Початок arrow Статті arrow Схемы источников питания городских сетей

Схемы источников питания городских сетей

Структурная схема электроснабжения крупного города, пример которой представлен на рис. 1, содержит комплекс сложных сооружений. Основными звеньями этого комплекса являются: источник питания — районная электростанция 1 с установленными повысительными трансформаторами 2; воздушная линия электропередачи 3 напряжением 220 кВ на металлических опорах; подстанция глубокого ввода 4 напряжением 220 кВ с распределительными устройствами (РУ) 5 напряжением 35 и 6 или 10 кВ; питающая кабельная линия 6; распределительный пункт 7, на шины которого подается напряжение 6(10) кВ; распределительная кабельная линия 8, питающая трансформаторную понизительную подстанцию 9\ кабельная линия 10 напряжением 0,4 кВ, питающая вводно-распределительное устройство 11 жилого дома. От РУ 35 кВ по кабельной линии 12 напряжением 35 кВ получает питание главная понизительная подстанция 13 промышленного предприятия города, от которой по кабельным линиям 14 напряжение 0,4 кВ поступает на распределительные щиты 15 цехов.

 

Структурная схема электроснабжения города
Рис. 1. Структурная схема электроснабжения города:
/— районная электростанция; 2— повысительный трансформатор; 3— воздушная линия электропередачи напряжением 220 кВ; 4 — подстанция глубокою ввода (центр питания); 5 — распределительное устройство; 6 — питающая кабельная линия; 7 — распределительный пункт; 8 — распределительная кабельная линия; 9 — трансформаторная понизительная подстанция; 10, 14 — кабельные линии напряжением 0,4 кВ; 11 — вводно-распределительное устройство; 12— кабельная линия напряжением 35 кВ; 13 — главная понизительная под станция предприятия; 15 — распределительный щит на напряжение 0,4/0,23 кВ

Принципиальная схема электроснабжения города
Рис. 2. Принципиальная схема электроснабжения города: 1 — опорная понизительная районная подстанция; II — ТЭЦ; III — подстанция глубокого ввода; 1 — воздушные или кабельные линии напряжением 110 (220) кВ; 2 — питающие линии напряжением 6 (10) кВ; 3 — распределительный пункт, совмещенный с трансформаторной подстанцией для электроснабжения крупного промышленного предприятия; 4 — линии распределительной сети напряжением 6 (10) кВ; 5 — распределительный пункт; 6— сетевая трансформаторная подстанция; 7 — вводы в жилые и общественные здания; 8 — трансформаторная подстанция для электроснабжения промышленного предприятия средней мощности: 9 — линии распределительной сети напряжением 380/220 В

Опорные районные понизительные подстанции, электростанции и подстанции глубокого ввода в системе электроснабжения города являются центрами питания (ЦП). Число и разновидность ЦП зависят от ряда факторов, прежде всего, от размера города, его общей электрической нагрузки и принятого способа теплоснабжения.
Подстанции глубокого ввода предназначены для приближения ЦП к нагрузкам, что позволяет уменьшить протяженность распределительных электросетей и снизить в них потери электроэнергии.
Несмотря на принципиальное единство схем электроснабжения городов эти схемы весьма разнообразны. Они различаются по уровню напряжения, схемам коммутации, конструкции распределительных устройств, взаимному расположению электрических сетей разных напряжений. Один из вариантов принципиальной схемы электроснабжения города представлен на рис. 2. Опорная понизительная районная подстанция 1 питается от сетей энергетической системы, а ТЭЦ II связана с этими сетями и опорной подстанцией I через трансформаторы, установленные при ТЭЦ. От шин высшего напряжения опорной подстанции /питается подстанция глубокого ввода III. От шин напряжением 6 (10) кВ опорной подстанции /, ТЭЦ II и подстанции глубокого ввода III отходят питающие линии, снабжающие электроэнергией распределительные пункты (РГ1). Последние могут быть связаны между собой линиями и иметь одну, две или три секции.
Распределительные пункты и их секции могут работать параллельно и раздельно. При отключении питающей линии электроснабжение РП может осуществляться от соседнего РП по соединяющей их линии.
По условиям надежности электроснабжения гражданских зданий (табл. категории электроприемников гражданских зданий по надежности электроснабжения) и возможности отключения секций ЦП для ремонтных работ питающая сеть напряжением 6 (10) кВ может быть выполнена по следующим схемам:
питание РП по двум линиям от разных секций одного ЦП или от разных ЦП;
питание РП по трем линиям (каждая на свою секцию), две из которых подключены к одной секции ЦП, а третья — к другой секции того же или другого ЦП.
От каждого РП отходят распределительные линии напряжением 6 (10) кВ, выполняемые по магистральным схемам. От этих распределительных линий питаются трансформаторные подстанции (ТП) с одним или двумя трансформаторами, которые могут быть оборудованы устройствами автоматического включения резерва (АВР).
Линии напряжением 0,4 кВ в нормальном режиме работают по разомкнутой схеме, но при необходимости могут резервировать друг друга, так как их пропускная способность и оборудование ТП рассчитаны на дополнительную нагрузку.
В схеме, показанной на рис. 2, каждый элемент сети имеет резерв, который вводится вручную, автоматически или телемеханически.
В средних и малых городах общие электрические нагрузки меньше, поэтому схемы электроснабжения таких городов значительно упрощаются: уменьшаются число ЦП, протяженность питающей сети напряжением 6 (10) кВ, число и мощность ТП; реже используются устройства АВР из-за меньшего числа ответственных потребителей.
Для обеспечения надежного электроснабжения ЦП выполняют с двойными или одинарными секционированными сборными шинами. Для примера на рис. 3 приведена схема электростанции с тремя синхронными генераторами 6. В нормальных условиях они подключены к первой системе шин и работают параллельно благодаря соединению секций этой системы секционными выключателями 4. Такая схема обеспечивает бесперебойность электроснабжения потребителей при отключении любого генератора или трансформатора /, связывающего ЦП с электрической системой. При необходимости ремонта любой секции первой системы шин все присоединения переводятся на вторую систему шин. Возможность параллельной работы с остающимися под напряжением секциями первой системы шин обеспечивается шиносоединительныеми выключателями.

Схема электрических соединений для распределительного устройства напряжением 6 (10) кВ ТЭЦ
Рис. 3. Схема электрических соединений для распределительного устройства напряжением 6 (10) кВ ТЭЦ:
1 — двухобмоточный трансформатор; 2 — трансформатор напряжения; 3 — ши носоединительный выключатель; 4 — секционный выключатель; 5 — реактор; 6 — синхронный генератор

Проектирование городских электрических сетей выполняется в соответствии с Указаниями по проектированию городских электрических сетей (ВСН-97-75), строительство и монтаж электроустановок — в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и строительными нормами и правилами (СНиП Ш-И).
Питающие сети напряжением 6 (10) кВ городов выполняют по радиальным и магистральным схемам.
Схема радиальной замкнутой резервируемой сети - каждую из линий рассчитывают на передачу через РП полной потребной мощности.
Магистральные резервируемые сети бывают следующих видов: магистральная петлевая сеть, образующая замкнутый контур, который в зависимости от условий эксплуатации может быть разомкнут в любой точке сети;
магистральная петлевая сеть с двусторонним питанием, концы которой подключены к независимым источникам питания, например разным РП или разным секциям шин ЦП;
двухмагистральная (двухлучевая) сеть с устройствами АВР на напряжение 6 (10) кВ, в которой питание нагрузок и резервирование обеспечивают параллельные линии, подключенные к разным секциям РП. Обе магистральные линии могут быть присоединены непосредственно к ЦП, и в этом случае в схеме электроснабжения будут отсутствовать РП;
замкнутая сеть, состоящая из ряда взаимно связанных контуров с общими узлами. Простейшим видом замкнутой сети являются радиальные и магистральные резервируемые линии, работающие параллельно.
Для комплектования распределительных устройств ТП с двумя трансформаторами мощностью до 630 кВ А номинальным напряжением 380/220 В часто используют вводно-распределительное устройство УВР2-630. Вводные панели УВР2-630 изготовляют с одностворчатой дверью, линейные — с двухстворчатой. Боковые стенки закрыта торцевыми панелями. Сверху и сзади щит ограждений не имеет. Электродинамическая стойкость шин шинного ввода составляет 30 кА.

 
< Строительная часть подстанций электросетей города   Схемы электрических сетей гражданских зданий >