Какие линии электропередач используются для передачи электроэнергии: Какие линии электропередач используются для передачи электроэнергии?

Какие линии электропередач используются для передачи электроэнергии?

Линии электропередач (ЛЭП) представляют собой один из компонентов электрической сети, необходимый для передачи электрического тока на расстоянии. На данный момент чаще всего используются воздушные линии электропередач, основной отличительной чертой которых является размещение проводов, по которым передаётся электричество на открытом воздухе. Для этого могут использоваться как высоковольтные столбы, так и мосты, путепроводы и т.д.

Какие ЛЭП используются при передачи электроэнергии?

На текущий момент различают следующие виды линий электропередач, которые могут быть использованы для передачи электроэнергии:

• Воздушные;
• Кабельные;
• Газоизолированные;

Также линии электропередач принято классифицировать и по другим критериям.

Классификация по типу тока

По типу тока все ЛЭП можно разделить на две категории: передающие постоянный ток и передающие переменный ток. Большинство линий электропередач используемых для передачи электрической энергии осуществляют передачу переменного тока, так как именно такой вид тока необходим чаще всего. Что же касается ЛЭП передающих постоянный ток они необходимы в достаточно небольшом количестве случаев.

Классификация по назначению

Линии электропередач можно классифицировать по назначению следующим образом:

• Сверхдальние напряжение которых превышает 500 КВ, используемые для того чтобы связать отдельные энергосистемы;
• Магистральные линии электропередач напряжение которых находится в пределах от 220 до 330 КВ;
• Распределённые воздушные линии электропередач с напряжением в 150, 110 и 35 КВ, которые необходимы для подачи электрической энергии на предприятия и в населённые пункты;
• Воздушные линии электропередач до 20 КВ, используемые для подачи электрической энергии к потребителю

Линия электропередачи (ЛЭП) – Что такое Линия электропередачи (ЛЭП)?

26 ноября 2018 в 13:26

13455

Линия электропередачи – это один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи

org/ImageObject”>

Линия электропередачи (ЛЭП) – это один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока, а также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции.

Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.

В последнее время приобретают популярность газоизолированные линии – ГИЛ.

По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов и ВОЛС.

Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Строительство ЛЭП включает в себя проектирование, производственные работы, монтаж, пусконаладку, обслуживание.

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) – устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

В ее состав входят:

• провода,

• траверсы,

• арматура,

• изоляторы,
  

• опоры,

• грозозащитные тросы,

• разрядники,

• заземление,

• секционирующие устройства,

• встроенные в грозозащитный трос, силовой провод),

• вспомогательное оборудование для нужд эксплуатации (аппаратура высокочастотной связи, ёмкостного отбора мощности и др.),

• элементы маркировки высоковольтных проводов и опор ЛЭП для обеспечения безопасности полётов воздушных судов.

Опоры маркируются сочетанием красок определенных цветов, провода – авиационными шарами для обозначения в дневное время.

Для обозначения в дневное и ночное время суток применяются огни светового ограждения.

популярные способы и альтернативные варианты

Электричество не относится к накопительным ресурсам. На сегодняшний день нет эффективных технологий, позволяющих аккумулировать энергию, выработанную генераторами, поэтому передача электроэнергии потребителям относится к актуальным задачам. В стоимость ресурса входят затраты на его производство, потери при транспортировке и расходы на монтаж и обслуживание ЛЭП. При этом от схемы передачи напрямую зависит эффективность системы электроснабжения.

Высокое напряжение, как способ уменьшения потерь

Несмотря на то, что во внутренних сетях большинства потребителей, как правило, 220/380 В, электроэнергия передается к ним по высоковольтным магистралям и понижается на трансформаторных подстанциях.

Для такой схемы работы есть весомые основания, дело в том, что наибольшая доля потерь приходится на нагрев проводов.

Мощность потерь описывает следующая формула: Q = I² * R_л ,

где I – сила тока, проходящего через магистраль, R_Л – ее сопротивление.

Исходя из приведенной формулы можно заключить, что снизить затраты можно путем уменьшения сопротивления в ЛЭП или понизив силу тока. В первом случае потребуется увеличивать сечения провода, это недопустимо, поскольку приведет к существенному удорожанию электропередающих магистралей. Выбрав второй вариант, понадобится увеличить напряжение, то есть, внедрение высоковольтных ЛЭП приводит к снижению потерь мощности.

Классификация линий электропередач

В энергетике принято разделять ЛЭП на виды в зависимости от следующих показателей:

1. Конструктивные особенности линий, осуществляющих передачу электроэнергии. В зависимости от исполнения они могут быть двух видов:

• Воздушными. Передача электричества осуществляется с использованием проводов, которые подвешиваются на опоры. Воздушные линии электропередач
• Кабельными. Такой способ монтажа подразумевает укладку кабельных линий непосредственно в грунт или в специально предназначенные для этой цели инженерные системы. Обустройство блочной кабельной канализации

2. Вольтаж. В зависимости от величины напряжения ЛЭП принято классифицировать на следующие виды:

• Низковольтные, к таковым относятся все ВЛ с напряжением не более 1-го кВ.
• Средние – от 1-го до 35-ти кВ.
• Высоковольтные – 110,0-220,0 кВ.
• Сверхвысоковольтные – 330,0-750,0 кВ.
• Ультравысоковольтные — более 750-ти кВ. Ультравысоковольтная ЛЭП Экибастуз-Кокчетав 1150 кВ

3. Разделение по типу тока при передаче электричества, он может быть переменным и постоянным. Первый вариант более распространен, поскольку электростанции, как правило, оборудованы генераторами переменного тока. Но для уменьшения нагрузочных потерь энергии, особенно на большой дальности передачи, более эффективен второй вариант. Как организованы схемы передачи электричества в обоих случаях, а также преимущества каждого из них, будет рассказано ниже.
4. Классификация в зависимости от назначения. Для этой цели приняты следующие категории:

• Линии от 500,0 кВ для сверхдальних расстояний. Такие ВЛ связывают между собой отдельные энергетические системы.
• ЛЭП магистрального назначения (220,0-330,0 кВ). При помощи таких линий осуществляется передача электричества, вырабатываемого на мощных ГЭС, тепловых и атомных электростанциях, а также их объединения в единую энергосистему.
• ЛЭП 35-150 кВ относятся к распределительным. Они служат для снабжения электроэнергией крупных промышленных площадок, подключения районных распределительных пунктов и т.д.
• ЛЭП с напряжением до 20,0 кВ, служат для подключения групп потребителей к электрической сети.

Способы передачи электроэнергии

Осуществить передачу электроэнергии можно двумя способами:

• Методом прямой передачи.
• Преобразуя электричество в другой вид энергии.

В первом случае электроэнергия передается по проводникам, в качестве которых выступает провод или токопроводящая среда. В воздушных и кабельных ЛЭП применяется именно этот метод передачи. Преобразование электричества в другой вид энергии открывает перспективы беспроводного снабжения потребителей. Это позволит отказаться от линий электропередач и, соответственно, от расходов, связанных с их монтажом и обслуживанием. Ниже представлены перспективные беспроводные технологии, над совершенствованием которых ведутся работы.

Технологии беспроводной передачи электричества

К сожалению, на текущий момент возможности транспортировки электричества беспроводным способом сильно ограничены, поэтому об эффективной альтернативе методу прямой передачи говорить пока рано. Исследовательские работы в этом направлении позволяют надеяться, что в ближайшее время решение будет найдено.

Схема передачи электроэнергии от электростанции до потребителя

Ниже на рисунке представлены типовые схемы, из которых первые две относятся к разомкнутому виду, остальные — к замкнутому. Разница между ними заключается в том, что разомкнутые конфигурации не являются резервированными, то есть, не имеют резервных линий, которые можно задействовать при критическом увеличении электрической нагрузки.

Пример наиболее распространенных конфигураций ЛЭП

Обозначения:

1. Радиальная схема, на одном конце линии находится электростанция производящая энергию, на втором — потребитель или распределительное устройство.
2. Магистральный вариант радиальной схемы, отличие от предыдущего варианта заключается в наличии отводов между начальным и конечным пунктами передачи.
3. Магистральная схема с питанием на обоих концах ЛЭП.
4. Кольцевой тип конфигурации.
5. Магистраль с резервной линией (двойная магистраль).
6. Сложнозамкнутый вариант конфигурации. Подобные схемы применяются при подключении ответственных потребителей.

Теперь рассмотрим более подробно радиальную схему для передачи вырабатываемой электроэнергии по ЛЕП переменного и постоянного тока.

Рис. 6. Схемы передачи электроэнергии к потребителям при использовании ЛЭП с переменным (А) и постоянным (В) током

Обозначения:

1. Генератор, где вырабатывается я электроэнергия с синусоидальной характеристикой.
2. Подстанция с повышающим трехфазным трансформатором.
3. Подстанция с трансформатором, понижающим напряжение трехфазного переменного тока.
4. Отвод для передачи электироэнергии распределительному устройству.
5. Выпрямитель, то есть устройство преобразующее трехфазный переменный ток в постоянный.
6. Инверторный блок, его задача сформировать из постоянного напряжение синусоидальное.

Как видно из схемы (А), с источника энергии электричество подается на повышающий трансформатор, затем при помощи воздушных линий электропередач производится транспортировка электроэнергии на значительные расстояния. В конечной точке линия подключается к понижающему трансформатору и от него идет к распределителю.

Метод передачи электроэнергии в виде постоянного тока ( В на рис. 6) от предыдущей схемы отличается наличием двух преобразовательных блоков (5 и 6).

Закрывая тему раздела, для наглядности приведем упрощенный вариант схемы городской сети.

Наглядный пример структурной схемы электроснабжения

Обозначения:

1. Электростанция, где электроэнергия производится.
2. Подстанция, повышающая напряжение, чтобы обеспечить высокую эффективность передачи электроэнергии на значительные расстояния.
3. ЛЭП с высоким напряжением (35,0-750,0 кВ).
4. Подстанция с понижающими функциями (на выходе 6,0-10,0 кВ).
5. Пункт распределения электроэнергии.
6. Питающие кабельные линии.
7. Центральная подстанция на промышленном объекте, служит для понижения напряжения до 0,40 кВ.
8. Радиальные или магистральные кабельные линии.
9. Вводный щит в цеховом помещении.
10. Районная распределительная подстанция.
11. Кабельная радиальная или магистральная линия.
12. Подстанция, понижающая напряжение до 0,40 кВ.
13. Вводный щит жилого дома, для подключения внутренней электрической сети.

Передача электроэнергии на дальние расстояния

Основная проблема, связанная с такой задачей – рост потерь с увеличением протяженности ЛЭП. Как уже упоминалось выше, для снижения энергозатрат на передачу электричества уменьшают силу тока путем увеличения напряжения. К сожалению, такой вариант решения порождает новые проблемы, одна из которых коронные разряды.

С точки зрения экономической целесообразности потери в ВЛ не должны превышать 10%. Ниже представлена таблица, в которой приводится максимальная протяженность линий, отвечающих условиям рентабельности.

Таблица 1. Максимальная протяженность ЛЭП с учетом рентабельности (не более 10% потерь)

Напряжение ВЛ (кВ)	Протяженность (км)
0,40	1,0
10,0	25,0
35,0	100,0
110,0	300,0
220,0	700,0
500,0	2300,0
1150,0*	4500,0*

* — на текущий момент ультравысоковольтная ВЛ переведена на работу с напряжением в половину от номинального (500,0 кВ).

Постоянный ток в качестве альтернативы

В качестве альтернативы электропередачи переменного тока на большое расстояние можно рассматривать ВЛ с постоянным напряжением. Такие ЛЭП обладают следующими преимуществами:

• Протяженность ВЛ не влияет на мощность, при этом ее максимальное значение существенно выше, чем у ЛЭП с переменным напряжением. То есть при увеличении потребления электроэнергии (до определенного предела) можно обойтись без модернизации.
• Статическую устойчивость можно не принимать во внимание.
• Нет необходимости синхронизировать по частоте связанные энергосистемы.
• Можно организовать передачу электроэнергии по двухпроводной или однопроводной линии, что существенно упрощает конструкцию.
• Меньшее влияние электромагнитных волн на средства связи.
• Практически отсутствует генерация реактивной мощности.

Несмотря на перечисленные способности ЛЭП постоянного тока, такие линии не получили широкого распространения. В первую очередь это связано с высокой стоимостью оборудования, необходимого для преобразования синусоидального напряжения в постоянное. Генераторы постоянного тока практически не применяются, за исключением электростанций на солнечных батареях.

С инверсией (процесс  полностью противоположный выпрямлению) также не все просто, необходимо допиться качественных синусоидальных характеристик, что существенно увеличивает стоимость оборудования. Помимо этого следует учитывать проблемы с организацией отбора мощности и низкую рентабельность при протяженности ВЛ менее 1000-1500 км.

Кратко о свехпроводимости.

Сопротивление проводов можно существенно снизить, охладив их до сверхнизких температур. Это позволило бы вывести эффективность передачи электроэнергии на качественно новый уровень и увеличить протяженность линий для использования электроэнергии на большом удалении от места ее производства. К сожалению, доступные на сегодняшний день технологии не могут позволить использования сверхпроводимости для этих целей ввиду экономической нецелесообразности.

Список использованной литературы

• Герасименко А.А. Федин И.Т. «Передача и распределение электрической энергии» 2008
• Веникова В.А. «Электрические системы. Режимы работы электрических систем и сетей» 1998
• Дубинский, Г. Н. «Наладка устройств электроснабжения напряжением выше 1000В»  2014
• А. Куско, М. Томпсон «Сети электроснабжения. Методы и средства обеспечения качества энергии» 2012

Линия электропередачи – это… Что такое Линия электропередачи?

Линии электропередачи Линии электропередачи (Шарья)

Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции.^[1]

Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.

По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов (по оценкам^{[каким?]}, в СНГ используется порядка 60 тысяч ВЧ-каналов по ЛЭП) и ВОЛС. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Воздушные линии электропередачи

Линия электропередачи 500 кВ

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) — устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

Состав ВЛ

Документы, регулирующие ВЛ

Конструкция ВЛ, её проектирование и строительство регулируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Строительными нормами и правилами (СНиП).

Классификация ВЛ

По роду тока

В основном, ВЛ служат для передачи переменного тока и лишь в отдельных случаях (например, для связи энергосистем, питания контактной сети и другие) используются линии постоянного тока. Линии постоянного тока имеют меньшие потери на емкостную и индуктивную составляющие. Так, в Ростовской области была построена экспериментальная линия постоянного тока на 500 кВ. Однако широкого распространения такие линии не получили.

По назначению

• сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше (предназначены для связи отдельных энергосистем)
• магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ (предназначены для передачи энергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем — к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами)
• распределительные ВЛ напряжением 35, 110 и 150 кВ (предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов — соединяют распределительные пункты с потребителями)
• ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям.

По напряжению

• ВЛ до 1000 В (ВЛ низшего класса напряжений)
• ВЛ выше 1000 В
  • ВЛ 1–35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений)
  • ВЛ 110–220 кВ (ВЛ высокого класса напряжений)
  • ВЛ 330–750 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений)
  • ВЛ выше 750 кВ (ВЛ ультравысокого класса напряжений)

Эти группы существенно различаются, в основном — требованиями в части расчётных условий и конструкций.

В сетях СНГ общего назначения переменного тока 50 Гц, согласно ГОСТ 721-77, должны использоваться следующие номинальные междуфазные напряжения: 380 В; (6)^[2], 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ. Могут также существовать сети, построенные по устаревшим стандартам с номинальными межфазными напряжениями: 220 В, 3 и 150 кВ.

Самой высоковольтной ЛЭП в мире является линия Экибастуз-Кокчетав, номинальное напряжение — 1150 кВ. Однако, в настоящее время линия эксплуатируется под вдвое меньшим напряжением — 500 кВ.

Номинальное напряжение для линий постоянного тока не регламентировано, чаще всего используются напряжения: 150, 400 (Выборгская ПС — Финляндия) и 800 кВ.

В специальных сетях могут использоваться и другие классы напряжений, в основном это касается тяговых сетей железных дорог (27,5 кВ, 50 Гц переменного тока и 3,3 кВ постоянного тока), метрополитена (825 В постоянного тока), трамваев и троллейбусов (600 В постоянного тока).

По режиму работы нейтралей в электроустановках

• Трёхфазные сети с незаземлёнными (изолированными) нейтралями (нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с больши́м сопротивлением). В СНГ такой режим нейтрали используется в сетях напряжением 3—35 кВ с малыми токами однофазных замыканий на землю.
• Трёхфазные сети с резонансно-заземлёнными (компенсированными) нейтралями (нейтральная шина присоединена к заземлению через индуктивность). В СНГ используется в сетях напряжением 3–35 кВ с большими токами однофазных замыканий на землю.
• Трёхфазные сети с эффективно-заземлёнными нейтралями (сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землёй непосредственно или через небольшое активное сопротивление). В России это сети напряжением 110, 150 и частично 220 кВ, в которых применяются трансформаторы (автотрансформаторы требуют обязательного глухого заземления нейтрали).
• Сети с глухозаземлённой нейтралью (нейтраль трансформатора или генератора присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление). К ним относятся сети напряжением менее 1 кВ, а также сети напряжением 220 кВ и выше.

По режиму работы в зависимости от механического состояния

• ВЛ нормального режима работы (провода и тросы не оборваны)
• ВЛ аварийного режима работы (при полном или частичном обрыве проводов и тросов)
• ВЛ монтажного режима работы (во время монтажа опор, проводов и тросов)

Основные элементы ВЛ

• Трасса — положение оси ВЛ на земной поверхности.
• Пикеты (ПК) — отрезки, на которые разбита трасса, длина ПК зависит от номинального напряжения ВЛ и типа местности.
• Нулевой пикетный знак обозначает начало трассы.
• Центровой знак на трассе строящейся ВЛ обозначает центр расположения опоры.
• Производственный пикетаж — установка пикетных и центровых знаков на трассе в соответствии с ведомостью расстановки опор.
• Фундамент опоры — конструкция, заделанная в грунт или опирающаяся на него и передающая ему нагрузку от опоры, изоляторов, проводов (тросов) и от внешних воздействий (гололёда, ветра).
• Основание фундамента — грунт нижней части котлована, воспринимающий нагрузку.
• Пролёт (длина пролёта) — расстояние между центрами двух опор, на которых подвешены провода. Различают промежуточный пролёт (между двумя соседними промежуточными опорами) и анкерный пролёт (между анкерными опорами). Переходный пролёт — пролёт, пересекающий какое-либо сооружение или естественное препятствие (реку, овраг).
• Угол поворота линии — угол α между направлениями трассы ВЛ в смежных пролётах (до и после поворота).
• Стрела провеса — вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролёте и прямой, соединяющей точки его крепления на опорах.
• Габарит провода — вертикальное расстояние от провода в пролёте до пересекаемых трассой инженерных сооружений, поверхности земли или воды.
• Шлейф (петля) — отрезок провода, соединяющий на анкерной опоре натянутые провода соседних анкерных пролётов.

Кабельные линии электропередачи

Кабельная линия электропередачи (КЛ) — линия для передачи электроэнергии или отдельных её импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепёжными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.

По классификации кабельные линии аналогичны воздушным линиям.

Кабельные линии делят по условиям прохождения

• Подземные
• По сооружениям
• Подводные

К кабельным сооружениям относятся

• Кабельный тоннель — закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нём опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонт и осмотр кабельных линий.

• Кабельный канал — непроходное сооружение, закрытое и частично или полностью заглубленное в грунт, пол, перекрытие и т. п. и предназначенное для размещения в нём кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии.

• Кабельная шахта — вертикальное кабельное сооружение (как правило, прямоугольного сечения), у которого высота в несколько раз больше стороны сечения, снабженное скобами или лестницей для передвижения вдоль него людей (проходные шахты) или съемной полностью или частично стенкой (непроходные шахты).

• Кабельный этаж — часть здания, ограниченная полом и перекрытием или покрытием, с расстоянием между полом и выступающими частями перекрытия или покрытия не менее 1,8 м.

• Двойной пол — полость, ограниченная стенами помещения, междуэтажным перекрытием и полом помещения со съемными плитами (на всей или части площади).

• Кабельный блок — кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами.

• Кабельная камера — подземное кабельное сооружение, закрываемое глухой съемной бетонной плитой, предназначенное для укладки кабельных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в неё, называется кабельным колодцем.

• Кабельная эстакада — надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.

• Кабельная галерея  — надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.

Пожарная безопасность кабельных сооружений

Основная статья: Пожары в электроустановках

При пожарах в кабельных помещениях в начальный период происходит медленное развитие горения и только спустя некоторое время скорость распространения горения существенно увеличивается. Практика свидетельствует, что при реальных пожарах в кабельных туннелях наблюдаются температуры до 600 °C и выше. Это объясняется тем, что в реальных условиях горят кабели, которые длительное время находятся под токовой нагрузкой и изоляция которых прoгревается изнутри до температуры 80 °C и выше. Может возникнуть одновременное воспламенение кабелей в нескольких местах и на значительной длине. Связано это с тем, что кабель находится под нагрузкой и eгo изоляция нагревается до температуры, близкой к температуре самовоспламенения^[3].

Кабель состоит из множества конструктивных элементов, для изготовления которых используют широкий спектр горючих материалов, в число которых входят материалы, имеющие низкую температуру воспламенения, материалы склонные к тлению. Также в конструкцию кабеля и кабельных конструкций входят металлические элементы. В случае пожара или токовой перегрузки происходит прогрев этих элементов до температуры порядка 500—600 ˚C, которая превышает температуру воспламенения (250–350 ˚C) многих полимерных материалов, входящих в конструкцию кабеля, в связи с чем возможно их повторное воспламенение от прогретых металлических элементов после прекращения подачи огнетушащего вещества. В связи с этим необходимо выбирать нормативные показатели подачи огнетушащих веществ, чтобы обеспечивать ликвидацию пламенного горения, а также исключить возможность повторного воспламенения^[4].

Длительное время в кабельных помещениях применялись установки пенного тушения. Однако опыт эксплуатации выявил ряд недостатков:

• ограниченный сpoк хранения пенообразователя и недопустимость хранения их водных растворов;
• неустойчивость в работе;
• сложность наладки;
• необходимость специального ухода за устройством дозировки пенообразователя;
• быстрое разрушение пены при высокой (около 800 °C) температуре среды при пожаре.

Исследования показали, что распыленная вода обладает большей огнетушащей способностью по сравнению с воздушно-механической пеной, так как она хорошо смачивает и охлаждает горящие кабели и строительные конструкции^[5].

Линейная скорость распространения пламени для кабельных сооружений (горение кабелей) составляет 1,1 м/мин^[6].

По типу изоляции

Изоляция кабельных линий делится на два основных типа:

• жидкостная
  • кабельным нефтяным маслом
• твёрдая
  • бумажно-масляная
  • поливинилхлоридная (ПВХ)
  • резино-бумажная (RIP)
  • сшитый полиэтилен (XLPE)
  • этилен-пропиленовая резина (EPR)

Здесь не указана изоляция газообразными веществами и некоторые виды жидкостной и твёрдой изоляции из-за их относительно редкого применения в момент написания статьи.

Высокотемпературные сверхпроводники

HTS кабель

Технология высокотемпературной сверхпроводимости (HTS), разработанная «Sumitomo Electric», применяется в демонстрационной системе силовой сети, запущенной в эксплуатацию в июле 2006 в США (Лонг-Айленд). При напряжении 138 кВ передаётся мощность в 574 МВА на длину 600 метров.

Потери в ЛЭП

Потери электроэнергии в проводах зависят от силы тока, поэтому при передаче её на дальние расстояния, напряжение многократно повышают (во столько же раз уменьшая силу тока) с помощью трансформатора, что при передаче той же мощности позволяет значительно снизить потери. Однако с ростом напряжения начинают происходить различные разрядные явления.

В воздушных линиях сверхвысокого напряжения присутствуют потери активной мощности на корону (коронный разряд). Коронный разряд возникает, когда напряжённость электрического поля E у поверхности провода превысит пороговую величину E_кр, которую можно вычислить по эмпирической формуле Пика: МВ/м, где r – радиус провода в метрах, β – отношение плотности воздуха к нормальной.^[7] Напряженность электрического поля прямо пропорциональна напряжению на проводе и обратно пропорциональна его радиусу, поэтому бороться с потерями на корону можно, увеличивая радиус проводов, а также (в меньшей степени) – применяя расщепление фаз, т. е. используя в каждой фазе несколько проводов, удерживаемых специальными распорками на расстоянии 40-50 см. Потери на корону приблизительно пропорциональны произведению U(U-U_кр).

Потери на корону резко возрастают с ростом напряжения, среднегодовые потери на ЛЭП напряжением 500 кВ составляют около 12 кВт/км, при напряжении 750 кВ – 37 кВт/км, при 1150 кВ – 80 кВт/км. Потери также резко возрастают при осадках, особенно изморози, и могут достигать 1200 кВт/км^[8].

Потери в ЛЭП переменного тока

Важной величиной, влияющей на экономичность ЛЭП переменного тока, является величина, характеризующая соотношение между активной и реактивной мощностями в линии — cos φ. Активная мощность — часть полной мощности, прошедшей по проводам и переданной в нагрузку; Реактивная мощность — это мощность, которая генерируется линией, её зарядной мощностью (ёмкостью между линией и землёй), а также самим генератором, и потребляется реактивной нагрузкой(индуктивной нагрузкой). Потери активной мощности в линии зависят и от передаваемой реактивной мощности. Чем больше переток реактивной мощности – тем больше потери активной.

При длине ЛЭП переменного тока более нескольких тысяч километров наблюдается ещё один вид потерь — радиоизлучение. Так как такая длина уже сравнима с длиной электромагнитной волны частотой 50 Гц, провод работает как антенна.

См. также

Литература

• Электромонтажные работы. В 11 кн. Кн. 8. Ч. 1. Воздушные линии электропередачи: Учеб. пособие для ПТУ / Магидин Ф. А.; Под ред. А. Н. Трифонова. — М.: Высшая школа, 1991. — 208 с. — ISBN 5-06-001074-0
• Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 648 с.: ил. ББК 31.277.1 Р63
• Проектирование электрической части станций и подстанций: Учеб. пособие / Петрова С.С.; Под ред. С.А. Мартынова. — Л.: ЛПИ им. М. И. Калашникова, 1980. — 76 с. — УДК 621.311.2(0.75.8)

Ссылки

Примечания

Воздушная линия электропередачи – это… Что такое Воздушная линия электропередачи?

Линии электропередачи

Линии электропередачи город Шарья

Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии.

Согласно МПТЭЭП (Межотраслевые правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) Линия электропередачи — Электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии.

Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.

По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов, по оценкам в России используется порядка 60 тыс. ВЧ-каналов по ЛЭП. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Воздушные линии электропередачи

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) — устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

Состав ВЛ

Документы, регулирующие ВЛ

Конструкция ВЛ, ее проектирование и строительство регулируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Строительными нормами и правилами (СНИП).

Классификация ВЛ

По роду тока

• ВЛ переменного тока
• ВЛ постоянного тока

В основном, ВЛ служат для передачи переменного тока и лишь в отдельных случаях (напр., для связи энергосистем, питания контактной сети и др.) используют линии постоянного тока.

Для ВЛ переменного тока принята следующая шкала классов напряжений: переменное — 0.4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (Выборгская ПС – Финляндия), 500 , 750 и 1150 кВ ; постоянное – 400 кВ.

По назначению

• сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше (предназначены для связи отдельных энергосистем)
• магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ (предназначены для передачи энергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем — к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами)
• распределительные ВЛ напряжением 35, 110 и 150 кВ (предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов — соединяют распределительные пункты с потребителями)
• ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям

По напряжению

• ВЛ до 1 кВ (ВЛ низшего класса напряжений)
• ВЛ выше 1 кВ
  • ВЛ 1-35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений)
  • ВЛ 110—220 кВ (ВЛ высокого класса напряжений)
  • ВЛ 330—500 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений)
  • ВЛ 750 кВ и выше (ВЛ ультравысокого класса напряжений)

Это группы существенно различаются в основном требованиями в части расчётных условий и конструкций.

По режиму работы нейтралей в электроустановках

• Трехфазные сети с незаземленными (изолированными) нейтралями (нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с большим сопротивлением). В России такой режим нейтрали используется в сетях напряжением 3-35кВ с малыми токами однофазных замыканий на землю.
• Трехфазные сети с резонансно-заземлёнными (компенсированными) нейтралями (нейтральная шина присоединена к заземлению через индуктивность). В России используется в сетях напряжением 3-35кВ с большими токами однофазных замыканий на землю.
• Трехфазные сети с эффективно-заземленными нейтралями (сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землей непосредственно или через небольшое активное сопротивление). В России это сети напряжением 110, 150 и частично 220кВ, т.е. сети в которых применяются трансформаторы, а не автотрансформаторы, требующие обязательного глухого заземления нейтрали по режиму работы.
• Сети с глухозаземлённой нейтралью (нейтраль трансформатора или генератора присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление). К ним относятся сети напряжением менее 1кВ, а так же сети напряжением 220кВ и выше.

По режиму работы в зависимости от механического состояния

• ВЛ нормального режима работы (провода и тросы не оборваны)
• ВЛ аварийного режима работы (при полном или частичном обрыве проводов и тросов)
• ВЛ монтажного режима работы (во время монтажа опор, проводов и тросов)

Основные элементы ВЛ

• Трасса — положение оси ВЛ на земной поверхности.
• Пикеты (ПК) — отрезки, на которые разбита трасса, длина ПК зависит от номинального напряжения ВЛ и типа местности.
• Нулевой пикетный знак обозначает начало трассы.
• Центровой знак обозначает центр расположения опоры в натуре на трассе строящейся ВЛ.
• Производственный пикетаж — установка пикетных и центровых знаков на трассе в соответствие с ведомостью расстановки опор.
• Фундамент опоры — конструкция, заделанная в грунт или опирающаяся на него и передающая ему нагрузки от опоры, изоляторов, проводов (тросов) и от внешних воздействий (гололёда, ветра).
• Основание фундамента — грунт нижней части котлована, воспринимающий нагрузку.
• Пролёт (длина пролёта) — расстояние между центрами двух опор, на которых подвешены провода. Различают промежуточный (между двумя соседними промежуточными опорами) и анкерный (между анкерными опорами) пролёты. Переходный пролёт — пролёт, пересекающий какое-либо сооружение или естественное препятствие (реку, овраг).
• Угол поворота линии — угол α между направлениями трассы ВЛ в смежных пролётах (до и после поворота).
• Стрела провеса — вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролёте и прямой, соединяющей точки его крепления на опорах.
• Габарит провода — вертикальное расстояние от низшей точки провода в пролёте до пересекаемых инженерных сооружений, поверхности земли или воды.
• Шлейф (петля) — отрезок провода, соединяющий на анкерной опоре натянутые провода соседних анкерных пролётов.

Кабельные линии электропередачи

Кабельная линия электропередачи (КЛ) —называется линия для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.

По классификации кабельные линии аналогичны воздушным линиям

Кабельные линии делят по условиям прохождения

• Подземные
• По сооружениям
• Подводные

к кабельным сооружениям относятся

• Кабельный туннель — закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонты и осмотры кабельных линий.

• Кабельный канал — закрытое и заглубленное (частично или полностью) в грунт, пол, перекрытие и т. п. непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии.

• Кабельная шахта — вертикальное кабельное сооружение (как правило, прямоугольного сечения), у которого высота в несколько раз больше стороны сечения, снабженное скобами или лестницей для передвижения вдоль него людей (проходные шахты) или съемной полностью или частично стенкой (непроходные шахты).

• Кабельный этаж — часть здания, ограниченная полом и перекрытием или покрытием, с расстоянием между полом и выступающими частями перекрытия или покрытия не менее 1,8 м.

• Двойной пол — полость, ограниченная стенами помещения, междуэтажным перекрытием и полом помещения со съемными плитами (на всей или части площади).

• Кабельный блок — кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами.

• Кабельная камера — подземное кабельное сооружение, закрываемое глухой съемной бетонной плитой, предназначенное для укладки кабельных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в нее, называется кабельным колодцем.

• Кабельная эстакада — надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.

• Кабельная галерея  — надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.

По типу изоляции

Изоляция кабельных линий делится на два основных типа:

• жидкостная
  • кабельным нефтяным маслом
• твёрдая
  • бумажно-маслянная
  • поливинилхлоридная (ПВХ)
  • резино-бумажная (RIP)
  • сшитый полиэтилен (XLPE)
  • этилен-пропиленовая резина (EPR)

Здесь не указана изоляция газообразными веществами и некоторые виды жидкостной и твёрдой изоляции из-за их относительно редкого применения в момент написания статьи.

Потери в ЛЭП

Потери электроэнергии в проводах зависят от силы тока, поэтому при передаче ее на дальние расстояния, напряжение многократно повышают (во столько же раз уменьшая силу тока) с помощью трансформатора, что при передаче той же мощности позволяет значительно снизить потери. Однако с ростом напряжения начинают происходить различного рода разрядные явления.

Другой важной величиной, влияющей на экономичность ЛЭП, является cos(f) — величина, характеризующая отношение активной и реактивной мощности.

В воздушных линиях сверхвысокого напряжения присутствуют потери активной мощности на корону (коронный разряд). Эти потери зависят во многом от погодных условий (в сухую погоду потери меньше, соответственно в дождь, изморось, снег эти потери возрастают) и расщепления провода в фазах линии. Потери на корону для линий различных напряжений имеют свои значения (для линии ВЛ 500кВ среднегодовые потери на корону составляют около ΔР=9,0 -11,0 кВт/км). Так как коронный разряд зависит от напряжённости на поверхности провода, то для уменьшения этой напряжённости в воздушных линиях свервысокого напряжения применяют расщепление фаз. То есть в место одного провода применяют от трёх и более проводов в фазе. Распологаются эти провода на равном расстоянии друг от друга. Получается эквивалентный радиус расщеплённой фазы, этим уменьшается напряжённость на отдельном проводе, что в свою очередь уменьшает потери на корону.

См. также

Литература

• Электромонтажные работы. В 11 кн. Кн. 8. Ч. 1. Воздушные линии электропередачи: Учеб. пособие для ПТУ. / Магидин Ф. А.; Под ред. А. Н. Трифонова. — М.: Высшая школа, 1991. — 208 с ISBN 5-06-001074-0
• Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 648 с.: ил. ББК 31.277.1 Р63
• Проектирование электрической части станций и подстанций: Учеб. пособие / Петрова С.С.; Под ред. С.А. Мартынова. – Л.: ЛПИ им. М.И. Калашникова, 1980. – 76 с. УДК 621.311.2(0.75.8)

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Воздушные линии электропередач налог на имущество

]]>

Подборка наиболее важных документов по запросу Воздушные линии электропередач налог на имущество (нормативно–правовые акты, формы, статьи, консультации экспертов и многое другое).

Судебная практика: Воздушные линии электропередач налог на имущество Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:
Подборка судебных решений за 2019 год: Статья 380 “Налоговая ставка” главы 30 “Налог на имущество организаций” НК РФ
(Юридическая компания “TAXOLOGY”)Инспекция пришла к выводу о неправомерном применении обществом пониженной ставки налога, предусмотренной п. 3 ст. 380 НК РФ, поскольку находящиеся в собственности общества здания трансформаторных подстанций, распределительных пунктов относятся к зданиям предприятий жилищно-коммунального хозяйства, зданиям предприятий жилищно-коммунального хозяйства специализированным (коды по ОКОФ 114527343 и 114527344), сети электроснабжения – к комплексу электроснабжения, линии электропередачи кабельной, линии электропередачи воздушной (коды по ОКОФ 124527345, 124527341, 124527342) и не поименованы в перечне имущества, подпадающего под льготное налогообложение. Суд пришел к выводу о правомерном применении обществом льготы, поскольку коды объектов основных средств по ОКОФ являются более детализированными, чем указанные в Перечне имущества, относящегося к железнодорожным путям общего пользования, федеральным автомобильным дорогам общего пользования, магистральным трубопроводам, линиям энергопередачи, а также сооружений, являющихся неотъемлемой технологической частью указанных объектов, утвержденном Постановлением Правительства РФ от 30.09.2004 N 504, льготированию подлежит не только имущество, код которого по ОКОФ непосредственно назван в этом Перечне, но и имущество, являющееся составной неотъемлемой частью указанного объекта, которое может иметь свой код ОКОФ, независимый от кода ОКОФ основного объекта (сооружения). Такое имущество, являющееся составной частью сложного технологического объекта, поименовано в Перечне N 504 по соответствующему коду ОКОФ в графе “Примечание”. Исследовав доказательства, в т.ч. заключение по результатам комплексной судебной экспертизы, суд установил, что спорные объекты функционально предназначены для передачи электроэнергии потребителям, участвуют в процессе передачи электроэнергии (используются в этих целях сетевой организацией, арендующей названное имущество), соответствуют кодам ОКОФ 124521010 и 114521012, поименованным в Перечне N 504.

Статьи, комментарии, ответы на вопросы: Воздушные линии электропередач налог на имущество

Передача электроэнергии

Передача электроэнергии — одна из важнейших задач энергетики.

Наиболее просто передавать энергию в виде электроэнергии, которую могут непосредственно использовать потребители. Электроэнергия передается с помощью воздушных линий электропередач или по подземным кабелям.

Воздушные линии электропередач.

Первая в мире линия электропередачи трехфазного тока была построена в 1881 г. в Германии русским инженером М. О. Доливо-Добровольским.

По проводам, как правило, передают электроэнергию переменного тока большого напряжения. Переменный ток легче трансформировать на различные уровни напряжения. При этом используются как повышающие трансформаторы (на входе), так и понижающие (на выходе). Большой уровень напряжения обусловлен желанием снизить силу передаваемого тока (для уменьшения массы проводов и потерь). Низковольтные системы могут сравниться по потерям с высоковольтными только при использовании проводов большого сечения. Если, например, электроэнергия передается при обычном бытовом напряжении (220 В), то потребуется выбрать кабель настолько большого сечения, что стоимость кабеля станет ограничивающим фактором уже при передаче энергии даже на небольшие расстояния.

С увеличением расстояния и требуемой пропускной способности ЛЭП становится необходимым повышать напряжение. Для воздушных ЛЭП максимальная передаваемая мощность увеличивается с ростом напряжения, однако, вместе с тем повышается и стоимость ее сооружения. В настоящее время построены ЛЭП напряжением 1150 кВ. Необходимо учитывать, что при вводе в строй ЛЭП таких высоких уровней напряжения одной из основных задач является проблема обеспечения электрической изоляции как самой ЛЭП, так и трансформаторов, коммутационной аппаратуры и т.д.

Передача постоянного тока.

Пропускная способность ЛЭП постоянного тока примерно вдвое выше (реактивное сопротивление не вносит потерь). Однако при этом требуются более дорогие преобразовательные устройства. Поэтому при передаче энергии на большие расстояния (когда весовой коэффициент затрат на оборудование преобразовательных подстанций ниже) такие ЛЭП выглядят предпочтительнее. На передающем конце линии напряжение переменного тока, вырабатываемое генератором (обычно 36 кВ), повышается трансформатором до желаемого уровня. Затем в выпрямителе получают постоянный ток высокого напряжения, направляемый в ЛЭП. На приемном конце ЛЭП инвертор вновь преобразуем постоянный ток в переменный, после чего понижающие трансформаторы доводят напряжение до уровня, нужного потребителям.

Важный вопрос – снижение потерь при передаче энергии. В качестве мероприятий по снижению электрических потерь при передаче электроэнергии рассматривались методы, основанные на зависимости сопротивления провода от температуры. При температуре проводов -209°С потери снижаются в 10 раз. Еще более кардинальное решение этой проблемы – использование явления сверхпроводимости, открытого в 1911 году Оннесом. Сущность явления заключается в следующем: многие металлы, сплавы и интерметаллические соединения, которые при комнатной температуре плохо проводят ток, при снижении температуры ниже некоторого критического значения (менее 20 К) обнаруживают снижение электрического сопротивления практически до нуля, т.е. пропускают ток без потерь. Развития эти методы не получили вследствие чрезмерной стоимости оборудования, снижающего температуру.

Недостатки воздушных линий электропередач:

1. полоса отчуждения земли воздушной линии протяженностью 1 км составляет около 1 Га;
2. сильные электрические поля у линий электропередач оказывают вредное биологическое влияние.

Передача электроэнергии по подземным кабелям.

Недостатки: высокая стоимость (неэкономичность), трудность прокладки, сложность ремонта. К передаче электроэнергии по подземным кабелям прибегают в случае, когда стоимость полосы отчуждения земли становится чрезмерно высокой. Этот вариант используется при передаче энергии в городских районах, где стоимость отчуждения земли для воздушных линий уравновешивает высокую стоимость прокладки подземной кабельной линии.

Проблемы, которые необходимо решить: изоляция. Из-за ограниченного места расположения кабелей жилы должны быть расположены весьма близко друг от друга. Используется бумажная изоляция, пропитанная минеральным маслом. Тонкие, обмотанные бумагой жилы плотно укладываются в оболочку, а затем три кабеля, по одному на каждую фазу, помещаются в трубу которая затем наполняется маслом под давлением. Через определенные расстояния отрезки кабеля сращиваются между собой.

Передача органических энергоносителей.

Транспортировка нефти через океан танкерами. Более экономична перевозка крупными танкерами. Один из крупнейших танкеров США “Bellamya” имеет водоизмещение 541 тыс.т. Проблемы: аварии танкеров. Одна из крупнейших аварий танкеров случилась в 1978 году, когда в проливе Ла-Манш сел на мель танкер “Amoco Cadiz”. В море вылилось 216 тыс.тонн нефти.Уничтожаются десятки тысяч живых существ. Особенно вредны выбросы нефти в районах с малой интенсивностью волн и низкой температурой воды. Рассеивание нефтяного пятна здесь может продолжаться более 10 лет.

Передача нефти и газа трубопроводами.

Для того, чтобы преодолевать сопротивление вязкости, требуется насосная перекачка. Проблемы: вязкость потока. Особенно проявляется при низких температурах.

Передача природного газа осуществляется либо по газопроводам – трубам большого диаметра (до 1,5 м), либо океанскими танкерами в сжиженом виде при низкой температуре (стоимость сжижения и регазификации высока).

Крупнейшими в мире газонефтепроводами являются Уренгой (Западная Сибирь) – страны Западной Европы, Трансаляскинский нефтепровод (США) от месторождения Прадхо Бей (Аляска) через Канаду до Калифорнии. Это самый дорогостоящий промышленный объект, когда-либо сооружавшийся в мире (12 млрд долл.). Протяженность 1289 км, пропускная способность 270 тыс.т нефти/сутки, перекачка осуществляется 12 насосными станциями, толщина стенок труб – полдюйма.

Передача водорода.

Можно использовать трубопроводы для передачи природного газа. Недостаток: повышенные утечки газа при самых малых нарушениях герметичности; воздействие атомов водорода на металлы и сплавы (особенно при повышенных давлениях), в результате чего сталь становится хрупкой и ломкой.

Затраты на транспортировку некоторых видов энергоносителей (в отн.ед):

• метан (по трубопроводу) – 1,0;
• водород (по трубопроводу) – 1,03;
• бензин (танкерами) – 3,0;
• электроэнергия (по высоковольтным линиям) – 6,6.

Вам также могут быть интересны следующие материалы:

Комментарии:

Добавить комментарий

Передача электроэнергии – Energy Education

Рис. 1. Линии электропередачи высокого напряжения используются для передачи электроэнергии на большие расстояния. ^[1]

Передача электроэнергии – это процесс доставки произведенной электроэнергии – обычно на большие расстояния – в распределительную сеть, расположенную в населенных пунктах. ^[2] Важной частью этого процесса являются трансформаторы, которые используются для повышения уровней напряжения, чтобы сделать возможной передачу на большие расстояния. ^[2]

Система передачи электроэнергии, объединенная с электростанциями, системами распределения и подстанциями, образует так называемую электрическую сеть . Сеть удовлетворяет потребности общества в электроэнергии и является тем, что передает электроэнергию от ее генерации до конечного использования. Поскольку электростанции чаще всего расположены за пределами густонаселенных районов, система передачи должна быть довольно большой.

Линии электропередач

Линии электропередач или линии передачи, такие как показанные на Рисунке 1, транспортируют электроэнергию с места на место.Обычно это электричество переменного тока, поэтому повышающие трансформаторы могут повышать напряжение. Это повышенное напряжение обеспечивает эффективную передачу на 500 километров или меньше. Есть 3 типа линий: ^[3]

• Воздушные линии имеют очень высокое напряжение, от 100 кВ до 800 кВ, и обеспечивают большую часть передачи на большие расстояния. Они должны быть высокого напряжения, чтобы минимизировать потери мощности на сопротивление.
• Подземные линии используются для транспортировки электроэнергии через населенные пункты, под водой или почти везде, где воздушные линии не могут использоваться.Они менее распространены, чем воздушные линии из-за потерь, связанных с теплом, и более высокой стоимости.
• Линии субпередачи несут более низкое напряжение (26 кВ – 69 кВ) к распределительным станциям и могут быть надземными или подземными.

Рисунок 2. Карта линий электропередачи США и Канады. ^[4]

Снижение потерь в ЛЭП

Линии электропередач теряют мощность на сопротивление, которое представляет собой тепло, выделяемое при пропускании электрического тока через резистор. 2 \ times R [/ math]

где

• [math] I [/ math] – ток в амперах
.
• [math] R [/ math] – сопротивление в Ом.

Выше было упомянуто, что линии высокого напряжения уменьшают эту потерянную мощность.Этот факт можно объяснить, посмотрев на передаваемую мощность [математика] P_ {транс} = 1 \ умножить на V [/ математика]. По мере увеличения напряжения ток должен пропорционально уменьшаться, поскольку мощность остается постоянной. Например, если напряжение увеличивается в 100 раз, ток должен уменьшиться в 100 раз, и результирующая потеря мощности будет уменьшена на 100 ² = 10000. Однако есть предел, так как он очень высок. напряжения (2000 кВ) электричество начинает разряжаться, что приводит к большим потерям. ^[3] При передаче электроэнергии и в США, по оценкам EIA, около 6% электроэнергии теряется. ^[5]

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

1. ↑ Wikimedia Commons [Online], Доступно: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ligne_haute-tension.jpg
2. ↑ ^{2,0 2,1} Р. Пейнтер и Б.Дж. Бойделл, «Передача и распределение электроэнергии: обзор» в журнале Introduction to Electricity , 1-е изд., Верхний Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Пирсон, 2011 г., глава 25, раздел 1, стр. 1095-1097
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} Р. Пейнтер и Б. Дж. Бойделл, «Линии передачи и подстанции» в книге Введение в электричество , 1-е изд., Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Пирсон, 2011, глава 25, сек. .3, стр.1102-1104
4. ↑ EIA, Canada Week: Интегрированная электрическая сеть повышает надежность в США, Канаде. [Online], Доступно: http: // www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=8930
5. ↑ EIA. (27 мая 2015 г.). Потери электроэнергии [Онлайн]. Доступно: http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=105&t=3

Объекты передачи и передачи электроэнергии

Объекты передачи и передачи электроэнергии Передача электроэнергии – это процесс транспортировки электроэнергии к потребителям на большие расстояния.Для некоторых новых солнечных электростанций могут потребоваться новые объекты передачи электроэнергии. Электротрансмиссия Передача электроэнергии – это процесс, при котором большие объемы электроэнергии, произведенной на электростанциях, таких как промышленные солнечные установки, транспортируются на большие расстояния для последующего использования потребителями. В Северной Америке электричество отправляется с электростанций в сеть электропередач Северной Америки , обширную сеть линий электропередач и связанные с ними объекты в Соединенных Штатах, Канаде и Мексике.Из-за большого количества потребляемой мощности и свойств электричества передача обычно происходит при высоком напряжении (69 кВ или выше). Электроэнергия обычно поставляется на подстанцию ​​ недалеко от населенного пункта. На подстанции электричество высокого напряжения преобразуется в более низкое напряжение, подходящее для использования потребителями, а затем доставляется конечным пользователям по (относительно) низковольтным линиям распределения электроэнергии. Для вновь построенных солнечных электростанций , если бы не было подходящих передающих сооружений, потребовались бы новые линии передачи и связанные с ними сооружения.Строительство, эксплуатация и вывод из эксплуатации высоковольтных линий электропередачи и связанных с ними объектов создадут ряд воздействий на окружающую среду. Тип и величина воздействий, связанных со строительством, эксплуатацией и выводом из эксплуатации линии электропередачи, будут варьироваться в зависимости от типа и размера линии, а также от длины линии электропередачи и множества других факторов, специфичных для площадки. К основным узлам высоковольтных линий электропередачи и сопутствующим объектам относятся: Передаточные башни Башни передачи являются наиболее заметным компонентом системы передачи энергии.Их функция состоит в том, чтобы изолировать проводники высокого напряжения (линии электропередач) от окружающей среды и друг от друга. Существуют различные конструкции башен, которые обычно используют открытую решетку или монополь, но обычно они очень высокие (башня на 500 кв может иметь высоту 150 футов с поперечинами шириной до 100 футов), металлические конструкции. Башни передачи Увеличить нажмите Проводники (линии электропередач) Проводники – это линии электропередач , по которым электроэнергия подается в сеть и через нее к потребителям.Как правило, на опору для каждой электрической цепи натянуто несколько проводов. Проводники состоят в основном из скрученных металлических жил, но более новые проводники могут включать керамические волокна в матрицу из алюминия для дополнительной прочности при меньшем весе. Подстанции Очень высокие напряжения, используемые для передачи электроэнергии, преобразуются в более низкие напряжения для использования потребителями на подстанциях . Подстанции различаются по размеру и конфигурации, но могут занимать несколько акров; они очищены от растительности и обычно засыпаны гравием.Обычно они огорожены, и к ним ведет постоянная подъездная дорога. В общем, подстанции включают в себя множество конструкций, проводов, ограждений, освещения и других элементов, которые создают «промышленный» вид. Подстанция Увеличить Щелкните фото ниже для просмотра интерактивной панорамы. Подстанция фотоэлектрического объекта – интерактивная панорама. Источник: Аргоннская национальная лаборатория Право проезда (полосы отвода) Полоса отвода для коридора электропередачи включает земель, зарезервированных для линии электропередачи и связанных с ней объектов, необходимых для облегчения технического обслуживания и предотвращения риска пожаров и других аварий.Он обеспечивает запас прочности между высоковольтными линиями и окружающими конструкциями и растительностью. Некоторая расчистка растительности может потребоваться по соображениям безопасности и / или доступа. Полоса отвода обычно состоит из местной растительности или растений, выбранных по благоприятным моделям роста (медленный рост и низкая зрелая высота). Однако в некоторых случаях подъездные дороги составляют часть полосы отвода и обеспечивают более удобный доступ для автомобилей для ремонта и инспекции. Ширина полосы отвода изменяется в зависимости от номинального напряжения линии от 50 футов.примерно до 175 футов или более для линий 500 кВ. Передача ROW Увеличить нажмите Подъездные пути Маршруты доступа к сооружениям линий электропередачи как для строительства, так и для обслуживания линий обычно требуются и могут быть мощеными или гравийными. Для строительства подъездной дороги может потребоваться очистка от растительности и / или реконструкция земли. Дополнительные временные дороги также могут потребоваться на этапах строительства и вывода из эксплуатации проекта линии электропередачи. Для получения дополнительной информации Более подробная информация об электрической передаче и подробные описания компонентов передающего устройства представлены в следующем техническом отчете.

Основы системы передачи электроэнергии

Электроэнергетика Основы системы передачи электроэнергии

21.04.2020 Автор / Редактор: Люк Джеймс / Erika Granath

Передача электроэнергии включает в себя массовое перемещение электроэнергии от генерирующей площадки, такой как электростанция или электростанция, на электрическую подстанцию, где напряжение преобразуется и распределяется между потребителями или другими подстанциями.

Связанные компании

Технологии передачи и распределения электроэнергии (T&D) включают компоненты, используемые для передачи и распределения электроэнергии от объектов генерации до конечных пользователей.

(Источник: Unsplash)

Взаимосвязанные линии, обеспечивающие движение электроэнергии, известны как «передающая сеть», и они образуют систему передачи электроэнергии или, как это более широко известно, энергосистему.

Первичная передача

Базовое представление энергосистемы с передачей, выделенной синим цветом.

(Источник: Solo Nunoo через ResearchGate)

Когда она вырабатывается на электростанции, электрическая энергия обычно находится в диапазоне от 11 кВ до 33 кВ. Перед отправкой в ​​распределительные центры по линиям электропередачи он повышается с помощью трансформатора до уровня напряжения, который может находиться в диапазоне от 100 кВ до 700 кВ или более, в зависимости от расстояния, на которое оно должно быть передано; чем больше расстояние, тем выше уровень напряжения.

Причина, по которой электрическая мощность повышается до этих уровней напряжения, состоит в том, чтобы сделать ее более эффективной за счет снижения потерь I2R, которые имеют место при передаче энергии. Когда напряжение повышается, ток уменьшается относительно напряжения, так что мощность остается постоянной, тем самым уменьшая эти потери I2R.

Этот этап известен как первичная передача – передача большого количества электроэнергии от начальной генерирующей станции к подстанции по воздушным линиям электропередачи.В некоторых странах подземные кабели также используются в случаях, когда передача осуществляется на более короткие расстояния.

Вторичная передача

Когда электрическая энергия достигает приемной станции, напряжение понижается до обычно между 33 кВ и 66 кВ. Затем он отправляется на линии передачи, выходящие из этой приемной станции, на электрические подстанции, расположенные ближе к «центрам нагрузки», таким как города, деревни и городские районы. Этот процесс известен как вторичная передача.

Когда электрическая мощность достигает подстанции, она снова понижается понижающим трансформатором до напряжений, близких к тем, при которых она была произведена – обычно около 11 кВ. Отсюда фаза передачи переходит в фазу распределения, и электроэнергия используется для удовлетворения спроса первичных и вторичных потребителей.

Следуйте за нами в LinkedIn

Вам понравилось читать эту статью? Тогда подпишитесь на нас в LinkedIn и будьте в курсе последних событий в отрасли, продуктов и приложений, инструментов и программного обеспечения, а также исследований и разработок.

Следуйте за нами здесь!

(ID: 46489228)

Beta Engineering

От побережья до побережья электричество передается по высоковольтным линиям электропередачи, чтобы обеспечить электроэнергией наши дома. В некоторых частях сети в Соединенных Штатах электричество передается с напряжением до 500 000 вольт. Потребность в высоком передающем напряжении возникает, когда необходимо передать большое количество энергии на большое расстояние.

Почему высокое напряжение

Основная причина того, что мощность передается при высоком напряжении, заключается в повышении эффективности.Поскольку электричество передается на большие расстояния, на этом пути неизбежны потери энергии. Передача высокого напряжения сводит к минимуму потери мощности при перетекании электричества из одного места в другое. Как? Чем выше напряжение, тем меньше ток. Чем меньше ток, тем меньше потери сопротивления в проводниках. А когда потери сопротивления малы, потери энергии также малы. Инженеры-электрики учитывают такие факторы, как передаваемая мощность и расстояние, необходимое для передачи, при определении оптимального напряжения передачи.

Существует также экономическая выгода, связанная с передачей высокого напряжения. Более низкий ток, который сопровождает передачу высокого напряжения, снижает сопротивление в проводниках, поскольку электричество течет по кабелям. Это означает, что тонкие и легкие провода можно использовать для передачи на большие расстояния. В результате опоры передачи не нужно проектировать, чтобы выдерживать вес более тяжелых проводов, которые были бы связаны с большим током. Эти соображения делают передачу высокого напряжения на большие расстояния экономичным решением.

Рынок высокого напряжения

Быстро растущий рынок возобновляемых источников энергии сыграл особенно большую роль на рынке высокого напряжения в последние годы. По мере того, как появляется все больше возобновляемых источников локального производства электроэнергии, спрос на передачу высокого напряжения будет продолжать расти.

По всей территории Соединенных Штатов замена и модернизация существующей инфраструктуры передачи, а также добавление новых мощностей генерации и передачи являются ключевыми движущими силами для рынка высокого напряжения.

О Beta

Beta Engineering спроектировала и построила множество высоковольтных проектов по всей стране. Мы специализируемся на EPC-услугах для проектов распределительных устройств с элегазовой изоляцией (GIS), распределительных устройств и подстанций, FACTS и линий передачи высокого напряжения. Взгляните на избранные проекты из нашего портфолио, чтобы узнать больше о решениях EPC, которые может предоставить вам бета-версия.

Система передачи и принцип ее работы

Многие люди удивляются, узнав, что электричество по самой своей природе не может храниться – по крайней мере, с экономической точки зрения, в каких-либо заметных количествах (помимо того, что вы найдете в батарее).

Это означает, что электричество должно производиться и подаваться в тот момент, когда оно необходимо. Система передачи, которая доставляет вам электричество с поразительной скоростью 186 000 миль в час (почти скорость света), делает это возможным.

Как представлено в разделе «Общие сведения о передаче», электрическая система включает в себя производство, передачу и распределение. Потребность в массовых передачах возникла по мере роста спроса на электроэнергию, а небольшие электростанции, которые могли обслуживать только их местность, перестали соответствовать требованиям.Новые, более крупные электростанции вступили в строй, но были далеко от центров нагрузки. Линии электропередачи были единственным способом доставить электроэнергию туда, где она была необходима.

При подключении удаленных генерирующих станций к клиентам также возникла небольшая проблема. Электричество должно передаваться по проводам. Провода создают сопротивление потоку энергии, и это сопротивление создает небольшие потери передаваемой энергии. Ничего страшного для очень коротких расстояний но чем длиннее провод, тем больше сопротивление и больше потери.

Решением проблемы сопротивления является увеличение напряжения (или «давления»), при котором электричество проталкивается по проводам. Чем выше напряжение, тем лучше система способна преодолевать сопротивление и минимизировать потери. Таким образом, сегодня, когда энергия перемещается на сотни или тысячи миль от места ее генерации, линии высокого напряжения 230, 500 или 765 киловольт обеспечивают быструю доставку электроэнергии с минимальными потерями энергии.

Почему башни?

В то время как электричество иногда можно передавать под землей, в «оптовых» системах передачи часто используются воздушные провода.Часто задаваемый вопрос о воздушных проводах, особенно в процессе планирования, – зачем нужны такие большие стальные башни. Два основных ответа – безопасность и надежность.

Из-за использования высокого напряжения местные, государственные и федеральные нормативные акты предъявляют определенные требования к построению линий электропередачи, в первую очередь в интересах безопасности. Одно из этих ключевых требований заключается в том, насколько высоко над землей должны находиться провода в самой нижней точке (известной как «зазор»).Требования к свободному пространству могут сильно различаться, но обычно бывает в пределах 60–150 футов.

С требованиями к высоте возникает дополнительная потребность в устойчивости. Линии электропередачи и опоры должны противостоять ряду неблагоприятных факторов окружающей среды, от сильного ветра до отрицательных температур, когда ледяные и снежные отложения в противном случае могли бы вызвать обрушение линии или опоры. В результате высоковольтные опоры обычно строятся так, чтобы выдерживать так называемые 50- или 100-летние штормы, чтобы погодные условия не прерывали работу электроснабжения.

Внутри проводов

Мощность передается по проводам переменного или постоянного тока. У обоих есть свои преимущества; однако «трехфазный переменный ток» – наиболее распространенный метод, используемый во всем мире.

При передаче переменного тока (AC) движение электрического заряда периодически меняет направление. В трехфазной системе переменного тока по проводам проходят три переменных тока, пиковые значения которых достигаются в разное время.

Трехфазные системы также можно разделить на одно- или двухконтурные.Двойная цепь означает, что передающая структура содержит два набора линий передачи, каждая из которых имеет три проводника (провода).

В системах постоянного тока (DC) поток электрического заряда идет только в одном направлении. Система работает при постоянном максимальном напряжении, что позволяет существующим коридорам линий электропередачи с проводниками одинакового сечения передавать на 100% больше энергии в области с более высоким потреблением, чем переменный ток.

Трехфазные системы переменного тока обычно считаются менее дорогостоящими, чем системы постоянного тока для более коротких расстояний (менее 400 миль).AC также предлагает некоторые преимущества с точки зрения увеличения и уменьшения (см. Ниже), которые могут сделать его лучшей альтернативой, когда в линии есть несколько промежуточных соединений для обслуживания сообществ на своем пути.

Для больших расстояний и даже для более коротких расстояний, где нет промежуточных ответвлений, системы постоянного тока имеют два преимущества в дополнение к их способности обеспечивать значительно большую мощность. Во-первых, их дешевле построить, потому что им не нужно столько проводов, сколько для трехфазных систем.Во-вторых, они более эффективны с точки зрения предотвращения электрических потерь из-за сопротивления в линиях. В-третьих, системы постоянного тока также предлагают преимущества, связанные с надежностью. Изменения нагрузки, которые могут вызвать рассинхронизацию некоторых участков сети переменного тока и привести к каскадным сбоям в сети, не окажут такого же влияния, например, на систему постоянного тока. Более того, в таком сценарии звено постоянного тока может использоваться для стабилизации сети переменного тока.

Системы постоянного тока

также имеют свои недостатки, особенно с точки зрения стоимости и оборудования, связанного с повышением и понижением напряжения, но, учитывая преимущества постоянного тока в целом, многие операторы энергосистем рассматривают более широкое использование систем постоянного тока.

Шаг вперед и отступление

Хотя электричество, проходящее по высоковольтным проводам, может иметь за собой силу 230, 500 или 765 киловольт, это не то, как поток начинается в источнике генерации; это не то, чем все закончится, когда в ваш дом попадет электричество. На самом деле, это было бы небезопасно с обеих сторон, если бы это было так.

В системе электропередачи подстанции и трансформаторы играют ключевую роль, повышая напряжение от генератора до магистральных линий электропередачи и понижая его от линий электропередачи к местным линиям, которые распределяют электроэнергию в вашем доме.

По мере того, как энергия вырабатывается, она покидает источник электростанции с напряжением около 20 киловольт. Затем трансформаторы повышают напряжение до уровня, подходящего для передачи – так же, как насос будет использоваться для увеличения давления воды в трубе.

Когда электричество достигает центра нагрузки, местное коммунальное предприятие доставляет его по районам и предприятиям, понижая напряжение на подстанциях и отправляя его по сети фидерных (или распределительных) линий. Напряжения для первичных распределительных линий находятся в пределах 2.4 и 34,5 кВ. Затем напряжение снова понижается через распределительные трансформаторы до уровня 120 и 240 вольт в жилых помещениях.

Как работают коробки передач | Американская Трансмиссионная Компания

Электроэнергия доставляется в дома, школы, больницы, предприятия и промышленность через интегрированную систему генерирующих станций, линий электропередач и подстанций. Линии электропередачи, которые состоят из тяжелых кабелей, натянутых между высокими башнями, переносят электроэнергию оттуда, где она генерируется, в районы, где она необходима.Сеть передачи позволяет передавать большие объемы энергии на большие расстояния.

Как электричество подается в ваш дом:

Электроэнергия вырабатывается коммунальными предприятиями и другими производителями энергии на различных типах электростанций, ветряных и солнечных электростанциях. Электроэнергия «повышается» или преобразуется в более высокое напряжение на подстанциях до того, как она попадает в сеть высоковольтных линий электропередачи. Электроэнергия из передающей сети снижается до более низкого напряжения на подстанциях, а затем электрические распределительные компании подают электроэнергию в дома и предприятия.

Поколение

Электроэнергия вырабатывается на различных типах электростанций, ветряных и солнечных электростанций коммунальными предприятиями и независимыми производителями энергии.

Трансмиссия

Являясь жизненно важным звеном между производством и потреблением энергии, линии электропередачи несут электричество высокого напряжения на большие расстояния от электростанций до населенных пунктов. Это то, что делает ATC.

Распределение

Электроэнергия по линиям электропередачи снижена до более низких напряжений на подстанции.Затем дистрибьюторские компании переносят электроэнергию на ваше рабочее место и дом.

Межсоединения обеспечивают надежность

Поскольку электроэнергию нельзя хранить, ее необходимо производить, передавать и распределять в тот момент, когда она необходима. Сеть передачи высокого напряжения является жизненно важным связующим звеном между электростанциями, производящими электроэнергию, и людьми, которые в ней нуждаются.

В первые дни электрификации электростанции были небольшими и вырабатывали электричество для непосредственных районов.По мере роста спроса на электроэнергию коммунальные предприятия строили более крупные и более эффективные электростанции и разрабатывали системы передачи для передачи энергии на большие расстояния к большему количеству потребителей на более обширных территориях.

Для повышения эффективности и надежности были подключены региональные передающие системы, позволяющие перетекать электроэнергию из одного региона в другой, что также снизило затраты за счет предоставления большего количества путей, по которым могла бы течь основная электроэнергия. Сегодняшняя «сеть» передачи электроэнергии отражает этот региональный подход к оптовой транспортировке электроэнергии.

Высоковольтные электрические линии – Power Lines Inc

Безопасность электрических контактов

Электричество хочет достичь земли. Объект на земле все еще может быть наэлектризован, не касаясь электрического провода, потому что электрическая дуга может проходить через воздух. Из-за этого следует соблюдать дистанцию ​​между собой, строительной и сельхозтехникой, воздушными линиями электропередач.

Национальный кодекс электробезопасности рекомендует безопасное расстояние в зависимости от напряжения и расстояния от земли.При работе рядом с воздушными линиями или вокруг них не следует изменять уровень земли без предварительной консультации с вашей коммунальной компанией. Оборудование и механизмы всегда должны находиться на безопасном расстоянии от линий высокого напряжения в зависимости от обстоятельств.

Такие вещи, как воздушные змеи, очень опасны вблизи воздушных линий высокого напряжения. Если веревка от воздушного змея пересекает провода, она может замкнуть цепь, передавая электричество человеку, держащему веревку.

Риск поражения электрическим током

Оборудование должно иметь надлежащее заземление, чтобы избежать поражения электрическим током.Если часть оборудования соприкасается с линиями высокого напряжения и не заземлена должным образом, любой, кто прикоснется к этому оборудованию, может получить электрошок. Правильное заземление снижает риск поражения электрическим током. На силу удара влияет ряд факторов, таких как напряжение, расстояние от проводника, размер объектов и расстояние до земли.

Линии высокого напряжения и здоровье

Несмотря на опасения, что проживание рядом с высоковольтными линиями электропередач может быть небезопасным, с 1970 года ученые провели множество исследований, в том числе исследование, профинансированное Конгрессом в 1992 году, а затем снова Американским физическим обществом, которое не обнаружило корреляции между раком и полями линий электропередачи.

В 1999 году Национальный исследовательский совет Национальной академии наук пришел к выводу, «что имеющиеся данные не показывают, что воздействие этих полей представляет опасность для здоровья. . . . »

Высокое значение линий высокого напряжения

Высоковольтные линии электропередачи являются важной частью энергетической инфраструктуры, от которой мы зависим. Их устанавливают и обслуживают квалифицированные специалисты, и они требуют уважения из-за энергии, которую они несут.

Энергетическая сеть, от которой мы зависим, настолько надежна, что мы часто принимаем это как должное.В следующий раз, когда вы щелкнете выключателем и включите свет, подумайте о том, что было сделано для того, чтобы это простое действие стало возможным. И как в прошлые годы почти вся человеческая деятельность прекращалась после захода солнца. Вещи, которые мы принимаем как должное, являются важной частью нашего современного общества. Мы ценим упорный труд и профессионализм, которые необходимы для поддержания этой важной части нашей жизни.