Күннен - күнге дүние жүзі бойынша электр энергия өндірісі қарқынды өсіп келеді. Электр энергетикалық жүйелерді тиімді орналастыру, энергия беру орталықтарын орналастыру, қосалқы станцияларын салу мен электр желілер тарту – ауқымды күрделі жұмыстарға жатады. Осы мәселелерді дұрыс шешкенде, яғни жобаларды сапалы құрғанда ғана өнеркәсіптің әр салаларындағы тұтынушылар үздіксіз әрі сапалы энергиямен қамтамасыз етіледі [14].

Электр жүйесінің ұйымдасуын жобалағанда экономикалық тиімді, әрі сенімді, сапалы электрмен жабдықтау мәселесі көзделеді. Мұнда қалыпты және апаттан кейінгі режимді жағдайлар міндетті түрде ескеріледі. Сонымен қоса, экологиялық, әлеуметтік факторлар ойдан шығарылмайды.

Электрлік энергияны өндіруге және таратуға үшфазалы, жиілігі 50Гц айнымалы тоқ қолданылады. Ол кең қолдануда жоғары тиімді (бірфазалыға қарағанда) болып табылады.

Электр құрылғының негізгі параметріне номиналды кернеу жатады. Бұл генератор, трансформатор, электрэнергия қабылдағыштары қалыпты жұмыс жасауға арналған кернеу болады.

Электрлік қондырғыларын орнату ережелері (ЭОЕ) бойынша екіге бөлінеді: 1кВ - қа (киловольт) дейінгі және 1кВ - тан жоғары электрлік қондырғылар. Бұл құралдар ерекшеліктеріне, қауіпсіздік ережелеріне байланысты болады. Қазақстанда бекітілген стандартты (қалыпты) фаза аралық кернеулер түрлері 4.1 - кестеде келтірілген.

4.1 кесте

Үшфазалы айнымалы тоқтың қалыпты кернеуі

Генераторлар, синхронды теңестіргіштер күштік трансформаторлардың екінші орамалары үшін номиналды кернеуден 5-10% - ға жоғары кернеу алуға арналған қондырғылар.

Жұлдызша түрінде жалғанған генераторлардың ортақ нүктелерін – электр қондырғыдағы нейтралдар деп атайды. Машиналар нейтралдарының жермен жалғану байланыс түрі олардың электр қондырғылар изоляциясы сапасын көрсетеді. Сондықтан соған байланысты коммуникациялық қондырғылар түрі, кернеудің асып кетуі, реле қорғанысының жағдайлары, электр жүйелеріндегі қауіпсіздік т.б. қолданылады.

Электр қондырғыдағы нейтралдар жұмыс режимі бойынша 4 топқа бөлінеді:

1) жерге жалғанбаған жүйелер нейтралдары;

2) жерге резонансты жалғанған жүйелер нейтралдары;

3) жерге тиімді жалғанған жүйелер нейтралдары;

4) жерге бітеудей жалғанған жүйелер нейтралдары.

Бірінші және екінші топтарға кернеуі 3-35 кВ жүйелер жатады. Олардың трансформатор, генератор нейтралдары жерге жалғанбаған немесе арнайы жерге жалғайтын реакторлар арқылы қосылады. Үшінші топқа кернеуі 1 кВ жоғары жүйелер жатады. Оларда қысқаша тұйықталу коэффициенті 1,4 – тен аспайды. Төртінші топқа кернеуі 220, 380 және 660 В-қа дейінгі жүйелер жатады.

Егер бір фазалы жермен түйісу тоғы 500А-ден кем болса, онда ол жүйелерді жермен тұйықталу кіші тоғы дейді (бұлар жалғанбаған және резонансты-жалғанған жүйелер). Тоғы 500А-ден жоғары болса, оларды жермен тұйықталудың үлкен тоғы дейді (эффективті-жалғанған жүйелер).

Электр тұтыну ерекшелігі, кернеу көрсеткіштері бойынша, қаланың барлық тұтынушылары келесі топтарға бөлінеді:

- өнеркәсіптік тұтынушылар;

- жалпы қалалық коммуналды тұтынушылар (су құбырлары, кәріз суы т.б.);

- қала маңы аудандар тұтынушылары;

- қаланың тұрғын аумақтары мен коммуналды қоғамдық ғимараттар.

Тұрғын үй қабылдағыштарына көптеген жарық беруші, тұрмыстық құралдар мен күшті электр қондырғылары жатады. Тұрмыста қолданылатын құралдар саны, сапасы өскен сайын электр энергия өндірісі де қарқынды өседі. Тұрғын үй электр қабылдағыштары екі топқа бөлінеді:

- пәтерлерлердегі электр қабылдағыштар (жарық беруші, тұрмыстық құралдар);

- үй жағдайында жалпы қолданатын электр қабылдағыштар (қабат дәліздері, жарық берушілер, лифт және т.б.).

Тұрмыстық электр құралдарын шартты түрде келесі топтарға бөлінеді:

- ас әзірлейтін қыздырғыш құралдар;

- азық-түлік өңдейтін және сақтайтын құралдар;

- үй шаруашылық құралдары (бөлме тазартқыш, электр аспаптары және т.б.);

- мәдени - тұрмыстық;

- санитарлы-гигиеналық;

- бөлме ауасын салқындататын;

- су қыздырғыш;

- бөлме жылытқыш.

Ал қолдану тәсілі бойынша олар екіге бөлінеді: жарық беруші және күш беруші. Электр энергиясын үнемдейтін жарық беруші құралдарға люминесцентті шамдар жатады, сондықтан олар қоғамдық орындарда кең колданылады. Басқа бөлмелерде қызу лампалары, ал қазіргі кезде архитектуралық және декоративтік мақсатта түрлі конструкциялы шамдар қолданылады.

Күш беруші электр құралдарға келесілер жатады: механикалық электр қабылдағыштары, электр жылыту құралдары, тоңазыту машиналары, көтергіш-тасымалдауыш, санитарлы-техникалық, байланыс, дабыл, өртке қарсы, басқару және т.б.

Энергияны көп тұтынатын салаға коммуналды салалар жатады.

Электр жүктемесінің графигі. Жекеленген тұтынушылардың энергия қолдануы және олардың жиынтық тұтынуы – жалпы электр жүктеме мөлшерін анықтайды. Ол электр станцияның жұмыс тәртібіне тікелей әсер етеді. Сондықтан электр жүктемесінің графигін, яғни уақыт боынша кернеу мен тоқ мөлшерінің өзгеруін анықтау маңызды мәселенің бірі.

Параметрлер ерекшелігі бойынша келесі графиктер іріктелген:

- белсенді жүктеме (Р);

- реактивті жүктеме (Q);

- толық кернеу (S);

- электр қондырғы тоғы (1).

Графиктер кернеу, тоқ мөлшерінің уақыт бойынша (тәуліктік, маусымдық, жылдық) өзгеруін көрсетеді. Қолдану орындары бойынша графиктер келесідей бөлінеді:

1) қосалқы станция шиналарында анықталатын тұтынушы жүктемесінің графигі;

2) аудандық, тораптық станция шиналарында анықталатын жүйелік жүктемесінің графигі;

3) энергия жүйесінің жиынтық жүктеме графигі;

4) электр станцияның жүктеме графигі.

Графиктер көптеген маңызды жұмыс атқаруда көмек тигізеді: электр қондырғы жұмысын талдау, электр энергиямен жабдықтау жобаларын құру мен жабдықтау болжамын жасау, қалыпты жұмыс тәртібін сақтау және т.с.с.

Тұтынушы жүктемесінің графигі жобалау нәтижесінде анықталады. Ол үшін қалыпты, номиналды, жиынтық кернеу белгілі болу керек.

Белсенді жүктеме кезінде:

(4.1)

Тұтынушыға қосалқы станция арқылы жіберілетін кернеудің станция шиналарындағы көрсетілген кернеуі:

мұндағы

- орта және орнатылған электр қондырғының П.Ә.К -і.

Максималды жүктеме (қыста болатын):

(4.3)

мұндағы

Нақты графиктер электр параметрлерін уақыт бойынша бақылайтын құралдар, аспаптар арқылы жасалады.