Контрольные вопросы
1. Что такое центр электрических нагрузок?
2.Укажите оптимальное расположение трансформаторной подстанции, распределительного пункта?
3. Дайте характеристику электроприемников первой категории по надежности электроснабжения? Приведите пример.
4. Электроприемники каких объектов городского хозяйства относятся ко второй категории, к третьей категории?
5. Как осуществляется выбор мощности устройств компенсации реактивной мощности?
6. Выбор и обоснование схемы питающей и распределительной сети микрорайона
Городские электрические сети напряжением (6)10 кВ характерны тем, что в любом из микрорайонов могут оказаться потребители всех категорий по надежности электроснабжения. Естественно, это требует и надлежащего построения схемы сети.
На территории города расположены потребители электрической энергии, требующие различной надежности электроснабжения. Потребители с электроприемниками 2-й и 3-й категорий потребляют около 85—90% от всей мощности потребляемой городом, и только около 10—15% ее приходится на электроприемники 1-й категории.
Построение городской электрической сети по условиям обеспечения необходимой надежности электроснабжения потребителей, как правило, выполняется применительно к основной массе электроприемников рассматриваемого района города. При наличии отдельных электроприемников более высокой категории, или особой группы первой категории, этот принцип построения сетей дополняется необходимыми мерами по созданию требуемой надежности электроснабжения этих электроприемников.
В больших городах распределительная сеть (6)10 кВ может питаться непосредственно от сборных шин источника питания, либо от шин РП. В этом случае возникает дополнительное звено в виде питающей сети (6)10 кВ, которое связывает источник питания с распределительной сетью 10 кВ. Целесообразность сооружения РП, т. е. промежуточного звена в виде питающей сети, должна быть обоснована сравнением с вариантом непосредственного питания распределительных сетей от ИП.
При построении городской питающей сети должны соблюдаться требования ПУЭ [5]. Согласно ПУЭ, питающие сети напряжением выше 1000 В во всех случаях сооружаются по схемам с автоматическим резервированием вводов в РП. Питающие линии, как правило, выполняют кабелями с алюминиевыми жилами максимальным сечением 185—240 мм2.
Распределительные пункты (6)10 кВ следует, как правило, выполнять с одной секционированной системой сборных шин с питанием по взаимнорезервируемым линиям, подключенным к разным секциям. На секционном выключателе должно предусматриваться устройство автоматического включения резерва (АВР). Вариант питающей сети представлен на рис. 6.1.
Из схемы видно, что сборные шины РП разделены на две секции и связаны между собой в нормальном режиме отключенным секционным выключателем, в котором имеется устройство АВР двустороннего действия. В нормальном режиме каждая линия питает свою секцию шин РП. В случае повреждения любой из питающих линий устройство АВР включает секционный выключатель, и питание РП будет осуществляться по неповрежденной линии.
Следовательно, в схеме, представленной на рис. 6.1, проводниковый материал двух линий используется на 65%. При раздельной работе питающих линий значительно уменьшается мощность короткого замыкания на шинах РП по сравнению с параллельной работой линии. Основным недостатком этих схем является малая загрузка линий.
Рис. 6.1. Схема городской питающей сети 10 кВ
Иногда РП совмещаются с одной из ТП (6)10/0,4 кВ.
Распределение электрической энергии от РП до сетевых трансформаторных подстанций осуществляется по распределительным сетям (6)10кВ. Схем построения городских распределительных сетей довольно много. Выбор схемы зависит от требуемого уровня надежности электроснабжения электроприемников, а также от территориального расположения потребителей относительно РП и относительно друг друга.
Основным принципом построения распределительной сети (6)10 кВ для электроснабжения электроприемников первой категории является двухлучевая схема с двусторонним питанием при условии подключения взаимнорезервирующих линий 10 кВ к разным независимым источникам питания. При этом на шинах 0,38 кВ двухтрансформаторных ТП и непосредственно у потребителя (при наличии электроприемников первой категории) должно быть предусмотрено АВР.
Следует также рассматривать питание электроприемников первой категории по сети 0,38 кВ от разных ТП, присоединенных к разным независимым источникам. При этом необходимо предусматривать необходимые резервы в пропускной способности элементов системы в зависимости от нагрузки электроприемников первой категории.
Основным принципом построения распределительной сети (6)10кВ для электроприемников второй и третьей категорий является петлевая схема (6)10 кВ. Эта схема не автоматизирована, но создает возможность двустороннего питания каждой трансформаторной подстанции.
Петлевой линией в распределительной сети называют линию, имеющую двойное питание. Работая по разомкнутой схеме, она может питаться либо от одного, либо от двух РП.
Рис. 6.2. Петлевая распределительная линия (6)10 кВ
На рис. 6.2 изображена петлевая распределительная линия, питающаяся от одного РП. В нормальном режиме петлевая линия разомкнута разъединителем Р1 и каждая магистральная линия питается от РП независимо. При повреждении какого-либо участка на одной из линий автоматически отключается масляный выключатель и прекращается питание всех потребителей, присоединенных к этой линии. Найдя место повреждения, этот участок отключают разъединителями и, замкнув перемычку, разъединителем Р1 восстанавливают питание потребителей. Для такой линии самое тяжелое повреждение бывает в точке К, так как питание всей нагрузки осуществляется по одной линии. Чтобы провода могли выдержать увеличенную нагрузку, необходимо сделать проверочный расчет линии на нагрев по аварийному режиму. Кроме того, необходимо проверить линию на потерю напряжения. Количество трансформаторных подстанций, присоединяемых к одной петле, не должно быть более 10—12 (т. е. 5—6 подстанций на линию). Недостаток петлевой схемы заключается в том, что в нормальном режиме резервная перемычка не используется для передачи энергии.