Классификация электрических сетей. Категории электроприемников

Электрические сети можно классифицировать по ряду при­знаков.

По напряжению различают сети до 1000 В и выше 1000 В.

По роду тока их делят на сети постоянного и переменного тока. Последние выполняют либо как трехфазные трех- или четырех- проводные, либо в виде одно- или двухфазных ответвлений от четы­рехпроводных сетей. Тяговые сети электрифицированных железных дорог переменного тока являются однофазными.

По назначению различают сети питающие и распределитель­ные.

Питающие сети связывают отдельные электростанции и район­ные подстанции. В последнем случае такие сети часто называют районными; они содержат линии электропередачи и подстанция напряжением 110 кВ и выше. Сети так называемого сверхвысокого напряжения (330 кВ и выше) чаще всего применяют для обмена энергией между крупными электрическими системами по линиям межсистемных связей.

Распределительные сети предназначены для питания трансфор­маторных подстанций, отдельных электроприемников (двигателей, светильников) или их групп. Участки питающих и распределитель­ных сетей показаны на рис. 1.1. В тех случаях, когда распредели­тельная линия питает отдельную подстанцию и не имеет промежу­точных ответвлений, ее относят к питающей.

Иногда еще применяют термин местные сети. Имея в виду сети, обслуживающие небольшие и средние промышленные предприя­тия, городские, сельскохозяйственные и тяговые нагрузки город­ских железных дорог и метрополитена. Для питания местных сетей используют напряжения, как правило, до 35 кВ. Однако рост мощ­ностей, потребляемых промышленными предприятиями, городами и электрической тягой, привел к необходимости применения глубо­кого ввода (см. с. 100) линий 110 и 220 кВ для питания этих потре­бителей и совмещения их главных понижающих или распредели­тельных подстанций с районными. Поэтому термин «местная сеть» утратил свое значение и применяется редко.

По конфигурации и схеме присоединения потребителей разли чают разомкнутые и замкнутые сети.

К разомкнутым относят сети, получающие питание с одной стороны. Такие сети могут быть радиальными (рис. 1.2, а) и магистральными (рис. 1.2,б). Нетрудно видеть, что на магистральные схемы питания меньше затрачивается цветного металла и комму­тационной аппаратуры и поэтому они дешевле радиальных.

Однако при обычном конструктивном исполнении они менее надежны, по­тому что авария на головном участке выводит из работы все элек­троприемники, получающие питание от данной магистрали, в то время как при повреждении радиальной линии лишается питания лишь один потребитель. Вместе с тем магистральные сети, выпол­ненные шинопроводами, обеспечивают высокую надежность. При меняют как радиальные, так и магистральные сети.

Характерной особенностью замкнутых сетей является то, что питание любого потребителя может быть осуществлено с двух сторон линии, к которой он присоединен (рис. 1.2, в). Их применя­ют в тех случаях, когда одна сеть связывает два или несколько источников питания (районные сети, тяговые сети электрифицированных железных дорог, городские сети). Кольцевые сети также относятся к замкнутым (рис. 1.2, г). Расчет замкнутых сетей более сложен, чем разомкнутых. Для замкнутых сетей требуются более сложная защита и большие денежные затраты.

По конструктивному исполнению различают линии, выполнен­ные проводами и кабелями. Как те, так и другие могут быть проло­жены на открытом воздухе или внутри зданий. В первом случае провода укрепляют на опорах воздушных линий с помощью изоля­торов и линейной арматуры, во втором — прокладывают по стенам внутри зданий или в трубах. В зависимости от назначения кабель­ные линии прокладывают в воздухе (по стенам зданий, в кабель­ных каналах и тоннелях), в земляных траншеях, под водой (по дну каналов, рек и озер).

По требованиям к надежности электроснабжения Правила устройства электроустановок (ПУЭ, § 1.2.27) делят электроприем­8и8с на три категории.

Первая категория — электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для- жизни людей, привести к значительному ущербу для народного хозяйства, к повреждению дорогостоящего основного оборудования, массово­му браку продукции, к расстройству сложного технологического процесса, нарушению функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Такие электроприемники должны получать питание от двух не­зависимых источников, для них перерыв в электроснабжении допу­скается лишь на время автоматического включения резервного пи­тания. В качестве независимых источников питания могут исполь­зоваться разные секции шин районных и тяговых подстанций. По указанным причинам на подстанциях, питающих потребителей пер­вой категории, в том числе и тяговые, следует устанавливать не ме­нее двух трансформаторов и подавать электроэнергию на эти под­станции по двум вводам.

Неправильное функционирование или отказ в работе устройств сигнализации и автоблокировки железнодорожного транспорта мо­9и9с привести к аварийной ситуации, создать угрозу жизни людей. Согласно ПУЭ эти установки относятся к особой группе первой9и­тегории электроприемников и для них необходимо предусматри­вать дополнительный, независимый источник питания.

Вторая категория— электроприемники, перерыв в электроснаб­жении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, 9и9с­совым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспор­та, к нарушению нормальной деятельности значительного количест­ва городских и сельских жителей.

Для этой категории потребителей допускается перерыв в элек­троснабжении на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой. Допускает­ся питание к ним подводить по одноцепной воздушной линии на­пряжением 6 кВ и выше или по одной кабельной линии, но рас­щеплённой на два кабеля, каждый из которых присоединен через отдельный разъединитель. Подстанции, питающие такие потреби­тели, могут быть оборудованы одним трансформатором при усло­вии наличия складского резерва. Потребителями второй категории являются локомотивные и вагонные депо, железнодорожные посел­9и, большинство нетяговых потребителей, получающих питание от тяговых подстанций.

Третья категория — менее ответственные электроприемники, не подходящие под первую и вторую категории. Перерыв питания для этой группы установок не должен превышать одних суток.

Степень целесообразного резервирования потребителей второй, а иногда и третьей категории устанавливают технико-экономиче­ским расчетом, сравнивая затраты на резервирование с возможным ущербом от недовыработки продукции или недоотпуска электроэнергии.