Nennspannung UK. Nennspannungen des Stromnetzes

Nennspannungen elektrische Netzwerke allgemeiner Zweck Wechselstrom in der Russischen Föderation werden durch den aktuellen Standard festgelegt (Tabelle 4.1). Tabelle 4.1

Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) empfiehlt Standardspannungen über 1000 V für 50-Hz-Systeme, siehe Tabelle. 4.2. Tabelle 4.2



Es gibt eine Reihe von Versuchen, die wirtschaftlichen Nutzungszonen von Stromübertragungsleitungen unterschiedlicher Spannung zu bestimmen. Zufriedenstellende Ergebnisse für die gesamte Skala der Nennspannungen im Bereich von 35 bis 1150 kV liefert die von G. A. Illarionov vorgeschlagene empirische Formel:



Dabei ist L die Leitungslänge in km und P die übertragene Leistung in MW. In Russland haben sich zwei Spannungssysteme für Wechselstromnetze (110 kV und höher) durchgesetzt: 110–330–750 kV – im Nordwesten und teilweise im Zentrum – und 110–220–500 kV – im IPS der zentralen und östlichen Regionen des Landes ( siehe auch Abschnitt 1.2). Für diese IPS wurde als nächste Stufe die 1977 in GOST eingeführte Spannung von 1150 kV übernommen. Eine Reihe gebauter 1150-kV-Stromübertragungsabschnitte werden vorübergehend mit einer Spannung von 500 kV betrieben. In der aktuellen Entwicklungsphase des UES Russlands spielen die Netze 330, 500, 750 und in einer Reihe von Stromnetzen die Rolle von Backbone-Netzen – 220 kV. Die erste Stufe der Vertriebsnetze allgemeiner Gebrauch Die Netze sind 220, 330 und teilweise 500 kV, die zweite Stufe ist 110 und 220 kV; Anschließend wird der Strom über das Stromversorgungsnetz an die einzelnen Verbraucher verteilt (siehe Abschnitte 4.5–4.9). Die Konvention zur Aufteilung von Netzen in systembildende Netze und Verteilungsnetze auf der Grundlage der Nennspannung besteht darin, dass mit zunehmender Lastdichte, Kraftwerkskapazität und Gebietsabdeckung durch elektrische Netze die Spannung des Verteilungsnetzes zunimmt. Dies bedeutet, dass Netze, die systembildende Funktionen erfüllen, mit dem Aufkommen von Netzen mit höherer Spannung in Energiesystemen diese Funktionen nach und nach auf sie „übertragen“ und sich in Verteilungsnetze verwandeln. Ein Allzweck-Verteilungsnetz wird immer nach einem schrittweisen Prinzip aufgebaut, indem Netze mit mehreren Spannungen nacheinander „überlagert“ werden. Das Erscheinen der nächsten Spannungsebene ist mit einer Leistungssteigerung der Kraftwerke und der Zweckmäßigkeit verbunden, diese mit einer höheren Spannung auszugeben. Die Umwandlung des Netzes in ein Verteilungsnetz führt zu einer Verkürzung der Länge einzelner Leitungen durch den Anschluss neuer Umspannwerke an das Netz sowie zu Änderungen der Werte und Richtungen der Stromflüsse entlang der Leitungen. Angesichts der bestehenden elektrischen Lastdichten und eines ausgebauten Netzes von 500 kV erfolgt eine Abkehr von der klassischen Nennspannungsskala mit einer Stufe von etwa zwei (500/220/110 kV) und einem schrittweisen Übergang zu einer Stufenstufe von etwa vier (500/110 kV). ) ist eine technisch wirtschaftlich machbare Lösung. Dieser Trend wird durch die Erfahrung technologisch fortgeschrittener Unternehmen bestätigt Ausland wenn Mittelspannungsnetze (220–275 kV) in ihrer Entwicklung begrenzt sind. Am konsequentesten wird diese technische Politik in den Energiesystemen Großbritanniens, Italiens, Deutschlands und anderer Länder verfolgt. So wird im Vereinigten Königreich zunehmend die 400/132-kV-Umwandlung eingesetzt (das 275-kV-Netz ist stillgelegt), in Deutschland die 380/110-kV-Umwandlung (das 220-kV-Netz ist in der Entwicklung begrenzt), in Italien die 380/132-kV-Umwandlung (das Das 150-kV-Netz ist stillgelegt) usw. usw. Die am weitesten verbreiteten Verteilungsnetze sind 110-kV-Netze, sowohl im IPS mit einem Spannungssystem von 220–500 kV als auch 330–750 kV. Der Anteil der 110-kV-Leitungen beträgt etwa 70 % der Gesamtlänge der Freileitungen ab 110 kV. Diese Spannung wird zur Stromversorgung von Industrieunternehmen und Energiezentren, Städten sowie zur Elektrifizierung des Schienen- und Pipelinetransports verwendet; Sie sind die oberste Stufe der Stromverteilung ländliche Gebiete. Die 150-kV-Spannung wurde nur im Kola-Energiesystem entwickelt und wird nicht für den Einsatz in anderen Regionen des Landes empfohlen. Die Spannungen 6-10–20-35 kV sind für Verteilungsnetze in Städten, ländlichen Gebieten und anderen Gebieten bestimmt Industrieunternehmen. Die vorherrschende Versorgungsspannung beträgt 10 kV; 6-kV-Netze behalten ihre Bedeutung spezifisches Gewicht in der Länge, werden aber in der Regel nicht ausgebaut und nach Möglichkeit durch 10-kV-Netze ersetzt. An diese Klasse grenzt die in GOST verfügbare 20-kV-Spannung an, die nur begrenzt verbreitet ist (in einer der zentralen Regionen Moskaus). In ländlichen Gebieten wird eine Spannung von 35 kV verwendet, um CP-Netze von 10 kV zu erstellen (eine 35/0,4-kV-Transformation wird seltener verwendet).

Bei der Planung der Entwicklung eines Stromnetzes wird gleichzeitig mit der Entwicklung der Frage der Konfiguration des Stromnetzes die Frage der Wahl seiner Nennspannung gelöst. Die Skala der linearen Nennspannungen elektrischer Netze wird durch GOST 721-77 festgelegt und beträgt nächste Reihe:

0,38; 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150 kV.

Bei der Wahl der Netznennspannung wird Folgendes berücksichtigt: Allgemeine Empfehlungen:

Spannungen von 6...10 kV werden für industrielle, städtische und landwirtschaftliche Verteilungsnetze verwendet; Die gebräuchlichste Spannung für solche Netze beträgt 10 kV; Die Verwendung einer Spannung von 6 kV für neue Anlagen wird nicht empfohlen, kann jedoch beim Umbau eines bestehenden Stromnetzes verwendet werden, wenn dieses Hochspannungsmotoren für diese Spannung enthält;

Aufgrund der steigenden Belastungen im öffentlichen Versorgungssektor besteht derzeit die Tendenz, die Spannung der Verteilungsnetze zu erhöhen Großstädte bis 20 kV;

Die 35-kV-Spannung wird häufig zum Bau von 10-kV-Energiezentren für landwirtschaftliche Verteilungsnetze verwendet. im Zusammenhang mit dem Kapazitätswachstum ländlicher Verbraucher wird für diese Zwecke eine Spannung von 110 kV eingesetzt;

Spannungen von 110…220 kV werden zum Aufbau regionaler öffentlicher Verteilungsnetze und zur externen Stromversorgung von Großverbrauchern verwendet;

Spannungen von 330 kV und höher werden zur Bildung systembildender Verbindungen der UES und zur Energieversorgung von Großkraftwerken eingesetzt.

Historisch gesehen wurden in unserem Land zwei Spannungssysteme elektrischer Netze (110 kV und höher) gebildet. Ein System mit 110(150), 330, 750 kV ist hauptsächlich für den Nordwesten und teilweise für das Zentrum typisch Nordkaukasus. Ein anderes System mit 110, 220, 500 kV ist typisch für den größten Teil des Landes. Als nächste Stufe wird hier eine Spannung von 1150 kV angenommen. Die Stromübertragung dieser Spannung wurde in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts gebaut und sollte Strom aus Sibirien und Kasachstan in den Ural transportieren. Derzeit werden 1150-kV-Stromübertragungsabschnitte zeitweise mit einer Spannung von 500 kV betrieben. Die Überführung dieser Stromübertragung auf eine Spannung von 1150 kV erfolgt später.

Die Nennspannung einer einzelnen Übertragungsleitung hängt hauptsächlich von zwei Parametern ab: der Leistung Rüber die Leitung übertragenen Informationen und der Entfernung L, auf den diese Macht übertragen wird. In diesem Zusammenhang gibt es mehrere empirische Formeln zur Wahl der Nennnetzspannung, die von verschiedenen Autoren vorgeschlagen werden.

Stills Formel

U nom = , kV,

Wo R, kW, L, km, liefert akzeptable Ergebnisse für Werte L 250 km und R 60 MW.

Illarionovs Formel

U nom = ,

Wo R, MW; L, km liefert zufriedenstellende Ergebnisse für die gesamte Skala der Nennspannungen von 35 bis 1150 kV.

Die Wahl der Nennspannung eines Stromnetzes, das aus einer bestimmten Anzahl von Leitungen und Umspannwerken besteht, ist im Allgemeinen eine Aufgabe des technischen und wirtschaftlichen Vergleichs Verschiedene Optionen. Dabei sind in der Regel nicht nur die Kosten für Stromleitungen, sondern auch für Umspannwerke zu berücksichtigen. Lassen Sie uns dies anhand eines einfachen Beispiels erklären.

Es wird ein Stromnetz entworfen, das aus zwei Längenabschnitten besteht L1 Und L 2 (Abb. 4.1, A). Eine vorläufige Beurteilung der Nennspannung ergab, dass für den Kopfabschnitt eine Spannung von 220 kV und für den zweiten Abschnitt eine Spannung von 110 kV angenommen werden sollte. In diesem Fall ist es notwendig, die beiden Optionen zu vergleichen.

In der ersten Version (Abb. 4.1, B) Das gesamte Netz wird mit einer Spannung von 220 kV betrieben. Bei der zweiten Option (Abb. 4.1, V) Der Kopfabschnitt des Netzes wird mit einer Spannung von 220 kV und der zweite Abschnitt mit einer Spannung von 110 kV betrieben.

Bei der zweiten Option die Linie W 2 Spannung 110 kV und Umspannwerk 110/10 kV mit Transformator T wird billiger sein als Linie W 2 Spannung 220 kV und Unterstationen 220/10 kV mit Transformator T 2 erste Optionen. Allerdings ein 220/110/10-kV-Umspannwerk mit Spartransformator BEI Die zweite Option ist teurer als eine 220/10-kV-Umspannstation mit Transformator T 1 erste Option.

a B C)

Reis. 4.1. Planen ( A) und zwei Optionen ( B) Und ( V) Netzspannung

Die endgültige Wahl der Netzspannung wird durch den Vergleich dieser Kostenoptionen bestimmt. Beträgt der Kostenunterschied weniger als 5 %, sollte der Variante mit höherer Nennspannung der Vorzug gegeben werden.

Jedes Stromnetz zeichnet sich durch eine Nennspannung aus, für die seine Geräte ausgelegt sind. Nennspannung liefert normale Arbeit elektrische Verbraucher (EC), sollte den größten wirtschaftlichen Effekt erzielen und wird durch die übertragene bestimmt Wirkleistung und die Länge der Stromleitung.

GOST 21128-75 führte eine Skala der nominalen Phase-zu-Phase-Spannungen von Stromnetzen und Empfängern bis 1000 V AC ein: 220,380, 660 V.

GOST 721-77 führte eine Skala der nominalen Phase-Phase-Spannungen von Wechselstromnetzen über 1000 V ein:

0,38, 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150.

In der Tabelle 2.1. Es wird eine Klassifizierung elektrischer Netze vorgestellt, die die Unterteilung in Niederspannungsnetze (LV), Mittelspannungsnetze (MV), Hochspannungsnetze (HV), Höchstspannungsnetze (UHV) und Höchstspannungsnetze (UHV) zeigt.

Die ED-Last bleibt nicht konstant, sondern verändert sich abhängig von Änderungen im Betriebsmodus (z. B. entsprechend dem Fortgang des Produktionsprozesses), sodass die Spannung an den Netzknoten ständig vom Nennwert abweicht, was die Qualität verringert von Strom und bringt Verluste mit sich. Untersuchungen haben gezeigt, dass bei den meisten elektrischen Empfängern die stabile Zone durch Spannungsabweichungswerte begrenzt ist

Untersuchungen haben gezeigt, dass bei den meisten elektrischen Empfängern die stabile Zone durch die Spannungsabweichungswerte begrenzt ist.

In der Regel ist die Spannung am Anfang der Leitung größer als die Spannung am Ende und unterscheidet sich um die Höhe des Spannungsverlustes

Um die Verbraucherspannung U 2 näher an die Nennspannung des Stromnetzes zu bringen und qualitativ hochwertige Energie bereitzustellen, werden die Nennspannungen der Netzspannungsgeneratoren von GOST auf 5 % über dem Nennwert eingestellt

Da die Primärwicklungen von Aufwärtstransformatoren auf die gleiche Weise direkt mit den Generatorklemmen verbunden werden müssen, sind deren Nennspannungen gleich

Die Primärwicklungen von Abwärtstransformatoren sind Verbraucher in Bezug auf die Netze, aus denen sie gespeist werden, daher muss die Bedingung erfüllt sein

IN In letzter Zeit Die Industrie produziert Abwärtstransformatoren mit einer Spannung von 110-220 kV mit Spannung Primärwicklung 5 % mehr als die Nennnetzspannung

Die Sekundärwicklungen sowohl der Abwärts- als auch der Aufwärtstransformatoren sind Quellen in Bezug auf das Netz, das sie versorgen. Nennspannungen Sekundärwicklungen haben Werte, die 5-10 % höher sind als die Nennspannung dieses Netzwerks

Dies geschieht, um den Spannungsabfall im Stromversorgungsnetz auszugleichen. In Abb. Abbildung 2.1 zeigt ein Spannungsdiagramm, das das oben Gesagte deutlich verdeutlicht.

2.2. Neutrale Modi elektrischer Netze

Der Nullpunkt (Neutralleiter) dreiphasiger Stromnetze kann fest geerdet sein (Abb. 2.2, a), über einen hochohmigen Widerstand geerdet (Abb. 2.2, b) oder vom Boden isoliert sein (Abb. 2.2, c). .

Der Neutralmodus in elektrischen Netzen bis 1000 V wird durch die Sicherheit der Netzwartung und in Netzen über 1000 V durch die unterbrechungsfreie Stromversorgung, Effizienz und Zuverlässigkeit elektrischer Anlagen bestimmt. Nach den Elektroinstallationsregeln (PUE) ist der Betrieb von Elektroinstallationen mit Spannungen bis 1000 V sowohl mit fest geerdetem als auch mit isoliertem Neutralleiter zulässig.

Feierabend -

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VORTRAG 1. ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN VON ELEKTRISCHEN ENERGIEÜBERTRAGUNGS- UND -VERTEILUNGSSYSTEMEN. SIMULATION VON ELEMENTEN ELEKTRISCHER SYSTEME

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Eigenschaften des elektrischen Energieübertragungssystems
Die Basis des Übertragungssystems elektrische Energie aus Kraftwerke, seine Produzenten, zu großen Gebieten des Stromverbrauchs oder Verteilungsknoten von EPS werden se entwickelt

Eigenschaften elektrischer Energieverteilungssysteme
Der Zweck von Verteilungsnetzen ist die direkte Lieferung von Strom an Verbraucher mit einer Spannung von 6–10 kV, die Verteilung von Strom zwischen Umspannwerken im Bereich von 6–110/0,38–35 kV

System zur Übertragung und Verteilung elektrischer Energie
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Neutraler Modus von Netzen bis 1000 V mit fest geerdetem Neutralleiter
Am gebräuchlichsten sind Vierleiter-Drehstromnetze mit Spannungen von 380/220, 220/127, 660/380 (Abb. 2.3) (der Zähler entspricht der linearen Spannung und der Nenner entspricht der Phasenspannung).

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Hierbei handelt es sich um Dreileiternetze, die zur Versorgung besonders kritischer Verbraucher mit kleinen Netzzweigen eingesetzt werden und gleichzeitig die Phasenisolationskontrolle in den Netzen gewährleisten. Das

Hochspannungsnetze mit isoliertem Neutralleiter
Der Verbraucher ist eingeschaltet Leitungsspannung, neutral und geerdet symmetrischer Modus zusammenpassen. Die Spannung, der die Isolierung standhalten muss, ist die Spannung zwischen Phase und Erde

Hochspannungsnetze mit kompensiertem Neutralleiter
Diese Netze werden auch als Netze mit geringem Erdschlussstrom klassifiziert (Abb. 2.9).

Hochspannungsnetze mit fest geerdetem Neutralleiter
Zu diesen Netzen zählen Netze mit einer Nennspannung von 110 kV und mehr hoher Strom Erdschluss (&g

Fragen zum Selbsttest
1. Wie hoch ist die Nennspannung? 2. Was ist der Nennspannungsbereich elektrischer Netze? 3. Wie werden Stromnetze nach Spannung, Gebietsabdeckung und Zweck klassifiziert?

VORTRAG 3. GRUNDSÄTZE DES DESIGNS VON STROMLEITUNGEN
Plan 1. Zweck Luftleitungen Kraftübertragung 2. Gestaltung von Freileitungen. 3. Freileitungsstützen. 4. Oberleitungsdrähte. 5. Gewitter

Freileitungen
Freileitungen sind solche, die der Übertragung und Verteilung von Energie durch darauf befindliche Leitungen dienen draußen und durch Stützen und Isolatoren gestützt. Luft

Kabelstromleitungen
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Fragen zum Selbsttest
1. Wie werden Stromleitungen klassifiziert? Design? 2. Welche Faktoren bestimmen die Wahl des Stromleitungstyps? 3.Welche Anforderungen müssen erfüllt sein?

Aktiver Widerstand
Verursacht Erwärmung der Drähte ( Wärmeverluste) und hängt vom Material der stromführenden Leiter und deren Querschnitt ab. Für Leitungen mit Drähten aus Buntmetall mit kleinem Querschnitt

Stromleitungen mit Stahldrähten
Der Hauptvorteil von Stahldrähten ist ihre hohe Festigkeit mechanische Eigenschaften. Insbesondere die Zugfestigkeit von Stahldrähten erreicht 600–700 MPa (60–70 kg/mm2).

Fragen zum Selbsttest
1.Für welche Zwecke werden Ersatzschaltkreise verwendet? Nennen Sie die Vor- und Nachteile dieser Systeme. 2. Was ist die physische Essenz? aktiver Widerstand Stromleitungen? 3. Wie in

VORTRAG 5. PARAMETER UND ELEKTRISCHE SCHALTPLÄNE VON DOPPELWICKLUNGSTRANSFORMATOREN
Plan 1. Zweck, Symbole, Wicklungsanschlusspläne und Vektordiagramme Transformatorspannungen. 2.Doppelwicklungstransformatoren.

Doppelwicklungstransformatoren
Bei der Berechnung der Modi dreiphasiger elektrischer Netze mit gleichmäßiger Phasenbelastung werden Transformatoren in den Auslegungsdiagrammen durch ein Ersatzschaltbild für eine Phase dargestellt.

Arten und Zwecke von Geräten
Als Blindleistungskompensatoren kommen in Betracht: statische Kondensatorbänke, Shunt-Drosseln, statische Thyristorkompensatoren (STC) und Synchronkompensatoren.