ВОПРОС 11 Схемы и устройство городских электрических сетей.

Для электроснабжения крупных городов применяются две принципиально различные системы построения схем электрических сетей напряжением 6—10 кВ:

а) системы с распределительными пунктами (РП), связывающими между собой питающие и распределительные линии (двухступенчатая сеть);

б) системы, в которых трансформаторные подстанции (ТП) потребителей присоединены к центрам питания (ЦП) непосредственно через распределительную сеть (одноступенчатая сеть),

Питающие сети

В больших городах в прошлом широкое распространение получила система электроснабжения с РП, которые связаны с центрами питания относительно небольшим числом питающих линий большой пропускной способности. К шинам РП присоединяется нужное число линий распределительной сети. Таким образом РП является как бы повторением источника питания (ИП).

Такая двухступенчатая сеть, в частности, характерна для питающих центров, имеющих схемы с индивидуальным реактированием отходящих линий, вызываемым необходимостью ограничения токов короткого замыкания (т. к. з.).

Рис. 8-1. Схемы питающих сетей: а — радиальной; б — петлевой.

Питающие сети, через которые осуществляется электроснабжение суммарных нагрузок 3000 кВА и более, должны при любом повреждении сети обеспечивать питание потребителей либо по резервным линиям, нормально включенным, либо путем автоматического ввода резерва (АВР).

На рис. 8-1 приведены схемы радиальной и петлевой (радиальной с перемычкой) питающих сетей с параллельной работой линий (разъединители условно на схемах не показаны).

Если мощность короткого замыкания на шинах РП при параллельной работе большого количества питающих линий получается недопустимо высокой, то применяют схему с раздельной работой распределительных пунктов РП-1 и РП-2. В этом случае один из выключателей перемычки между РП-1 и РП-2 нормально отключен; при повреждении питающей линии он включается автоматически.

Если нагрузки РП значительны, то схемы, подобные изображенным на рис. 8-1, выполняются сдвоенными кабелями в каждой линии с АВР на резервных перемычках между РП (рис. 8-2).

Рис. 8-2. Схема сети с параллельной работой линий и с АВР. Рис. 8-3. Схема сети с глубоким секционированием.

Число РП, присоединенных к питающей сети, может быть и больше двух, причем питание их может осуществляться, как показано на том же рисунке, от разных источников.

В настоящее время широко стали применяться схемы районных подстанций с групповым реактированием, установкой расщепленных реакторов или с использованием трансформаторов с расщепленными обмотками, что позволяет значительно упростить оборудование распределительных устройств 6—10 кВ и применять для них более простые секционированные схемы. В связи с этим появляется возможность построения сети по принципу глубокого секционирования, с применением секционных выключателей как на районной подстанции, так и на РП с АВР (автоматическим вводом резерва). Такая схема изображена на рис. 8-3.

Схема двухступенчатого питания электронагрузок, несмотря на некоторое снижение протяженности сети 6—10 кВ из-за укрупнения питающих кабелей, по сравнению с одноступенчатой обладает более высокими стоимостными показателями за счет наличия РП, а при индивидуальном реактировании отходящих линий еще и за счет высокой стоимости линейных ячеек с реакторами. Выбор той или иной системы построения сети производится в зависимости от плотности нагрузок, возможности приближения ИП к центру нагрузок, распределения нагрузок по площади и завершается технико-экономическим сравнением возможных вариантов.

Распределительные сети напряжением 6—10 кВ

На рис. 8-4, а представлена наиболее простая и дешевая схема разомкнутой распределительной сети высокого напряжения для городских и сельских потребителей. Недостатком этой схемы является то, что авария, происшедшая в любом месте сети, прекращает питание всех потребителей.

На схеме рис. 8-4, б линия заведена на шины каждой из подстанций. Благодаря установке разъединителей на вводах каждый участок можно отсоединить для ремонта. В этом отношении данная схема удобнее предыдущей, но ее осуществление обходится, конечно, несколько дороже. При аварии лишаются питания только • потребители, присоединенные за поврежденным участком (считая от ИП).

 

Схемы разомкнутых распределительных сетей

СХЕМА ПЕТЛЕВОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

Рис 8-5. Схема петлевой распределительной сети высокого напряжения.

Петлевая распределительная сеть, представленная на рис. 8-5, работает разомкнуто (перемычка а—б в конце сети нормально разомкнута); каждая магистральная линия питается от ИП независимо. Если повреждается какой-либо участок одной из линий, то от релейной защиты отключается выключатель, установленный в начале линии, и питание всех потребителей, присоединенных к этой линии, нарушается. После нахождения места аварии поврежденный участок отключают разъединителями и, замкнув перемычку а—б, восстанавливают питание подстанций. В самом тяжелом случае, когда повреждение произошло на первом участке от ИП, вся нагрузка сети переходит на питание по одной линии; чтобы линия могла выдержать такую увеличенную нагрузку, необходимо делать поверочный расчет сети на нагрев по аварийному режиму, допуская при этом потерю напряжения, разрешаемую для аварийного режима.

Размыкание петли для нормального режима необходимо делать на подстанции, совпадающей с точкой токораздела, так как при этом потери электроэнергии будут наименьшими.

Количество трансформаторных подстанций, присоединяемых к одной петле сетей напряжением 6—10 кВ, не должно быть более 10—12 (т. е. 5—6 подстанций на линию).

Повышению надежности электроснабжения потребителей способствует применение автоматизированных разомкнутых схем сетей с резервированием на стороне ВН или НН. Таковы, в частности, двухлучевая и многолучевая схемы, нашедшие практическое применение в сетях Москвы и других городов России.

На рис. 8-6 дана схема двухлучевой распределительной сети ВН. На трансформаторных подстанциях установлено по два трансформатора одинаковой мощности, каждый из которых питается от отдельной линии (луча). Сеть НН разомкнута. При аварии в трансформаторе или в линии ВН сеть НН, питающаяся от данного трансформатора, автоматически отключается и переключается на другой трансформатор при помощи контактов K1 и К2. Номинальная мощность обоих трансформаторов каждой подстанции с учетом допустимой перегрузки в аварийном режиме должна быть примерно в 1, 4 раза больше нагрузки этой подстанции.

Чтобы повысить загрузку кабелей сети ВН в нормальном режиме, целесообразно выполнить сеть не по двухлучевой, а по трехлучевой схеме, чередуя присоединения подстанций к лучам.

Высокая надежность трансформаторов делает допустимой и такую двухлучевую схему питания разомкнутых сетей НН, по которой на подстанцию приходится только один трансформатор, Резервирование на случай повреждения питающей линии высокого напряжения Л1 и Л2 осуществляется здесь на вводах высокого напряжения посредством двух выключателей нагрузки ВН-1 и ВН-2 (рис. 8-7), один из которых нормально отключен. Исчезновение напряжения приводит к тому, что от реле минимального напряжени я подается команда на отключение ВН-1 и на включение ВН-2. Оперативный ток получают от трансформатора напряжения ТН.

 

Рис. 8-6 Схема двухлучевой автоматизированной Рис. 8-7. Схема трансформаторной

распределительной сети с АВР на 380В. подстанции с АВР на стороне высшего напряжения

K1 - рабочий контактор с реле минимального напряжения; К2 - резервный котактор с АВР; ИП — источник питания.

Для обеспечения плановых (и аварийных) ремонтов трансформатора без отключения потребителей предусматривают резервирование по сети НН от соседней подстанции.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: