Kaupungin sähköverkon suunnittelu ja toimintatavat

Kaupungin sähköverkko on kokonaisuus syöttöverkoista, joiden jännite on vähintään 110 (35) kV, jakeluverkoista, joiden jännite on 10 (6) - 20 kV, joka sisältää muuntajaasemia ja linjoja, jotka yhdistävät keskuslämpökeskuksen muuntajan sähköasemille ja muuntaja-asemat sekä tulot kuluttajille ja jakeluverkkoihin 0,38 kV jännitteellä (kuva 1.).

Määritelty verkkokokonaisuus palvelee yleishyödyllisiä käyttäjiä (asuinrakennukset, kunnalliset laitokset), pieniä, keskisuuria ja joskus suuria teollisuusasiakkaita, jotka sijaitsevat kaupungissa.

110 (35) kV:n ja sitä korkeamman jännitteen syöttöverkot on rakennettu redundanssilla linjoille ja muuntajille, joiden teho 110 kV jännitteellä olevilla ilmajohdoilla syötettynä on 25 MBA ja 220 kV:lla — 40 MVA. Nämä ovat niin sanottuja rengaskuvioita, jotka ympäröivät kaupunkia. Kaupunkiverkkosuunnitelmat suunnitellaan sen perusteella, että tiettyyn luokkaan kuuluville kuluttajille on varmistettava riittävä sähkönsyötön luotettavuus.

Riisi. 1.Kaupungin sähkönsyöttöjärjestelmä

Kaupungin kuluttajien virransyöttöverkossa I-luokkiin, joiden kapasiteetti on 10–15 % kaikkien kuluttajien kokonaiskapasiteetista, kuuluvat: sairaaloiden käyttö- ja synnytysosastot, ensimmäisen luokan kattilahuoneet, verkkojen sähkömoottorit ja syöttöpumput. toisen luokan kattilahuoneet, vesi- ja viemäriasemat, televisioasemat, toistimet, hissit, valtion tärkeät museot, kaupungin sähkö- ja lämpöverkkojen keskusvalvomot, kaasuverkot ja ulkovalaistus. Erityinen ryhmä I luokan sähkövastaanottimia sisältää valtion rakennukset ja laitokset.

Sähkövastaanottimiin II luokka, jonka kapasiteetti on 40-50% kaikkien kaupunkiverkon käyttäjien kokonaiskapasiteetista, sisältää asuinrakennukset, joissa on yli 8 asunnon sähköliesi, asuinrakennukset, joissa on 6 kerrosta tai enemmän, asuntoloita, oppilaitoksia toimielimet.

Katso myös: Tehojärjestelmät kategorian II käyttäjille

Luokan III sähkönkuluttajien kapasiteetti on 30-50 % kaupungin verkon kuluttajien kokonaiskapasiteetista. Näihin kuuluvat kaikki sähkövastaanottimet, jotka eivät kuulu luokan I ja II sähkövastaanottimiin.

Voimajohdot, joiden jännite on enintään 20 kV kaupungin verkosta rakennusalueilla, joissa on vähintään 4 kerrosta rakennuksia, suoritetaan kaapelilla (alumiinijohtimilla, lyijy-, alumiini-, muovi- tai kumitiivisteillä vaipat ja teräsnauhojen panssari) ja ne asetetaan maahaudoihin, lohkoihin (merkittävällä mekaanisten vaurioiden todennäköisyydellä), kanaviin ja tunneleihin (kun linjat poistuvat prosessorista).

Kaupungin rakennetuilla alueilla 3-kerroksisia vipuja ja voimalinjojen alle, joiden jännite on enintään 20 kV, rakennetaan ilmateitse. Yhdelle jakelulinjalle saa olla enintään 3 eri poikkileikkauksellista lohkoa. Kaapelilinjan poikkipinta-alan tulee olla vähintään 35 mm2. Voimakaapelilinjat vedetään yleensä eri reiteille tai eri kaivantoihin.

Enintään 20 kV:n jännitteiset ilmajohdot rakennetaan nastaeristimillä puisille (teräsbetonikiinnikkeillä) tai teräsbetonituille teräs-alumiinilangoilla, joiden pinta-ala on enintään 70 mm2, jotka sijaitsevat vaakasuorassa ja kolmiota pitkin. Johdolla, jonka jännite on enintään 1 kV, nollajohto sijaitsee vaihejohtojen alla ja ulkovalaistuksen johdot nollajohtimen alla.

Muuntaja-asemat ja jakelupisteet rakennetaan pääosin vapaasti seisovaksi, suljetuksi sisäisillä asennuslaitteilla. Nämä rakenteet erottuvat merkittävistä rakennusosan tilavuuksista (jopa 324 m3). Niitä käytetään myös upotettuna rakennuksiin, kiinnitettynä rakennuksiin sekä maanalaisiin TP- ja RP-laitteisiin. Alueilla, joissa on ilmaverkot, on mastomuuntaja-asemia.

TP- tai RP-rakennukset voivat olla tiili-, lohko-, paneeli-. Lisäksi sekä sisä- että ulkoasennuksiin käytetään kokonaisia ​​muuntajaasemia, joissa on ilma- tai kaapeliliitännät ja jotka koostuvat muuntajasta ja 0,38 kV kojeistosta.

Verkko, jonka jännite on 6–20 kV, toimii eristetyllä tai kompensoidulla nollalla, mikä johtaa tarpeeseen valita verkkojännitteen eristys.Kapasitiivisten maasulkuvirtojen kompensoinnin yhteydessä kaapeliverkot voivat toimia pitkään yksivaiheisessa maasulkutilassa. Katso lisätietoja täältä: Sähköverkkojen käyttö eristetyllä nollalla

Jakeluverkkojen laitteiden (kytkimien) parametreja valittaessa on otettava huomioon, että oikosulkuteho kaupunkiverkossa, jonka jännite on 6 ja 10 kV prosessorin 6-10 kV väylillä, ei saa ylittää 200 ja 350 MBA, vastaavasti. Tämä johtuu tarpeesta varmistaa kaapelilinjojen lämpövastus.

Kaupunkiverkon toimintatavan ominaisuuksia ovat:

• selkeät kuormitushuiput päivittäisessä kuormitusaikataulussa, mikä johtaa verkkolaitteiden epätasaiseen kuormitukseen päivän ja vuoden aikana;

• energiankuluttajien alhainen tehokerroin, jolla on taipumus laskea edelleen;

• sähkönkulutuksen jatkuva kasvu.

Päätöksenteko kaupunkien sähköverkon parametrien valinnassa sen suunnitteluprosessissa sekä uusien liitäntöjen liittämisessä käytettävään verkkoon perustuu tietoon virtalähteen yksittäisten elementtien laskennallisista kuormista. järjestelmä.

Kuorman laskenta koostuu sen arvon määrittämisestä kunkin käyttäjän syötöstä ja sen jälkeen yksittäisen verkkoelementin kuormituksen löytämisestä. Sähköenergian kuluttajat kaupunkiverkossa jaetaan ehdollisesti asuinrakennuksiin ja kunnallisiin palveluihin. Kaupungin verkkoon kytkettyjen teollisuusyritysten kuormitus otetaan niiden sähkönsyöttöprojektien tai todellisten mittausten mukaan.

Tieteellisiin hankkeisiin sähköverkon kehittämistä varten on tarpeen ennakoida sähkön kulutusta yli 10 vuoden ajanjaksolle. Verkon operatiiviseen hallintaan tehdään lyhyen aikavälin ja operatiivisia ennusteita (muutamasta tunnista sesonkiin).

Kuormituksen hallinta, sähkönkulutuksen vähentämiseksi huippukuormitusaikoina ja pätötehotasapainon varmistamiseksi sekä voimalaitosten taloudellisimman toiminnan varmistamiseksi, vähennetään päivittäisen kuormitusaikataulun tasaamiseen kuluttajien kustannuksella (kuormituksen lisääminen yöllä ja laskee huippukuormituksen aikana). Tehokkain keino kannustaa kuluttajia tekemään yötyötä on alhaisempi sähkötariffi tiettyinä aikoina.