Вибір конструкції мережі і матеріалу проводів.
Вибір конструкції електричних мережі для їх будівництва, здійснюється на основі державних стандартів і нормативних документів, з обов'язковим виконанням правил безпеки при будівництві ліній електропередачі та виконанні електромонтажних робіт. Конструкціяелектричних мереж, їхпроектування і будівництворегулюються Правилами улаштуванняелектроустановок (ПУЕ) і Державнимибудівельними нормами (ДБН).
Головною метою будівництва ліній електропередач є безаварійна і надійна робота електричних мереж, а також безперебійне енергопостачання об'єктів.
Для побудови районної електричної мережі згіднл з ПУЕ обираємо повітряні лінії зі сталеалюмінієвими дротами.
Формування варіантів схем електричної мережі.
Принципи побудови електричної мережі
Вибір схеми електричної мережі включає: вибір схеми побудови, вибір схеми з’єднання і вибір схем комутації (з’єднання обладнання) підстанцій. Під першим розуміється вибір числа ступенів трансформації, рівня надійності електропостачання і т.п.; під другим – вибір напрямку зв’язку (схем з’єднання ліній) між окремими підстанціями (граф мережі); під третім – злагодженість принципових схем підстанцій зі схемами з’єднання ліній.
Загальною тенденцією побудови схем є використання глибоких вводів, зведення до мінімуму кількості мережених ланок і ступенів трансформації.
Побудова (вибір схем з’єднання) електричних мереж району повинен проводитися в залежності від таких факторів: характеру споживачів і співвідношення навантажень окремих ПС, взаємного розташування (відстані) пунктів споживання і центрів живлення (ДЖ), кількості ПС і РПС , їх технічних параметрів. Намічені схеми і конфігурація проектної мережі повинні бути простіші і в той же час задовольняти пред’явленим до них вимогам надійності в відповідності з категорією приєднаних споживачів, забезпечення електричної енергії у споживачів в відповідності з ДГСТом; зручність експлуатації і можливість подальшого розвитку мережі, економічності, безпеки.
Побудова електричної мережі включає вибір їх конфігурації (схем з’єднання ліній). В процесі проектування встановлюється найбільш цілеспрямована конфігурація електричної мережі, яка передбачає отримання електроенергії навантаженнями за найменшою відстанню. Основою раціональної побудови мережі є використання простих типів конфігурації. Основними видами конфігурації електричної мережі є: розімкнуті мережі (енергія подається з однієї сторони) –радіальні і магістральні, нерезервовані і резервовані; замкнуті прості мережі , в яких приєднанні до них навантаження живляться з двох сторін, - кільцеві, петльові, з двохстороннім живленням (з двома пунктами живлення на кінцях).
Розімкнуту та замкнуту мережу можна виконати різними схемами, які володіють різними властивостями і техніко-економічними показниками.
Для живлення з переважаючими навантаженнями I і II категорії використовують резервовані схеми мереж, які забезпечують живлення споживачів не менш як від двох незалежних джерел живлення (різних РПС, секцій(систем) шин однієї РПС і т.п.). З різних типів конфігурацій мереж для розподілення електроенергії в середині розвинутих промислових районів з споживачами такої категорії можуть розглядатися: різні варіанти найбільш простих радіальних і магістральних розімкнутих мереж з резервуванням –подвійних схем за рахунок дублювання лінії(на одній або різних опорах), тобто прокладання до однієї підстанції двох ліній, при цьому нормально лінії і трансформатори працюють окремо, кожний ланцюг живить своє навантаження; прості замкнуті мережі, які опираються на два ДЖ – для надійного живлення відповідальних споживачів, нетерплячих довгих перерв в електропостачанні.
До переваг радіальних і магістральних подвійних мереж відноситься забезпечення резервування живлення споживачів, можливість приключення окремих ліній до різних шин ДЖ, простота релейного захисту, наглядність схеми, можливість приєднання підстанцій за простішими схемами, рівномірне завантаження обох ЛЕП, що відповідає мінімуму втрат.
Недоліками розімкнутих резервованих схем мережі є:
1) відносно великі втрати потужності і енергії в мережі в порівнянні з втратами в замкнутих мережах, оскільки розподілення потужності в розімкнутій мережі є вимушеним і визначається навантаженнями споживачів і умовами балансу потужності в вузлах;
2) значна вартість мережі в наслідок великого запасу за пропускною здібністю мережі, яку використовують лише в післяаварійних режимах роботи;
3)
наявність, хоча б і недовгої, перерви в
електропостачанні, що небажано для
відповідальних споживачів окремих
підприємств, для яких мінімально
допустимий час перерв, не викликаючи
великих збитків, вельми малий(То
1
с).
Радіальні мережі ефективні при невеликих відстанях від споживачів до ДЖ і високих рівнях навантаження. Схеми з магістральними лініями використовують при декількох підстанціях, розташованих в одному напрямку; при цьому кількість відпаєчних підстанцій, що підключаються до лінії, залежить від навантаження і відповідальності споживачів. В разі масового відключення електроприймачів на всіх підстанціях не рекомендується приєднувати до однієї магістральної лінії більше двох-трьох підстанцій.
Конфігурації простих замкнутих резервованих мереж (в тому числі з двохстороннім живленням) в порівнянні з розімкнутими володіють перевагами і кращими показниками: більш високою надійністю електропостачання споживачів (практично може бути безперервним), оскільки на виході одного із ДЖ все навантаження може продовжувати живлення від другого ДЖ; більшою гнучкістю праці, що виражається в кращому пристосуванні до роботи при різних режимах їх експлуатації, великою пропускною здатністю, можливість обхвату території мережами, створення «шин» між двома ДЖ для приєднання в разі необхідності нових підстанцій, тобто можливістю використання конфігурації довгий час без перетворення; зменшенням сумарної довжини ПЛ в порівнянні з приєднанням кожної підстанції «за найменшим шляхом»; можливістю приєднання підстанцій за спрощеними схемами; економічністю роботи внаслідок менших втрат потужності і енергії (при рівності напруг ДЖ), ніж в розімкнутих мережах; внаслідок дійсного перерозподілу потужностей (втрати потужності в замкнутій однорідній мережі мінімальні).
Недоліки цієї конфігурації: пропускна здібність кожної головної дільниці і потужність ДЖ повинні бути розраховані на повне навантаження всієї мережі; ймовірність неекономічного потокорозподілення при паралельній роботі мереж з різними напругами ДЖ.
Складання схем електричної мережі району
Різноманітність певних умов різних об’єктів району обумовлює різноманітність схем електричної мережі. Для електропостачання споживачів І та ІІ категорії мережа може бути виконана різноманітними конфігураціями та схемами з’єднань, кожна з яких володіє достоїнствами та недоліками: розімкненими (радіальними, магістральними, комбінованими), простими замкненими (з двостороннім живленням). При цьому в районі можуть заводитись декілька двох ланцюгових ПЛ, забезпечивши передачу всієї необхідної напруги як у нормальному, так і в післяаварійному режимах роботи.
Для скорочення обчислювальної роботи складають технічно припустимі найбільш доцільні варіанти, котрі отримуються на основі розглядання загальних принципів побудови, наявного досвіду проектування та мистецтва проектування. При цьому проектування електричних мереж ведеться шляхом порівняння декількох варіантів, кількість яких отримується кінцевим, але відносно великим.
Складання варіантів схеми мережі підкоряється певній стратегії. По-перше, передача потужності від РЕС до пунктів споживання відбувається по найбільш коротким трасам з забезпеченням необхідних вимог при постачанні найбільш віддалених пунктів. По-друге, починаємо розробку варіантів з найбільш простих схем - радіальних, маючи на увазі можливості спорудження ПС без вимикачів на боці ВН, хоча такі схеми характеризуються, як правило, найбільшою сумарною довжиною.
Складемо 3 варіанти схем електричної мережі.
радіальний варіант мережі;
Варіант радіальної мережі має підвищену, в порівнянні з магістральною, надійність електропостачання споживачів, але велику сумарну довжину ліній
Рисунок
1.5 - Схема радіальної мережі
змішаний варіант мережі;
Змішаний варіант мережі містить єлементи як магістральної так і радіальної мережі.
Рисунок 1.6 – Схема змішаної мережі
кільцевий варіант мережі.
Замкнута схема кільцевої мережі, яка в нормальному режимі працює як розімкнена, а в після аварійному – як замкнена, В нормальному режимі розмикається ділянка між ПС2 та ПС5.
Рисунок 1.7 – Схема кільцевої мережі