1.2 Характеристика системы электроснабжения
Системой электроснабжения города (СЭС) называется совокупность электрических станций, понижающих и распределительных подстанций, питающих и распределительных линий и электроприемников, обеспечивающих снабжение электроэнергией технологических процессов коммунально-бытовых, промышленных и транспортных потребителей, расположенных на территории города и частично в пригородной зоне. В зависимости от размеров города, его промышленного потенциала и перспективы развития, системы электроснабжения городов могут быть различными, но существует ряд общих принципов, выполнение которых является обязательным при проектировании электроснабжения любого города.
Исходными положениями для построения системы электроснабжения являются потребляемая мощность электроприемников, их категория по надежности электроснабжения и наличие источников питания. Характеристики потребителей электрической энергии определяют требования к надежности электроснабжения, объему резервирования элементов системы электроснабжения, применению средств сетевой автоматики. Наличие энергоемких потребителей и их территориальное размещение обуславливают конфигурацию электрических сетей, целесообразность устройства глубоких вводов.
При разработке системы электроснабжения учитываются возможности регулирования напряжения, обеспечения требуемого уровня надежности в ремонтных, аварийных и послеаварийных режимах.
Критерием оптимальности принятой системы электроснабжения города является минимум приведенных затрат на ее сооружение и последующую эксплуатацию. Затраты на сооружение системы электроснабжения во многом определяются количеством трансформаций напряжения. С этой точки зрения идеальной считается система, использующая только два уровня напряжения: 110 и 10 кВ. Сети 110 кВ, питающиеся от энергосистемы, образуют кольцо, замыкающееся вокруг города. По кольцу, с учетом максимального приближения к центрам электрических нагрузок, размещаются районные трансформаторные подстанции (ТП) напряжением 110/10кВ. От подстанции 110/10кВ производится распределение электроэнергии на напряжение 10кВ.
Схему построения городской электрической сети можно условно подразделить на шесть звеньев (рис.1.):
I звено - кольцевая сеть и глубокие вводы напряжения 110кВ с районными подстанциями и трансформацией 110/10кВ. К этому же звену относят расположенные на территории города электростанции предприятий.
II звено - представляет собой питающие сети 10кВ, связывающие районные подстанции с РП и линии связи между РП, прокладываемые для повышения надежности электроснабжения. Распределительные пункты предназначаются для нагрузок промышленных, коммунально-складских и селитебных зон города. Нагрузка каждого РП обычно не менее 10мВА. Питающие линии и РП выполняются по радиальной схеме с устройством АВР на межсекционном выключателе.
III звено - распределительные сети напряжением 10кВ, подключающие к РП потребительские, промышленные или городские ТП. С учетом территориального размещения ТП, категории надежности потребителей, подключенных к ним, схемы их питания могут быть различными. В некоторых случаях потребительские ТП могут подключаться к районным ТП, минуя РП.
IV звено структурной схемы - потребительские ТП, понижающие уровень напряжения с 10 до 0,38/0,22кВ.
V звено - электрические сети напряжением 0,38/0,22кВ, подключающие потребителей электрической энергии к ТП.
VI звено - внутренние сети зданий и сооружений, подающие электроэнергию непосредственно к электроприемникам: электродвигателям, источникам света, нагревательным устройствам.
На представленной схеме не показаны электрические связи с сетями других районов подстанций города. Эти связи могут выполняться на уровнях всех звеньев схемы, за исключением I и VI.
Рис.2 Структурная схема построения сетей электроснабжения города