5. Схеми та обладнання електропостачальних мереж напругою понад 1000 в

5.1. Класифікація мереж електропостачальних систем.

Мережі електропостачальних систем можна поділити за функціональним призначенням, значенням номінальної напруги, територіальним розташуванням, конструктивним виконанням тощо.

За призначенням мережі поділяють на промислові, міські, сільські, тягові тощо. В залежності від значення номінальної напруги їх можна поділити на мережі високої напруги (ВН) – 110 кВ і вище, середньої напруги (СН) – 6, 10 та 35 кВ, та низької напруги (НН) – мережі напругою до 1000 В. Мережі напругою 35 кВ можуть бути віднесеними до мереж ВН, якщо вони виконують роль ліній живлення об'єкта, по території якого електроенергія розподіляється на напрузі 6 або 10 кВ.

Територіально розрізняють:

- мережі зовнішнього електропостачання;

- мережі розподілу електроенергії по території об'єкта;

- мережі внутрішнього розподілу.

Остання класифікація корелюється в значній мірі з класифікацією за напругою: мережі зовнішнього електропостачання найчастіше виконуються на високій напрузі, мережі розподілу по території – на середній напрузі, а мережі внутрішнього розподілу – на низький напрузі. Це стосується великих та середніх за потужністю об'єктів. Для невеликих підприємств та інших об'єктів живлення може здійснюватись на середній напрузі, а розподіл – на низькій.

Конструктивно мережі виконуються повітряними та кабельними лініями, струмопроводами, шинопроводами та різного роду проводками. Повітряні лінії використовують в усьому спектрі номінальних напруг, а кабельні лінії – переважно в мережах СН та НН. Струмопроводи на середній напрузі застосовуються лише в особливих випадках для передачі значних потужностей і виконуються, як правило, у вигляді гнучких зв’язків. На низький напрузі шинопроводи використовують досить широко, особливо у вигляді комплектних магістральних та розподільних.

За принциповими схемами мережі бувають радіальними, магістральними, кільцевими та змішаними, а за режимом роботи - паралельними або нарізними для ліній та трансформаторів в радіальних і магістральних мережах, замкненими та розімкненими – в кільцевих та змішаних мережах.

За способом резервування схеми можуть бути нерезервованими або резервованими, з явним („холодним”) або неявним („гарячим”) резервом.

За відсутності ТЕЦ енергопостачання називається нарізним, а за її наявності – сумісним. Якщо за наявності ТЕЦ відсутній зв’язок з енергосистемою, електропостачальна система називається автономною.

Мережі електропостачання можуть відрізнятися кількістю точок приєднання до системи, а також кількістю приймальних пунктів самої мережі. Роль приймальних пунктів виконують підстанції, які використовують для подальшого розподілу електроенергії.

5.2. Підстанції мереж електропостачальних систем

Підстанції мереж електропостачальних систем відіграють роль вузлів мережі, в яких електроенергія приймається, параметри її перетворюються на інші (крім РП), після чого вона видається для подальшого розподілу. Принципові схеми підстанцій, основне та допоміжне обладнання, яке на них застосовується, та конструктивне їх виконання залежать від цілої низки факторів, серед яких важливе місце займають: принципова схема мережі, категорія електроприймачів за надійністю, умови довкілля, потужність силових трансформаторів та номінальні напруги їх обмоток, вимоги щодо регулювання напруги тощо. На основі тривалого досвіду проектування та експлуатації відпрацьовані типові схеми підстанцій та їх конструктивне виконання в залежності від умов застосування.

За призначенням розрізняють вузлові розподільні підстанції (ВРП), які найчастіше відносять до системних, головні понижувальні підстанції (ГПП), розподільні пункти (РП), цехові трансформаторні підстанції (ЦТП) або трансформаторні пункти (ТП) та спеціальні, наприклад, перетворювальні підстанції (ПП). В залежності від кількості трансформаторів вони найчастіше бувають одно- або двотрансформаторні. Кількість основних номінальних напруг може бути від однієї (на РП) до двох або трьох, дуже рідко більше. На таких підстанціях використовують двообмоткові або триобмоткові трансформатори, а також трансформатори з розщепленою вторинною обмоткою з однаковими або різними напругами віток. Головні понижувальні підстанції в залежності від схеми зі сторони вищої напруги можуть бути з вимикачами або без них, з однією або двома перемичками, в одній з них може використовуватись вимикач. За конструктивним виконанням вони можуть бути відкритими, напіввідкритими (або напівзакритими) та закритими. ЦТП та ТП також бувають відкритими та закритими, прибудованими, вбудованими, такими, що розташовані у спеціальному приміщенні, відкрито в цеху, або на опорах (наприклад, в сільських мережах) тощо.

Більшість підстанцій, що знаходяться в експлуатації, є комплектними, тобто такими, які повністю виготовлялись на заводі та поставлялися на місце монтажу у повному комплекті. Конструкції відповідних серій таких підстанцій однакові. В той же час значна частина підстанцій є збірними, конструкції їх є дуже різноманітними, хоч більшість з них побудована за типовими вирішеннями та проектами.

Принципові схеми підстанцій вибирають комплексно з вибором схем мереж з врахуванням попереднього їх стану та перспектив розвитку. Нижче розглянуто низку принципових схем та конструкцій підстанцій, які застосовують в електропостачальних системах.