1.2.2. Выбор схем построения электрических сетей
напряжением 35 кВ и выше
Выбор оптимальной схемы электроснабжающих сетей должен произво-диться на основании технико-экономических расчетов с учетом размеров горо-да, перспективы его развития, существующих электрических сетей, источников питания и других местных условий.
При разработке схемы электроснабжающих сетей крупных городов (население до 1 млн человек), как правило, следует предусматривать:
- создание вокруг города кольцевой магистральной сети напряжением 110 кВ и выше с двухсторонним питанием;
- сооружение глубоких вводов 110 кВ и выше для питания отдельных (центральных) районов города, не охватываемых кольцевой сетью указанного напряжения. Питание подстанций глубокого ввода может предусматриваться от разных секций одной или разных опорных подстанций.
Опорные подстанции рекомендуется располагать в противоположных местах кольцевой сети. Линии связи кольцевой сети с опорными подстанциями энергосистемы во всех случаях должны сооружаться по разным трассам.
В сетях 110-220 кВ рекомендуется присоединение к одной линии электропередачи с двухсторонним питанием, как правило, не более трех под-станций при условии сохранения питания потребителей при аварийном отключении любого участка линии.
Место сооружения подстанций 35 кВ и выше, схема электрических сооружений и мощность должны определяться на основе технико-эконо-мических расчетов с учетом нагрузки и расположения основных потребителей, развития сетей 35 кВ и выше энергосистемы и распределительных сетей 10(6) кВ города.
Подстанции глубокого ввода 110-220 кВ, как правило, необходимо выполнять двухтрансформаторными по схеме блоков «линия - трансформа-тор». Распределительное устройство 10(6) кВ должно выполняться, как правило, с одной секционированной системой сборных шин с устройством АВР на секционном выключателе. Допускается применение однотрансформаторных подстанций, если при этом может быть обеспечена требуемая надежность электроснабжения потребителей.
Мощность трансформаторов подстанций глубокого ввода 110-220 кВ при установке двух трансформаторов и отсутствии резервирования по сети 10(6) кВ выбирается с учетом их загрузки в нормальном режиме на расчетный срок согласно методике, приведенной в ГОСТ 14209-85 [11] не более 80% номиналь-ной мощности.
Мощность трансформаторов подстанций в крупных городах, в зависимости от территории района электроснабжения, плотности нагрузки, состава потре-бителей и других местных условий, рекомендуется принимать:
-при питании по воздушным линиям электропередачи 110 кВ – не менее 25 МВ·А, по линии 220 кВ – не менее 40 МВ·А;
-при питании по кабельным линиям 110-220 кВ – не менее 40 МВ·А.
На подстанциях 110-220 кВ допускается установка трансформаторов меньшей мощности или одного трансформатора при обеспечении требований надежности электроснабжения потребителей.
При построении распределительных сетей 10(6) кВ следует преду-сматривать возможность их использования для ограниченного взаимного резервирования нагрузки ближайших ЦП (не менее 15% нагрузки).
В связи с внедрением глубоких вводов встаёт вопрос ограничения мощности короткого замыкания. С ростом мощности подстанции увеличи-вается мощность короткого замыкания в сетях вторичного напряжения, что приводит к удорожанию распределительных устройств этих сетей.
Мощность короткого замыкания на сборных шинах ЦП (центра питания) при напряжении 10(6) кВ не должна превышать 350(200) МВ·А.
Мероприятия по ограничению мощности короткого замыкания должны определяться на основе технико-экономических расчетов, в которых сопостав-ляются затраты на ограничение мощности короткого замыкания с затратами на увеличенные сечения проектируемых и замену существующих кабелей.
При необходимости ограничения мощности короткого замыкания на шинах 10(6) кВ ЦП следует рассматривать применение трансформаторов с расщепленными обмотками или установку токоограничивающих реакторов.
1.2.3. Выбор схем построения электрических сетей
напряжением 0,38-20 кВ
Распределительная и питающая сеть 10(6) кВ должна использоваться для совместного питания городских потребителей коммунально-бытового и промышленного характера. При технико-экономических обоснованиях допус-кается сооружение питающих сетей 10(6) кВ для самостоятельного электро-снабжения отдельных крупных потребителей.
Принцип построения городских сетей выбирается применительно к основ-ной массе электроприемников для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения. Примерная схема системы электроснабжения города приведена на рис.1.1 [12].
Целесообразность сооружения РП (распределительный пункт) 10(6) кВ, (на рис 1.1 – РП1), должна обосновываться технико-экономическим расчетом. Нагрузка РП на расчетный срок должна составлять на шинах 10 кВ не менее 7 МВт, на шинах 6 кВ – не менее 4 МВт.
Распределительные пункты 10(6) кВ, как правило, следует выполнять с одной секционированной системой сборных шин с питанием по взаиморе-зервируемым линиям, подключенным к разным секциям. На секционном вы-ключателе должно предусматриваться устройство АВР (автоматический ввод резерва).
При петлевой, замкнутой и радиальной схемах распределительных сетей 10(6) кВ должны применяться ТП, как правило, с одним трансформатором (ТП1 – ТП5 и ТП15 – ТП18 на рис. 1.1).
Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроснабжения электроприемников первой категории является двухлучевая схема с двухсторонним питанием при условии подключения взаимно резер-вирующих линий 10(6) кВ к разным независимым источникам питания. На рис. 1.1 – это питание ТП12 – ТП14 от РП1 и РП2. При этом на шинах 0,38 кВ двух-
трансформаторных ТП и непосредственно у потребителя (при наличии элект-роприёмников 1 категории) должно быть предусмотрено АВР.
Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроснабжения электроприемников первой категории является двухлучевая схема с двухсторонним питанием при условии подключения взаимно резер-вирующих линий 10(6) кВ к разным независимым источникам питания. На рис. 1.1 – это питание ТП12 – ТП14 от РП1 и РП2. При этом на шинах 0,38 кВ двух-
трансформаторных ТП и непосредственно у потребителя (при наличии элект-роприёмников 1 категории) должно быть предусмотрено АВР.
Следует также рассматривать питание электроприемников первой кате-гории 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 элект-роприемников первой категории.
Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроприемников второй категории является сочетание петлевых схем 10(6) кВ, обеспечивающих двухстороннее питание каждой ТП, и петлевых схем 0,38 кВ для питания потребителей, см. рис.1.1. При этом линии 0,38 кВ в петлевых схемах могут присоединяться к одной или разным ТП.
Рекомендуется параллельная работа трансформаторов на напряжении 0,38 кВ по схеме со “слабыми” связями или по полузамкнутой схеме при условии обслуживания указанных сетей 0,38 кВ электроснабжающей организацией. Имеется ввиду размыкание петлевой схемы в нормальном режиме в точке потокораздела. На рис.1.1 это показано пунктирной линией между ТП3 и ТП4, ТП16 и ТП17.
Допускается применение автоматизированных схем (двухлучевых) для питания электроприемников второй категории, если их применение приводит к увеличению приведенных затрат на сооружение сети не более, чем на 5%. На рис. 1.1 – это линии, соединяющие ТП6 и ТП7 и т.д.
Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроприемников третьей категории является сочетание петлевых линий 10(6) кВ и радиальных линий 0,38 кВ к потребителям. При применении воздушных линий электропередачи для питания электроприемников Ш категории резервирование линий в сети 0,38 кВ кабельных линий должна учитываться возможность использования временных шланговых кабелей.
Для электроснабжения районов с электроприёмниками первой и второй ка-
тегорий рекомендуется применение на напряжении 10(6) кВ комбинированной
петлевой двухлучевой схемы с двухсторонним питанием.
Для жилых и общественных зданий с электрическими плитами, а также всех зданий высотой 9 этажей и более при питании от однотрансформаторных ТП следует предусматривать резервирование сети 0,38 кВ от других ТП.