Номинальные напряжения различных электроприемников (характерные значения и стандарты напряжения)
Для нормальных условий работы источников и приемников электрической энергии, таких как трансформаторы и генераторы, характерны номинальные напряжения Uн — напряжения, на которые рассчитаны данные установки. Эти напряжения регламентируются ГОСТом. Речь идет об электрических сетях и присоединяемых к ним источниках и приемниках электроэнергии.
Для сетей переменного тока с частотой 50 Гц существует шкала напряжений, согласно которой напряжение между фазными проводами должно принимать одно из следующих значений: 12, 24, 36, 42, 127, 220, 380 вольт; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 киловольт. А для сетей постоянного тока: 12, 24, 36, 48, 60, 110, 220, 440, 660, 3000 вольт.
Трехфазные электрические сети переменного тока, а также присоединенные к ним источники и приемники электроэнергии с номинальным напряжением до 1 кВ, согласно ГОСТ 721-78, должны иметь следующие номинальные напряжения: источники — 400/230 В или 690/400 В, а приемники — 380/220 В или 660/380 В.
Нетрудно заметить, что для генераторов номинальное напряжение принимается на 5% большим по сравнению с номинальным напряжением сети. Так делается с целью достижения компенсации потерь напряжения в питаемой ими сети, причем не только для генераторов.
Первичные обмотки присоединенных к генераторам повышающих трансформаторов также должны иметь номинальные напряжения на 5% больше чем на подключаемых к ним линиях. Однако, что касается первичных обмоток трансформаторов понижающих, то их первичные обмотки характеризуются номинальными напряжениями, равными номинальным напряжениям питающих их линий.
Ниже приведена таблица из ГОСТ 721-78, в которой отражены значения наибольших рабочих и номинальных напряжений для трансформаторов и генераторов, а также электрических сетей (трехфазных) с напряжением выше 1 кВ.
Цепи управления, сигнализации и автоматизации электроустановок, как и электрифицированный инструмент, а также местное освещение производственных цехов питаются постоянным током с напряжениями: 12, 24, 36, 48 и 60 вольт, либо переменным током с однофазным напряжением: 12, 24 и 36 вольт. Непосредственно электроприемники (установки) постоянного тока питаются напряжениями 110, 220 и 440 вольт.
Генераторы постоянного тока имеют характерные напряжения: 115, 230 и 460 вольт. Электрифицированный транспорт и различные технологические установки, такие как электропечи, электролизеры, некоторые сварочные аппараты и т.д., получают питание от собственных источников, напряжение на выходах которых может отличаться от приведенных выше значений.
Повышающие силовые трансформаторы имеют первичные обмотки, номинальные напряжения которых принимаются равными номинальным напряжениям трехфазных генераторов.
Первичные обмотки понижающих трансформаторов являются приемниками электроэнергии, поэтому их номинальные напряжения обычно равны напряжению сети.
Вторичные обмотки трансформаторов, которые сами питают электрические сети, имеют номинальные напряжения на 5 либо 10% выше номинальных напряжений питаемых ими сетей, таким образом компенсируются потери непосредственно в передающих линиях с напряжениями ряда: 230 В, 400 В, 690 В; 3,15 кВ (или 3,3 кВ); 6,3 кВ (или 6,6 кВ); 10,5 кВ (или 11 кВ); 21 кВ (или 22 кВ); 38,5 кВ; 121 кВ; 165 кВ; 242 кВ; 347 кВ; 525 кВ; 787 кВ.
Силовые электроприемники рекомендуется питать напряжением 660 В. В сравнении с напряжением 380 В, оно дает вполне определенные преимущества: потери энергии меньше, расход материала в проводах меньше, есть возможность использовать более мощные электродвигатели, требуется меньше трансформаторных подстанций в цехах.
Но для того чтобы запитать маленькие двигатели, цепи управления электроприводом, электроосветительные сети и т. д. — нужно будет устанавливать понижающий трансформатор на 380 вольт. А вот напряжение 3000 вольт применяют лишь тогда, когда сам электроприемник работает именно на этом напряжении.
Для электроснабжения предприятий, для внутризаводского распределения электрической энергии, для питания отдельных электроприемников, — применяется напряжение более 1000 вольт. Напряжение 330 либо 500 кВ используют лишь на очень крупных предприятиях, тогда питание подается прямо от сети энергосистемы. Напряжения 110 и 220 кВ служат для электроснабжения больших предприятий прямо от энергосистемы, а также для распределения электроэнергии на первой ступени электроснабжения.
Предприятия средней мощности питаются напряжением 35 кВ, как и крупные электроприемники и удаленные электропотребители. На этом же напряжении распределяется электроэнергия по системе глубоких вводов.
Предприятия малой мощности питаются напряжениями 6 и 10 кВ, как и распределительные сети внутреннего электроснабжения. Однако именно 10 кВ более целесообразно когда источник питания работает на данном напряжении, а количество электроприемников рассчитанных на 6 кВ сравнительно мало. Номиналы напряжений 20 и 150 кВ не находят широкого применения на промышленных предприятиях, поскольку используются лишь в некоторых энергосистемах, а оборудования на такое напряжение обычно отсутствует.
Напряжение сети всегда выбирается одновременно с разработкой схемы электроснабжения предприятия, и чаще всего с опорой на технико-экономические характеристики различных вариантов, которые вначале друг с другом сравниваются.
Источник
Номинальные напряжения электрических сетей и области их применения
Номинальным напряжением U н источников и приемников электроэнергии (генераторов, трансформаторов) называется такое напряжение, на которое они рассчитаны в условиях нормальной работы.
Номинальные напряжения электрических сетей и присоединяемых к ним источников и приемников электрической энергии устанавливаются ГОСТом.
Шкала номинальных напряжений для сетей переменного тока частотой 50 Гц междуфазное напряжение должно быть 12, 24, 36, 42, 127, 220, 380 В; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ, для сетей постоянного тока -12, 24, 36, 48, 60, 110, 220, 440, 660, 3000 В.
Для электрических сетей трехфазного переменного тока напряжением до 1 кВ и присоединенным к ним источников и приемников электроэнергии ГОСТ 721-78 устанавливает следующие значения номинальных напряжений:
Сети и приемники — 380/220 В; 660/380 В
Источники — 400/230 В; 690/400 В.
Номинальное напряжение генераторов с целью компенсации потери напряжения в питаемой ими сети принимается на 5% больше номинального напряжения этой сети (см. табл. 1).
Номинальные напряжения первичных обмоток, повышающих трансформаторов, присоединяемых к генераторам, приняты также на 5% больше номинальных напряжений подключаемых к ним линий.
Первичные обмотки понижающих трансформаторов имеют номинальные напряжения, равные номинальным напряжениям питающих их линий.
В табл. 1. приведены номинальные и наибольшие рабочие напряжения электрических сетей, генераторов и трансформаторов напряжением выше 1 кВ, принятые ГОСТ 721 — 78.
Таблица 1.1. Номинальные напряжения трехфазного тока, кВ
| Сети и приемники | Трансформаторы и автотрансформаторы | Наибольшее рабочее напряжение | |||
| без РПН | c РПН | ||||
| первичные обмотки | вторичные обмотки | первичные обмотки | вторичные обмотки | ||
| 6 | 6 и 6,3 | 6,3 и 6,6 | 6 и 6,3 | 6,3 и 6,6 | 7,2 |
| 10 | 10 и 10,5 | 10,5 и 11 | 10 и 10,5 | 10,5 и 11 | 12,0 |
| 20 | 20 | 22 | 20 и 21,0 | 22,0 | 24,0 |
| 35 | 35 | 38,5 | 35 и 36,5 | 38,5 | 40,5 |
| 110 | — | 121 | 110 и 115 | 115 и 121 | 126 |
| 220 | — | 242 | 220 и 230 | 230 и 242 | 252 |
| 330 | 330 | 347 | 330 | 330 | 363 |
| 500 | 500 | 525 | 500 | — | 525 |
| 750 | 750 | 787 | 750 | — | 787 |
Питание цепей управления, сигнализации и автоматизации электроустановок, а также электрифицированного инструмента и местного освещения в производственных цехах осуществляется на постоянном токе напряжениями 12, 24, 36, 48 и 60 В и на переменном однофазном токе 12, 24 и 36 В. Электроприемники постоянного тока питаются на напряжениях 110; 220 и 440 В. Напряжения генераторов постоянного тока 115; 230 и 460 В.
Электрифицированный транспорт и ряд технологических установок (электролиз, электропечи, некоторые виды сварки) получают питание на напряжениях, отличных от приведенных выше.
У повышающих силовых трансформаторов номинальное напряжение первичной обмотки совпадает с номинальным напряжением трехфазных генераторов. У понижающих трансформаторов первичная обмотка является приемником электроэнергии, и ее номинальное напряжение равно напряжению сети.
Номинальные напряжения вторичных обмоток трансформаторов, питающих электрические сети, на 5 или 10 % выше номинальных напряжений сети, что дает возможность компенсировать потери напряжения в линиях: 230, 400, 690 В и 3,15 (или 3,3); 6,3 (или 6,6); 10,5 (или 11); 21 (или 22); 38,5; 121; 165; 242; 347; 525; 787 кВ.
Напряжение 660 В рекомендуется для питания силовых электроприемников. По сравнению с напряжением 380 В оно имеет ряд преимуществ: меньшие потери энергии и расход проводникового материала, возможность применения более мощных электродвигателей, меньшее количество цеховых ТП. Однако для питания мелких двигателей, цепей управления электроприводом и сетей электроосвещения необходимо устанавливать дополнительный трансформатор на 380 В.
Напряжение 3 кВ используется только для питания электроприемников, работающих на этом напряжении.
Электроснабжение предприятий, внутризаводское распределение энергии и питание отдельных электроприемников выполняются на напряжениях свыше 1000 В.
Напряжения 500 и 330 кВ применяются для питания особенно крупных предприятий от сетей энергосистемы. На напряжениях 220 и 110 кВ осуществляется питание крупных предприятий от энергосистемы и распределение энергии на первой ступени электроснабжения.
На напряжении 35 кВ питаются предприятия средней мощности, удаленные электропотребители, крупные электроприемники и распределяется энергия по системе глубоких вводов.
Напряжения 6 и 10 кВ используются для питания предприятий малой мощности и в распределительных сетях внутреннего электроснабжения. Напряжение 10 кВ целесообразнее, если источник питания работает на этом напряжении, а число электроприемников на 6 кВ невелико.
Напряжения 20 и 150 кВ широкого применения на промышленных предприятиях не находят из-за использования их только в некоторых энергосистемах и отсутствия соответствующего электрооборудования.
Выбор напряжения сети производится одновременно с выбором схемы электроснабжения, а в некоторых случаях — на основе технико-экономического сравнения вариантов.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Напряжения электрических сетей
Напряжения электрических сетей
При передаче больших потоков электрической энергии неизбежны потери активной мощности, которые, согласно закону Джоуля — Ленца, равны:
где I – величина силы тока, А;
R – активное сопротивление линии, Ом;
Для уменьшения потерь передача и распределение ЭЭ производятся на высоких напряжениях.
По уровню номинального напряжения электрические сети иногда делят на сети низкого (до 1 кВ), среднего (выше 1 кВ до 35 кВ включительно), высокого (110–220 кВ), сверхвысокого (330–750 кВ) и ультравысокого (выше 1000 кВ) напряжений. Напряжение приемников электроэнергии, генераторов и трансформаторов, при котором они нормально и наиболее экономично работают, называют номинальным. Это напряжение указывают в паспорте электрической машины и аппарата.
В установках трехфазного тока номинальным принято считать значение междуфазного напряжения. Поэтому если номинальное напряжение линии – 35 кВ, ее фазное напряжение будет в 3 раз меньше, т.е. 20,2 кВ.
Номинальные напряжения электрических сетей и присоединяемых к ним источников и приемников ЭЭ устанавливаются ГОСТом. Шкала номинальных напряжений для сетей переменного тока частотой 50 Гц:
— до 1000 В: 12, 24, 36, 42, 127, 220, 380 В;
— выше 1000 В: 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ.
Для электрических сетей трехфазного переменного тока напряжением до 1000 В и присоединенных к ним источников и приемников электроэнергии ГОСТ 721-78 устанавливает следующие значения номинальных напряжений:
— сети и приемники – 380/220 В; 660/380 В.
— источники – 400/230 В; 690/400 В.
Номинальное напряжение генераторов с целью компенсации потери напряжения в питаемой ими сети принимается на 5 % больше номинального напряжения этой сети. Номинальные напряжения первичных обмоток, повышающих трансформаторов, присоединяемых к генераторам, приняты также на 5 % больше номинальных напряжений подключаемых к ним линий. Первичные обмотки понижающих трансформаторов имеют номинальные напряжения, равные номинальным напряжениям питающих их линий.
Выбор стандартного напряжения определяет построение всей системы ЭСПП. Для внутрицеховых электрических сетей наиболее распространено напряжение 380/220 В, основное преимущество которого — возможность совместного питания силовых и осветительных ЭП. Наибольшая единичная мощность трехфазных ЭП 380/220 В, как правило, не должна превышать 200–250 кВт, допускающая применение коммутирующей аппаратуры на ток до 630 А. Значительное увеличение электрических нагрузок потребителей (их число и единичная мощность) привело к введению повышенного напряжения — 660 В.
Напряжение 660 В:
— целесообразно на предприятиях, на которых (по условиям планировки цехового оборудования, технологии и окружающей среды) нельзя или трудно приблизить цеховые ТП к ЭП. Это имеет место в угольных шахтах, в карьерах, в нефтедобывающей и химической промышленности, на цементных заводах и т.п. Расстояние от ТП до ЭП при этом увеличивается, и становится необходимым для снижения потерь ЭЭ принять повышенное напряжение распределительной сети 660 В;
— целесообразно на предприятиях с высокой удельной плотностью электрических нагрузок и большим числом электродвигателей в диапазоне мощностей 200–600 кВт;
— позволяет увеличить радиус действия цеховых ТП примерно в 2 раза;
— позволяет повысить единичную мощность трансформаторов, сократить число цеховых ТП, линий и аппаратов напряжением выше 1000 В;
— позволяет снизить в 2 раза расход цветных металлов;
— позволяет увеличить пропускную способность сети 660/380 В в 3 раз.
Недостатки напряжения 660 В:
— необходимость раздельного питания силовых и осветительных ЭП;
— повышенная степень опасности поражения электрическим током.
Напряжение до 42 В (24 В или 36 В) применяется в помещениях с повышенной опасностью для стационарного местного освещения и ручных переносных ламп.
Напряжение 12 В применяется только при особо неблагоприятных условиях в отношении опасности поражения электрическим током (например, при работе в котлах или других металлических резервуарах), для питания ручных переносных светильников.
В зависимости от установленной мощности промышленные предприятия подразделяются на предприятия:
— большой мощности (более 75 МВт).
Напряжения 6 и 10 кВ используются для питания предприятий малой мощности и во внутризаводских распределительных сетях. Напряжение 10 кВ является предпочтительным. Напряжение 6 кВ целесообразно тогда, когда нагрузки и ТП предприятия получают питание от шин генераторов собственной ТЭЦ, а также при наличии значительного числа ЭП на номинальное напряжение 6 кВ.
Напряжение 35 кВ используется:
— для создания центров питания предприятий средней мощности, если распределительные сети выполняются на напряжение 6–10 кВ;
— для электроснабжения крупных предприятий с удаленными (5–20 км) ЭП на это напряжение;
Напряжение 110 кВ находит сейчас все большее применение в качестве питающего напряжения на предприятиях средней мощности и в качестве распределительного по схеме глубокого ввода — большой мощности.
Напряжение 220 кВ применяется для питания крупных энергоемких предприятий от ТП районных энергосистем, а также для распределения ЭЭ на первой ступени схемы электроснабжения.
2 thoughts on “ Напряжения электрических сетей ”
Так как приемники электроэнергии непосредственно подключены к сети определенного номинального напряжения, их номинальные напряжения одинаковы. Вместе с тем, в практике встречаются случаи несовпадения номинальных напряжений электроприемников и электрических сетей Например, лампы накаливания выпускаются на напряжение 230-240 В для рабо
Вы противоречите в двух предложениях сами себе. Номинальное напряжение сети и номинальное напряжение электроприемника, это разные вещи и они по определению не могут быть равны. Возможно Вы путаете номинальное напряжение и мгновенное значение напряжения.
Источник