промышленных предприятий;
• Поселковые и районные (в том числе и электросети для садовых товариществ);
• Придомовые.

В первом и втором случае (муниципальные и производственные) внешняя электросеть разрабатывается от точки подключения к магистральной линии сверхвысокого напряжения. То есть, в проект включаются расчёты для подстанций нескольких типов:

• УРП (узловая распределительная подстанция) или ГПП (главная понизительная подстанция) или ПГВ (подстанция глубокого ввода);
• ТП или КТП, представляющие из себя понижающие трансформаторы 10/0.4 или 6/0.4, устанавливаемые в районных распределительных сетях.

При разработке поселковых и районных подсетей, техническое задание формируется для участка от ближайшей ГПП до точек подключения конечных потребителей.

Проектирование придомовых наружных сетей, выполняется, как правило, как часть электропроекта для внутренней сети, но в некоторых случаях требует и отдельного проектирования. Наиболее наглядный пример проекта с такими особенностями – внутренняя сеть небольших ЖСК, на придомовой территории которых построены подземные паркинги, автономные котельные и другие электрифицируемые объекты инфраструктуры.

Существует ещё один важный фактор, существенно влияющий на сложность разработки наружного электроснабжения – это конструктивный тип распределительной сети (воздушная или подземный кабель). При использовании кабельной передачи, проект необходимо согласовывать с городскими службами, ответственными за другие подземные коммуникации.

Групповые цепи квартиры

В квартирах рекомендовано разделять цепи электропроводки на (минимум) три группы: группа штепсельных розеток комнат, группу света, и группу розеток кухни с коридором.

Если в ванной комнате есть розетки в третьей зоне необходимо предусмотреть установку УЗО с током отсечки 30 мА.

Для квартир с электроплитами, предусматривается отдельная группа электропитания для плиты (п.14.12 СП31.110.2003).

В нормативах, указано, что в отдельных случаях, можно снизить количество групп квартиры до 2-х и сделать смешанное электропитания освещения и розеток, разделив квартиру на жилые комнаты и кухню с коридором.

Схемы питания осветительных установок

Сети электрического освещения подразделяются на питающие, распределительные и групповые.

Питающая осветительная сеть – сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до вводного устройства (ВУ), вводно-распределительного устройства (ВРУ), главного распределительного щита (ГРЩ).

Распределительная сеть – сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов, щитков и пунктов питания освещения.

Групповая сеть – сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.

Питание электрического освещения осуществляется, как правило, совместно с силовыми электроприемниками от общих трехфазных силовых трансформаторов с глухозаземленной нейтралью и номинальным напряжением на низкой стороне равным 400/230 В. Номинальное напряжение в таких сетях составляет 380/220 В.

Питание осветительной установки может производиться как от отдельных осветительных трансформаторов, так и от общих, совмещенных трансформаторов, питающих одновременно и силовую нагрузку. Отдельные осветительные трансформаторы устанавливают редко, когда силовые трансформаторы питают такую нагрузку, как сварочные аппараты или крупные двигатели, при включении которых резко изменяется напряжение.

Схема электроснабжения осветительной и силовой нагрузки

Групповой щиток – устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников.

От распределительных щитов подстанций, питание осветительных сетей производится самостоятельными отдельными линиями. Каждый из них питает один или несколько групповых щитов в зависимости от их мощности и взаимного расположения. При питании магистралью трех и более (групповых) щитков их следует применять с аппаратами управления на вводе. В зданиях без естественного света вводные аппараты рекомендуется устанавливать на каждом из групповых щитков освещения, исключая те случаи, когда каждый щиток питается самостоятельной линией.

Резервированные распределительные сети

Для создания надежной системы обеспечения электроэнергией, распределительные сети среднего напряжения (СН) делают по резервным схемам, одновременно используя и радиальную и магистральную схемы.

На рисунках мы видим реализации, радиально-магистральную схему резервной распределительной сети (рис 1.3) и кольцевую замкнутую схему сети с единым центром питания.

На следующем фото видим, одинарную и двойную конфигурации сети при двустороннем питании.

А это схема распределительной сети, выполненная по сложно-замкнутой конфигурации с двумя источниками питания (ЦП).

Примечание: ЦП – подстанция. Она принимает электрическую энергию, понижает высокое напряжение распределительной сети способом трансформации (понижающие подстанции) и распределяет электрическую энергию потребителям. Стоит отметить, что есть и повышающие подстанции.

Понятие сети электроснабжения

Сети электроснабжения – это особые инженерные системы, включающие в себя комплекс различного оборудования, предназначенного для передачи электроэнергии потребителям.

Важнейшими элементами любой системы электроснабжения считаются линии электропередач, а также набор распределительных устройств и электрические подстанции, относящие к хозяйству эксплуатирующей компании. В определенных ситуациях, и источники электрического снабжения, и потребители электрической энергии считаются элементами сетей электроснабжения. Обычно сеть разделяется на определенные участки, для которых характерны различные номиналы напряжения.

Типы электрических сетей

Все существующие сети электроснабжения можно разделить на отдельные типы по областям применения, роду тока и масштабным признакам.

По назначению электросети делятся на 4 основных типа:

• системы общего назначения, предназначенные для обеспечения электрической энергией жилых сооружений, а также промышленных, административных и сельскохозяйственных объектов;
• электрические системы автономного типа, которые используются для обеспечения энергией автономных и мобильных объектов, в том числе: судов, самолетов, транспортных средств и автономных станций;
• системы для технологических сооружений, необходимые для подачи электричества на специальные производственные предприятия и другие инженерные системы;
• контактные сети, основной направленностью которых является передача электрической энергии на движущиеся потребители, к примеру, на трамваи и локомотивы.

По масштабным признакам и размерам электрические системы разделяются на следующие виды:

1. Магистральные линии электроснабжения – электрические системы, которые связывают отдельные страны и регионы, включая их крупнейшие центры потребления и источники электроэнергии. Для таких систем характерен сверхвысокий уровень напряжения и значительные потоки мощности.
2. Региональные электрические системы – системы в масштабах области или отдельного региона, которые питаются от магистральных электросетей и собственных местных источников. Региональные сети необходимы для обеспечения электроэнергией крупных потребителей – районов, городов и крупнейших производственных предприятий. Для таких системы характерен высокий и средний уровень напряжения и большие мощности, которые могут выражаться в гигаваттах и сотнях мегаватт.
3. Распределительные и районные системы, получающие питание от региональных источников. В большинстве случаев, районные сети не имеют собственных источников электричества, они предназначены для обслуживания мелких и средних потребителей, к примеру, поселков, предприятий, кварталов и т.д. Для этих сетей характерен низкий и средний уровень напряжения.
4. Внутренние электрические системы. Такие сети предназначены для распределения электрической энергии на небольших расстояниях, в пределах одного квартала или района. Внутренние системы иногда имеют собственные источники, но обычно имеют не больше двух точек питания.
5. Системы нижнего уровня. Это электрические сети отдельных сооружений и даже помещений. Часто рассматриваются совместно с внутренними электрическими системами. К таким сетям относятся, к примеру, проекты электроснабжения офисов, частных домов и квартир.

По роду тока электрические сети можно разделить на сети с переменным трехфазным, переменным однофазным и постоянным током.

Переменный трехфазный тип характерен для большей части существующих магистральных, региональных и районных систем. Однофазная проводка обычно используется в бытовых электрических системах конечных потребителей. Постоянный сок используется только в контактных системах, к примеру, в системах автономного электрического снабжения.

Виды систем электроснабжения

Каждую СЭС можно классифицировать на три вида:

• элементы распределения, преобразования и передачи электроэнергии (подстанции и электрические сети);
• источники электрической энергии (электростанции);
• бытовые и производственные потребители (электроприёмники).

Опираясь на возможности обеспечения питания от энергетической системы, выполняемые функции, режимы и величины потребления электроэнергии, мощности и правила пользования, всех потребителей.

СЭС можно классифицировать на следующие категории:

• промышленные;
• бытовые;
• производственные и сельскохозяйственные;
• общественные и коммунальные.

Требования к системам электроснабжения:

• Качество.
• Надежность систем электроснабжения.
• Безопасность.
• Удобства эксплуатации.
• Экономичность.
• Гибкость, обеспечивающая возможную модернизацию.

Ведь каждый приёмник электрической энергии предназначается для функционирования при определённых параметрах. Сюда относится: номинальный ток, напряжение, частота и многое другое.

Таким образом, качество поставляемой электроэнергии определяется рядом её особенностей, при соблюдении которых электроприёмники будут работать в нормальном режиме и выполнять своё предназначение.

Для более экономичного резервирования в СЭС учитывают ещё и перегрузочную способность электрического оборудования, возможность осуществления плановых ремонтных работ. Также во время возникновения аварий предусматривается ручная либо же автоматическая разгрузка от тех потребителей, которые неответственны.