7.2. Схемы и устройства систем электроснабжения

7.2.1. Категория электроприемников по надежности электроснабжения

При построении схем электроснабжения необходимо руковод­ствоваться требованием надежного обеспечения потребителей элек­троэнергией стандартных параметров и в необходимом объеме. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) все электроприемники по степени надежности электроснабжения подразделяются на три категории. К перпой категории относят электроприемники, перерыв электроснабжения которых может представлять опасность для жизни людей и приводить к значитель­ному материальному ущербу из-за выхода из строя оборудования, брака продукции, расстройства технологических процессов и на­рушения функционирования систем жизнеобеспечения города. В жилых зданиях к электроприемникам I категории относятся: лиф­ты, пожарные насосы, системы автоматического дымоудалепия. аварийное освещение, заградительные огни. Такие электроприем­ники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независи­мых взаимно резервирующих источников питания по схеме с авто­матическим включением резерва (АВР).

II категория электроприемников допускает перерывы в элек­троснабжении на то время, которое необходимо для включения ре­зервного питания силами оперативного персонала. К этой группе относятся электроприемники большинства коммунальных пред­приятий, жилые здания свыше 5 этажей, любые здания с электро­плитами, лечебные и детские учреждения, школы и учебные заве­дения, общежития, гостиницы и другие здания. Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

К III категории относятся все остальные электроприемники. электроснабжение которых может выполняться от одного источни­ка питания при условии, что перерыв в электроснабжении не будет превышать сутки.

Надежность электроустановок определяется безотказностью, работоспособностью, долговечностью, ремонтопригодностью и со­храняемостью. Безопасность - это свойство сохранять работоспо-

собность в течение наработки определенного времени, количества циклов, переключений и т. п. При этом под работоспособностью понимают такое состояние устройства (элемента), при котором оно способно выполнять заданные функции и сохранять значения ос­новных параметров в пределах, установленных нармативно-технической документацией. Сохранение работоспособности до определенного состояния, после которого требуется ремонт или за­мена уаройства (элемента), называют долговечностью. Свойство ремонтопригодности связано с возможностью восстановления ра­ботоспособности за счет ремонта или замены изношенных частей и элементов по истечении срока их долговечности. Понятие сохра­няемости, как свойство электроустановок, связано с локализацией последствий нарушения работоспособности в виде постепенного или внезапного отказа устройства (элемента).

Обеспечение требуемой категории надежности и безопасно­сти эксплуатации систем электроснабжения требует соблюдения ряда принципиальных положений при проектировании, монтаже и эксплуатации. В проектах систем электроснабжения должны быть обеспечены: 1) требуемый уровень надежности электро­снабжения; 2) экономичность и прогрессивность технических ре­шений; 3) удобство и безопасность обслуживания.

Надежность электроснабжения потребителей I и II категорий обеспечивается за счет резервирования распределительных и пи­тающих сетей, а также возможности создания схем с независимыми взаимно резервируемыми источниками питания. К числу независи­мых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций. При условии, что каждая секция имеет питание от независимого источника.

7.2.2. Схемы городских электрических сетей

Для выбора системы построения электрических сетей необхо­димо учитывать мощность и число потреби гелей, их расположение и расстояние до центров питания, условия надежности электроснабже­ния, возможность и необходимость резервирования отдельных эле­ментов, способы коммутации линий электропередачи, конструкцию трансформаторных подстанций, используемые средства защиты и ав­томатики. Поэтому схемы отличаются большим разнообразием.

По принципу построения схемы сети разделяются на разомк­нутые и замкнутые. Разомкнутые сети состоят из отдельных линий и получают питание с одной стороны. Несмотря на свою простоту, эти сети не всегда являются оптимальными, особенно при большом числе присоединенных потребителей и высоком уровне нагрузок. Замкнутые сети могут иметь один, два и более источников пита­ния. Преимуществом этой сети является более высокий уровень на­дежности электроснабжения.

В городах распределение электроэнергии напряжением 6-10 кВ осуществляется по радиальным, магистральным и смешанным схе­мам (рис. 7.2). При радиальной схеме каждая подстанция питается отдельными линиями. Эти схемы просты и надежны, но требуют больших расходов проводов, кабелей и оборудования.

Рис. 7.2. Схемы питания распределительных пунктов:

а - одна радиальная линия; б - радиальная с двумя параллельными линиями;

в - то же с тремя линиями: г - параллельная работа двух РП с петлей;

д - то же с автоматическим включением резерва (АВР); е - комбинированная схема питания РП от двух независимых источников

При магистральных схемах (рис. 7.3) к одной линии присое­диняется группа из нескольких трансформаторных подстанций. Эти

схемы дешевле радиальных, но менее надежны. Поэтому для по­вышения надежности электроснабжения городские подстанции вы­полняются с двумя трансформаторами и подключаются по двухлу-чевой или петлевой схемам. Двухлучевая схема обходится дороже петлевой с резервными перемычками. Однако двухлучевая схема имеет значительные преимущества, так как надежна в эксплуатации и обладает высоким быстродействием. При выходе из строя одного из лучей или трансформатора нагрузка автоматически переключа­ется на вторую линию и второй трансформатор (за 0,2-0,3 с). Кроме того, эта схема является самовосстаиавливающейся. При возникно­вении напряжения на отключившейся линии схема автоматически приходит в исходное положение. При петлевой схеме переключе­ния производятся вручную выездными бригадами.

Рис. 7.3. Схемы магистральных электрических сетей:

а и б - разомкнутые; в - петлевая

Для питаний зданий высотой 9-16 этажей используют ради­альные или магистральные схемы с переключателями на вводах. При выходе из строя одной питающей линии все электроприемники здания подключаются к линии, оставшейся в работе. Для питания зданий высотой 7 этажей и больше, имеющих потребителей 1 кате­гории, применяют радиальные схемы с АВР на вводах в здание.