images_30.jpgЕлектростанції України об'єднані у спільну енергосистему, що є джерелом електричної енергії для всіх її споживачів. Передача і розподіл електроенергії здійснюється за допомогою повітряних ліній електропередачі, що перетинають всю країну. Для зменшення втрат при передачі електроенергії в лініях електропередач застосовується дуже висока напруга - десятки і (частіше) сотні кіловольт.

Через свою економічність при передачі енергії застосовується винайдена російським інженером М.О. Доліво-Добровольським трифазна система змінного струму, при якій електроенергія передається за допомогою чотирьох проводів. Три з цих проводів називаються лінійними або фазними, а четвертий - нейтральним дротом або просто нейтраллю.

Споживачі електроенергії розраховані на нижчу напругу, ніж напруга в енергосистемі. Пониження напруги проводиться в два етапи. Спочатку на знижуючій підстанції, що є частиною енергосистеми, напруга знижується до 6-10 кВ (кіловольт). Подальше пониження напруги проводиться на трансформаторних підстанціях. Знайомі всім стандартні "трансформаторні будки" розкидані по підприємствах і житлових масивах. Після трансформаторної підстанції напруга знижується до 220-380 В.

Напруга між лінійними проводами трифазної системи змінного струму називається лінійною. Номінальне діюче значення лінійної напруги в Україні рівне 380 В (вольт). Напруга між нейтраллю і будь-яким з лінійних дротів називається фазною. Вона в корінь з трьох разів менше лінійної. ЇЇ номінальне значення в Україні рівне 220 В.

Джерелом струму для енергосистеми є трифазні генератори змінного струму, встановлені на електростанціях. Кожна з обмоток генератора індукує лінійну напругу. Обмотки симетрично розташовані по колу генератора. Відповідно і лінійна напруга зсунута одна щодо одної по фазі. Це фазове зрушення постійне і дорівнює 120 градусам.

Після трансформаторної підстанції напруга через розподільні щитки або (на підприємствах) розподільні пункти поступає до споживачів.

Деякі споживачі (електродвигуни, промислове устаткування, великі ЕОМ і потужне комунікаційне устаткування) розраховані на безпосереднє підключення до трифазної електричної мережі. До них підводяться чотири дроти (не рахуючи захисного заземлення).

Малопотужні споживачі (персональні комп'ютери, побутові прилади, офісна техніка і так далі) розраховані на однофазну електричну мережу. До них підводять два дроти (не рахуючи захисного заземлення). У переважному числі випадків один з цих дротів - лінійний, а інший - нейтральний. Напруга між ними за стандартом рівна 220 В.

Приведені вище діюче значення напруги, не вичерпують повністю параметри електричної мережі. Змінний електричний струм характеризується також частотою. Номінальне стандартне значення частоти в Україні рівне 50 Гц (Герц).

Реальні значення напруги і частоти електричної мережі звичайно можуть відрізнятися від номінальних значень.

До мережі постійно підключаються нові споживачі електроенергії (струм або навантаження в мережі збільшуються) або відключаються які-небудь споживачі (в результаті струм або навантаження мережі зменшується). При збільшенні навантаження напруга в мережі падає, а при зменшенні навантаження напруга в мережі зростає.

Для зменшення впливу зміни навантаження на напругу, на знижуючих підстанціях існує автоматична система регулювання напруги. Вона призначена для підтримки постійної (у певних межах і з певною точністю) напруги при зміні навантаження в мережі. Регулювання здійснюється за рахунок перекомутації обмоток потужних знижувальних трансформаторів.

Частота змінного струму задається частотою обертання генераторів на електростанціях. При збільшенні навантаження частота прагне злегка зменшитися, система регулювання електростанції збільшує витрату робочого тіла через турбіну, і частота обертання генератора відновлюється.

Природньо жодна система регулювання (напруги або частоти) не може працювати ідеально, і у будь-якому випадку користувачеві електричної мережі потрібно змиритися з деякими відхиленнями характеристик мережі від номінальних значень.

В Україні вимоги до якості електричної енергії стандартизовані. Цим стандартом встановлені значення показників в точках підключення споживачів електроенергії. Для користувача це означає, що він може вимагати від енергозабезпечуючої організації, щоб встановлені норми дотримувалися не десь в енергосистемі, а безпосередньо в його розетці.

Найбільш важливі показники якості електроенергії - це відхилення напруги від номінального значення, коефіцієнт несинусоїдальності напруги, відхилення частоти від 50 Гц.

Згідно стандарту протягом не менше 95 % часу кожної доби фазна напруга повинна знаходитися в діапазоні 209-231 В (відхилення 5 %), частота в межах 49.8-50.2 Гц, а коефіцієнт несинусоїдальності не повинен перевищувати 5 %.

Останні 5 або менше відсотків часу кожної доби напруга може змінюватися від 198 до 242 В (відхилення 10 %), частота від 49.6 до 50.4 Гц, а коефіцієнт несинусоїдальності має бути не більше 10 %. Допускаються також сильніші зміни частоти: від 49.5 Гц до 51 Гц, але загальна тривалість таких змін не повинна перевищувати 90 годин за рік.

Аваріями електропостачання називаються ситуації, коли показники якості електроенергії короткочасно виходять за встановлені межі. Частота може відхилятися на 5 Гц від номінального значення. Напруга може знижуватися до нуля. Надалі показники якості повинні відновлюватися.

Voltstroy - интернет магазин электротехники