КІРІСПЕ

Жалпы электрмен жабдықтау жүйесі деп электр энергиясын өндіру, жеткізу және таратуға арналған құрылғылар жиынтығын айтамыз. Қалалардағы алғашқы электрстанциялары көшелерді жарықтандыру электрлік көлікті, фабрикалар мен зауыттарды қоректендіру үшін салынған болатын.

Электрлік энергия әртүрлі кернеудегі электрлі желілер және электр тарату байланыс жолдары арқылы жеткізіледі және таратылады. Қазіргі уақытта электр энергияны өндіру, жеткізу және тарату жиелігі 50 Гц үш фазалы айнымалы ток арқылы жүзеге асырылады. Қала аумағында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін арналған арнайы электрлік жүйесі құрылады және олардың өзіне тән ерекшеліктері болады. Өнеркәсіптің электрмен жабдықтау жүйесі кәсіп орындық электр энергия қабылдатқыштарын электр энергиямен қоректендіру үшін құрылды.

Кәсіпорындық электр энергия қабылдағыштарына әртүрлі механизмдердің электрдвигательдері, электрлік пештер, электролиз құрылғылары, электрлік дәнекерлеуге арналған аппараттар мен машиналар, жарақ беретін қондырғылар жатады.

1 Жалпы бөлім

0. 1.1 Электрлік жүктемелер

0. Жалпы түсінік. Электрмен жабдықтау жүйесін ұтымды таңдаудың басты шарты–есептік жүктемелерді дұрыс анықтау.

Жүктемелерді электр желілерінің жекелеген тораптарын кезекпен қарастыра отырып, төменгі сатыларынан жоғарғы сатыларына қарай есептеу керек. Есептік жүктемелерді анықтаудың дәлдігі шығарылатын есептің сипатына байланысты тағайындалады. Есептік жүктеменің шамасы өндірістің белгілі бір деңгейіне немесе анықталған мерзімге тиісті болады. Жүктемені анықтаудың анағұрлым дәлдігі тұтынушыға енгізгенде ғана белгілі болады. Қаланың электрмен жабдықтау жүйесінің элементтерінің жүктемесін шамамен алынған көрсеткіштермен есептейді. Қоғамдық–тұрмыстық сипаттағы тұтынушылардың жүктемелерін есептеудіңң нақты тәсілдері жоқ, сондықтан мұндай түрдегі есептерді жуық әдістермен жүргізеді. Жүктеме өндірістің технологиялық процесінің, тұрғындардың еңбек және тұрмыстық тәртібін ұымдастыру ерекшеліктерімен анықталатын көптеген жағдайларға байланысты, болғандықтан, ықтимал шама болып табылады.

0. 1.2 Электрқабылдағыштардың сипаттамасы

Электр тұтынудың сипатына және электрлік жүктеменің көрсеткіштеріне байланысты, қаланың барлық тұтынушыларыбелгілі бір топтарға бөлінеді. Олар: қаланың қоныстандыру зоналарының тұтынушылары, кәсіпорындық тұтынушылар, жалпы қалалық үй–жай тұтынушылары (су құбыры, жер асты су құбыры және т.б.), қалаға жанасқан аудандардың тұтынушылары болып табылады. Қоныстандыру зоналарының тұтынушыларына ғимараттар, яғни тұрғын және комуналды – қоғамдық үйлер, жақызылады. Қоныстандыру зоналардың тұтынушылары электрлік энегияны түрлендіру әдісіне байланысты келесі электрқабылдағыштарды қолданады: электр энегиясын жылуға түрлендіретін электрлік қыздыру аспаптары мен қондырғылары; электрлік энергияны механикалық энергияға түрлендіретін технологиялық қондырғылар; радиоқабылдағыштар; теледидар және басқа да қондырғылар.

Қазіргі кезде пәтерлердің электрқабылдағыштармен толтырылуы тұрғындарың материалдық деңгейіне және өмір сүру жағдайына, дүкендерде аспатардың болуына, тұрғындардың жұмыстық қызметтің ұйымдастырылуына байланысты болады. Жекелеген тұтынушылардың активті және реактивті жүктемелері айнымалы шамалар қатарының кездейсоқ функциялары болып табылады. Жүктемелерді математикалық статистика әдістерінің көмегімен өңделген, тәжірбиелік мәліметтердің негізінде анықтайды. Активті (реактивті) жүктеме үшін орташа максимум келесі формуламен анықталады:

(1.1)

мұндағы Р_мі – і өлшеулер кезіндегіжүктеме максимумының мәні;

- өлшеулер саны.

Орташа квадраттық ауытқу:

(1.2)

Есептік максимум:

(1.3)

мұндағы t-қалыпты таратудағы нормаланған ауытқу. Коммуналды–тұрмыстық тұтынушылар үшін t=2 деп алуға болады.

6. Электрмен жабдықтау сызбасын және желі кернеуін таңдау

Желі кернеуін таңдау. Ток көзінен электр қабылдағышқа дейін энергия трансформациялаудың қолайлы санын және желілердің номинал кернеуін анықтау–қаланы электрмен жабдықтау жүйесін жобалағандағы, негізгі мәселелердің бірі болып табылады. Желілерді дамыту кезінде электрмен жабдықтау жүйесінің барлық сатыларындағы номинал кернеу жоғалады және аралық трансформациялық энергия жойылады.

Қалалық электрмен жабдықтау жүйесі үшін келесі номинал кернеулер қолданылады.

35–110(150)–220(330) кВ жоғары кернеуліктегі жабдықтаушы желі

6–10 кВ орташа кернеуліктегі қоректендіруші және таратушы желі

0,22–0,38 кВ төмен кернеуліктегі таратушы желі

Электрмен жабдықтаушы желіде жоғарғы кернеулік ретінде 220 және 330 кВ қолданғанда, 220–330/110 кВ түріндегі трансформациялау негізгі болып табылады. Үлкен қалалардың электр желілері үшін күрделі салымдары және желідегі шығындары 110/35/10/0,4 кВ кернеу жүйесімен салыстырғанда, анағұрлым аз 110/10/0,4 кВ кернеу жүйесі қолданылады. 35/6–10/0,4 кВ кернеу жүйесі, тек 35 кВ кернеулігі бар орташа және кішкене қалаларда қарастырылады. Жергілікті жағдайларға байланысты техникалық – экономикалық есептердің негізінде, бұл қалаларды 110/10/0,4 кВ түрінде де қоректендіруге болады.

Жоғарыда айтылғандай, анағұрлым жоғары кернеуліктерді қолдану орынды, яғни электрмен жабдықтау жүйесін 35 кВ кернеулікте қалдыруға болады, себебі электр энергиясының көзі –жылу электр орталығы қаладан алыс емес. Ал аралық кернеулерді 6 кВ кернеуліктен 10 кВ кернеулікке ауыстыруға болады.

Төменгі кернеуліктегі тарату желісі үшін 220/127 В жүйесімен салыстырғанда, анағұрлым тиімді 380/220 В жүйесі қолданылады, яғни бұл дегеніміз түсті металды 40% үнемдеу, желінің өткізгіштік қабілетінің артуы және шығындардың төмендеуін айтамыз.

Сонымен, жоғарыдағыларды қортындылай келе қаланы 35/6/0,4 кВ трансформациялау сатылары бар электрмен жабдықтау жүйесі қолданылады.

Электрмен жабдықтау сызбасын таңдау. Қаланы электрмен жабдықтау жүйесі дегеніміз қала аумағында орналасқан барлық кернеуліктегі электр желілердің жиынтығы болып табылады. Бұл жүйе кернеулігі 35 кВ және одан жоғары электрмен жабдықтаушы желілерді және кернеуге дейінгі қалалық тарату желілерін қамтиды.

Қалалық таралу желіісі дегеніміз кернеулігі 6-10 кВ және 0,4 кВ таралу байланыс жолдарының және трансформаторлық төмендеткіш станциялардың жиынтығын айтады. Таралу желісі кернеулігі 6-10 кВ қоректендіру желісінен және сол таралу желісінің өзінен тұратын екі буынан оралуы мүмкін. Бұл жағдайда таралу желісін қоректендіруді таратылу бөлімімен жүзеге асырылады.

Қаланың бірінші категориядағы электр қабылдағыштарына: теледидарлық отарлықтар, радиостанциялар, радио байланыс, телеграфтардың орталық топтары, телефон станциялары, су құбыры және жер астындағы суды қарқынды ағызатын құбырлар жүйесінің сораптық станциялары, сонымен қатар жасанды жарықтандыруда жұмыс істейтін көп адамдар болатын объектілер де кіреді.

Қаланың бас жобасын құрғанда, сонымен қатар оның әрі қарай жүйелі түрде дамуына қарай болашақта электрмен жабдықтау сызбасын тұтынушылардың энергетикалық байланысының өзгеруін ескеріп жасау керек. 6-10 кВ кернеуліктегі қоректендіру және таралу желілерін құрғанда, шиналардың құрамалы бір жүйесі бар 6-10 кВ таралу қондырғысының қоректендіру орталығының секциясын жөндеу жұмыстары үшін сөндіру мүмкіндігін ескеру керек, бірақ желінің көрсетілген жұмыс тәртібі оның байланыс жолының қимасын көбейтуі тиіс.

Барлық жағдайларда қоректендіру желілері енгізу сызбалары арқылы салынады. Қоректендіру және резервтік байланыс жолдарының қимасын таралу бөлімдердің толық есептелген жүктемесіне байланысты таңдайды. Орталық тарату бекеттерінің кернеулігі 6-10 кВ таралу қондырғыларындағы сызықты ұяшықтарын үнемдеу мақсатында қоректендіру байланыс жолдар кабельдерінің қимасын, оның ішінде, алюминий талшықтары бар кабельдер үшін 185-240 мм² етіп, көбейтіп алу керек. Егер көрсетілген байланыс жолының қимасын есептелген жүктеме бойынша қажетті қимадан асып кетсе, онда оның таралу бөлімін қарастырылған аудандағы тұтынушылар тобын біріктіріп қоректендіру үшін қолдану керек. Автоматты сақтандыру АВР – ды (сақтандыру линиясын автоматты қосу) сақтандырғыш байланыс жолында немесе екі жақты жұмыс істейтін АВР–дың секция аралық ажыратқышында қондыру арқылы жүзеге асады.

6–10 кВ ҚО

1-ТБ 2-ТБ 3-ТБ 4-ТБ

1.1 – сурет. Параллель жұмыс істейтін кернеулігі қоректендіруші желісінің сызбасы.

Қалалық таралу желілерінің сызбалары барлық трансформаторлық бөлімдерді сақтандыру керек, бұл үшін негізінен ілмекті, екі сәулелі, көп сәулелі және басқа да сызбалар қолданылады.

ҚО – қорек орталығы, ТБ – таралу бөлімі

ҚО-1 Л1 Л3

Л2

ТБ-1 АВР

АВР Л4

ҚО-2

ТБ-2

1.2 – сурет. Жеке – жеке жұмыс істейтін кернеулігі 6-10 кВ қоректендіруші желінің сызбасы.

Қоректендіруші және резервтік бпйланыс жолдарының қимасын тарату бөлімінің (ТБ) толық есептелген жүктемесі бойынша анықталады.қоректендіруші желілердің сызбалары олардың жұмыс тәртібіне және тарату бөлімдерінің арасындағы тікелей байланыстың болуымен ажыратылады.