Глава 5. Особенности электрического расчета замкнутых сетей
5.1. Основные понятия и определения
Существенным недостатком рассмотренных в предыдущих главах разомкнутых (радиальных) сетей является то, что в случае выхода из работы какого-либо участка этих сетей значительная часть потребителей лишается электроснабжения. Поэтому для обеспечения надежного электроснабжения ответственных потребителей, не терпящих длительных перерывов в электроснабжении, применяют замкнутые сети.
3амкнутыми сетями называются сети, в которых электроэнергия к потребителям подается не менее чем с двух сторон.
Различают простые замкнутые сети, в которых присоединенные к ним нагрузки питаются не более чем с двух сторон, и сложные замкнутые сети, к узловым точкам которых электроэнергия может подаваться не менее чем с трех сторон,
Простая замкнутая сеть может иметь либо один источник питания, и тогда она выполняется в виде замкнутого кольца и называется кольцевой сетью, либо два источника.
Простейшие замкнутые сети показаны на рис. 5.1. В петлевой схеме (рис. 5.1, а) подстанция В с потребителями SВ получает питание по линиям Л1 и Л2. В таких схемах резервирование осуществляется по линиям. Кольцевая схема (рис. 5.1, б) является развитием петлевой схемы и имеет одинаковые с ней характеристики. При наличии в узле 1 двух источников питания (две секции сборных шин с независимыми источниками) резервирование осуществляется не только по линиям, но и по источникам. Могут иметь место и сети с двумя разнесенными источниками питания (линии с двухсторонним питанием – рис. 5.1, в).
Кольцевая сеть может быть представлена в виде линии с двухсторонним питанием. Действительно, если источник питания в узле 1 мысленно разделить на два и представить в виде узлов 1 и 4, то из кольцевой сети (рис. 5.1, б) получим линию с двухсторонним питанием (рис. 5.1, в).
Простые
замкнутые сети, работающие в нормальном
режиме, имеют точки раздела токов
(мощностей). На схемах точки раздела
активных токов (мощностей) обозначают
заштрихованным знаком
,
а реактивных –
.
Эти точки могут не совпадать из-за разных
коэффициентов мощности потребителей.
В
сложно замкнутых сетях электроэнергия
к отдельным потребителям может поступать
не менее чем с трех сторон (рис. 5.2). Точки,
в которых присоединены такие потребители,
называются узловыми. Сложно замкнутая
сеть содержит два и более контуров.
Замкнутые сети применяются для электроснабжения потребителей I и II категории. К достоинствам замкнутых сетей следует отнести повышенную надежность электроснабжения, меньшие потери мощности, гибкость работы при различных эксплуатационных режимах. Недостатком замкнутых сетей является их высокая стоимость, сложность защиты от ненормальных режимов и сложность эксплуатации.
Расчет замкнутых сетей в отличие от разомкнутых имеет следующие особенности:
в замкнутых сетях распределение токов и мощностей по участкам сети определяется не только положением и параметрами нагрузок, но и параметрами самой сети (марки и сечения проводов и кабелей);
сечение проводов (кабелей) в замкнутых сетях определяется не только нормальным, но и аварийным режимом, который для них является также расчетным и предусматривается при проектировании сети.
Степень резервирования по сетям и источникам должна проверяться технико-экономическими расчетами. При этом учитывается возможность отключения части потребителей или снижения качества напряжения, а также использования допускаемых перегрузок для отдельных элементов сети при аварийном режиме.