Передача и эффективное использование электрической энергии

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она преимущественно в местах, близких к источникам топливо- и гидроресурсов. Возникает необходимость в передаче ее на большие расстояния.

Мощность, передаваемая по линии трехфазного тока P ф = U ф I ф cosφ ф Мощность трех фаз при равномерной нагрузке: P = 3P ф = 3U ф I ф cosφ ф Когда нагрузки соединены звездой, то: U ф = U л /3; I ф = I л P = (3U л I л /3) cosφ ф = 3IUcosφ. При соединении треугольником: I ф = U л /3; U ф = U л Мощность трехфазной системы: P = 3*IUcosφ

Пути уменьшения потерь электроэнергии: 1. Увеличение напряжения в линии электропередач; 2. Повышение коэффициента мощности потребителя.

Коэффициентом мощности или cos φ электрической сети называется отношение активной мощности к полной мощности нагрузки расчетного участка. cos φ = P/S Только в том случае, когда нагрузка имеет исключительно активный характер, cos φ равен единице. В основном же, активная мощность меньше полной и поэтому коэффициент мощности меньше единицы. Низкий коэффициент мощности потребителя приводит: 1. к необходимости увеличения полной мощности трансформаторов и электрических станций; 2. к понижению КПД вырабатывающих и трансформирующих элементов цепи; 3. к увеличению потерь мощности и напряжения в проводах. Необходимо, чтобы как можно большую часть в полной мощности составляла именно активная мощность, в этом случае коэффициент мощности будет ближе к единице. Для увеличения коэффициента мощности можно: изменить мощность и тип устанавливаемых электродвигателей; увеличить загрузку электродвигателей в процессе работы; уменьшить время работы в холостом режиме оборудования потребляющего индуктивную мощность.

Электрическая подстанция Электрическая подстанция электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.

Повышающие и понижающие подстанции Повышающая подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока. Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях экономии металла, используемого в проводах ЛЭП. Уменьшение силы проходящего тока влечёт за собой уменьшение потери энергии, которая находится в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. Основная причина повышения напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.

Передача электроэнергии постоянным током Наиболее перспективный способ использование постоянного тока. ЛЭП постоянного тока позволяют передать большую энергию по тем же проводам, кроме того, исчезают затруднения, связанные с индуктивным сопротивлением и емкостью линий. Переменное напряжение повышение переменного напряжения (трансформатор) постоянное напряжение переменное напряжение (выпрямитель) (инвертор) понижение до нужного значения. (трансформатор)

Энергосистемы Энергосистемы электрические станции ряда районов страны, объединенные высоковольтными линиями передач, образующие общую электрическую сеть, к которой присоединены потребители. Энергосистема обеспечивает бесперебойность подачи энергии потребителям вне зависимости от места их расположения. Сейчас почти вся Россия обеспечивается электроэнергией объединенными энергетическими системами.

Объединённая энергосистема Объединенная энергетическая система (ОЭС) совокупность нескольких энергетических систем, объединенных общим режимом работы, имеющая общее диспетчерское управление как высшую ступень управления по отношению к диспетчерским управлениям входящих в нее энергосистем. В составе Единой энергетической системы России выделяют шесть ОЭС, седьмая - ОЭС Востока - работает изолированно от Единой энергетической системы. ОЭС Центра (Астраханскую, Белгородскую, Брянскую, Владимирскую, Волгоградскую, Вологодскую, Воронежскую, Нижегородскую, Ивановскую, Тверскую, Калужскую, Костромскую, Курскую, Липецкую, Московскую, Орловскую, Рязанскую, Смоленскую, Тамбовскую, Тульскую и Ярославскую энергосистемы). ОЭС Юга (ранее - ОЭС Северного Кавказа), включающая в себя Дагестанскую, Калмыцкую, Карачаево-Черкесскую, Кабардино-Балкарскую, Кубанскую, Ростовскую, Северо-Осетинскую, Ставропольскую, Чеченскую и Ингушскую энергосистемы.

ОЭС Северо-запада, включающая в себя Архангельскую, Карельскую, Кольскую, Коми, Ленинградскую, Новгородскую, Псковскую и Калининградскую энергосистемы. ОЭС Средней Волги, включающая в себя Марийскую, Мордовскую, Пензенскую, Самарскую, Саратовскую, Татарскую, Ульяновскую и Чувашскую энергосистемы. ОЭС Урала, включающая в себя Башкирскую, Кировскую, Курганскую, Оренбургскую, Пермскую, Свердловскую, Тюменскую, Удмуртскую и Челябинскую энергосистемы. ОЭС Сибири, включающая в себя Алтайскую, Бурятскую, Иркутскую, Красноярскую, Кузбасскую, Новосибирскую, Омскую, Томскую, Хакасскую и Читинскую энергосистемы. ОЭС Востока, включающая в себя Амурскую, Дальневосточную и Хабаровскую энергосистемы.