, Устройство ЛЭП

Устройство ЛЭП

/

Большинство линий электропередач представляют собой высоковольтные трехфазные переменные токи (переменный ток), хотя однофазные переменные токи иногда используются в системах электрификации железных дорог. Высоковольтная технология постоянного тока используется для повышения эффективности на очень больших расстояниях (обычно сотни миль). Технология HVDC также используется в подводных силовых кабелях (обычно длиной более 50 км), а также в обмене энергией между сетями, которые не являются взаимно синхронизированными. Линии используются для стабилизации больших распределительных сетей, где внезапные новые нагрузки или отключения в одной части сети могут привести к проблемам синхронизации и каскадным отказам.

, Устройство ЛЭП
Электричество передается при высоком напряжении (66 кВ и выше) для уменьшения потерь энергии, которые происходят при передаче на большие расстояния. Электроэнергия обычно передается по воздушным линиям электропередачи. Подземная передача электроэнергии имеет значительно более высокую стоимость установки и большие эксплуатационные ограничения, но снижает затраты на техническое обслуживание. Подземная передача электроэнергии иногда используется в городских районах или в экологически чувствительных местах.

Отсутствие хранилищ электрической энергии в системах передачи приводит к ключевому ограничению. Электроэнергия должна вырабатываться с той же скоростью, с которой она потребляется. Требуется сложная система управления для обеспечения того, чтобы выработка электроэнергии очень точно соответствовала спросу. Если спрос на электроэнергию превышает предложение, то дисбаланс может привести к тому, что генерирующая(ие) установка(и) и передающее оборудование будут автоматически отключены или остановлены, чтобы предотвратить их повреждение. В худшем случае это может привести к каскадной серии отключений и крупному региональному отключению электроэнергии. Сети электропередачи соединены в региональные, национальные и даже континентальные сети, чтобы снизить риск такого сбоя путем обеспечения множества резервных, альтернативных маршрутов подачи электроэнергии в случае таких отключений. Передающие компании определяют максимальную надежную пропускную способность каждой линии (обычно меньше ее физического или теплового предела), чтобы обеспечить наличие резервной мощности в случае отказа в другой части сети.

, Устройство ЛЭП

Высоковольтные воздушные провода не покрыты изоляцией. Материал проводника почти всегда представляет собой алюминиевый сплав, состоящий из нескольких нитей и, возможно, армированный стальными нитями. Иногда для пропускания воздушных потоков использовалась медь, но алюминий легче, дает лишь незначительное снижение эксплуатационных характеристик и обходится значительно дешевле. Надземные проводники являются товаром, поставляемым несколькими компаниями по всему миру. Регулярно используются улучшенные материалы и формы проводников, что позволяет увеличить пропускную способность и модернизировать цепи передачи. Размеры проводников варьируются от 12 мм2 до 750 мм2 , с различным сопротивлением и пропускной способностью по току. Для обычных линий переменного тока более толстые провода приведут к относительно небольшому увеличению пропускной способности за счет скин-эффекта (который приводит к протеканию большей части тока близко к поверхности провода). Из-за этого ограничения по току, когда требуется более высокая пропускная способность, используются несколько параллельных кабелей (так называемые пучковые провода). Жгутовые проводники также используются при высоком напряжении для снижения потерь энергии, вызванных коронным разрядом.

Сегодня напряжение на уровне передачи обычно считается равным 110 кВ и выше. Более низкие напряжения, такие как 66 кВ и 33 кВ, обычно рассматриваются как напряжение передачи, но иногда используются на длинных линиях с легкой нагрузкой. Напряжения менее 33 кВ обычно используются для распределения. Напряжения выше 765 кВ считаются сверхвысокими и требуют иной конструкции по сравнению с оборудованием, используемым при более низких напряжениях.

Поскольку для изоляции воздушных линий электропередачи требуется воздух, при проектировании этих линий необходимо соблюдать минимальные зазоры для обеспечения безопасности. Неблагоприятные погодные условия, такие как сильный ветер и низкие температуры, могут привести к отключению электроэнергии. Скорость ветра до 23 узлов (43 км/ч) может позволить проводникам заграждать рабочие зазоры, что приводит к вспышке и потере питания.

It is main inner container footer text