Műszaki megoldások a 10 és 0,38 kV-os vidéki villamosenergia-hálózatok megbízhatósági szintjének biztosítására

Vidéki villamosenergia-hálózatok diagramjai

A vidéki elektromos hálózatok 35 vagy 110 kV-os, 110/35, 110/20, 110/10 vagy 35/6 feszültségű transzformátor alállomásokból, 35, 20, 10 és 6 kV feszültségű távvezetékekből, fogyasztói transzformátor alállomásokból állnak. 35/ 0,4, 20/0,4, 10/0,4 és 6/0,4 kV és 0,38/0,22 kV feszültségű vezetékek.

A mezőgazdasági célú villamos hálózatok fő feszültségrendszere a 110/35/10/0,38 kV-os rendszer 110/10/0,38 kV és 35/10/0,38 kV feszültségű alrendszerekkel.

A vidéki elektromos hálózat megbízhatósága nagyban függ a konstrukciójától, mert meghatározza a csökkentés lehetőségeit, valamint a hálózatba telepített kapcsolóberendezések, az automatizálási berendezések hatékonyságát, a helyszínre vonatkozó információk gyűjtését, rögzítését és továbbítását. a kudarcról. A sémával szemben támasztott fő követelmény, hogy minimális teljes vonalhosszúsággal és minimális számú redundáns csatlakozással és berendezéssel a redundancia maximális fokát biztosítsa.

A 35-110 kV-os hálózat sémájának további követelménye, amely a feszültségnek a mezőgazdasági felhasználókhoz való közeledésével összefüggésben egyre inkább fejlődik, az egyes felhasználók számára redundancia létrehozása (megvalósítása) (transzformátor alállomás 10 / 0,4 kV) független áramforrás.

Hazánk egyes régióiban kétszintű 110/35 / 0,38, 110/20 / 0,38 és 110/10 / 0,38 kV elosztórendszert használnak. Egy ilyen átalakításnál a transzformátor teljesítményigénye 30%-kal csökken, az energiaveszteségek jelentősen csökkennek, és javul a fogyasztói feszültség minősége.

A számításokból az következik, hogy a teljes költség több mint fele a tápegység A mezőgazdasági felhasználók viselik a 6-10 (20) és a 0,38 kV elosztóvezetékek költségeit. Ezért gazdasági okokból ezeket a vezetékeket általában légi úton emelik, ahol a költségek 70-80%-a az építési rész költsége. Az elosztóvezetékek hosszának csökkentése, a vezetékek és támasztékok mechanikai számítási módszereinek javítása, valamint az új vezetékek és építőanyagok alkalmazása hatékony módja az energiaköltségek csökkentésének.

A mezőgazdasági célú elektromos hálózatok fejlesztésének fő iránya a 35 ... 110 kV feszültségű hálózatok kedvezményes fejlesztése kell, hogy legyen.

Az elosztóhálózatok hosszának csökkenése elágazó radiálisok kialakulásához vezetett.

A 6-10 kV-os radiális vezetékek megbízhatóságának javításának egyik leghatékonyabb módja az automatikus leválasztás, amely abból áll, hogy a vezetéket több szakaszra osztják fel automatikus kapcsolóberendezésekkel.

A szelvénypontokat mind a törzsre (szekvenciális szakasz), mind az ágak elejére (párhuzamos szakasz) telepítik. Az automatikus leválasztás hatása abból adódik, hogy rövidzárlat (zárlat) esetén a vágási pont mögött marad a többi, a vágási pontra kapcsolt fogyasztó tápellátása.

A hálózatlerövidítéssel történő felosztás különösen akkor bizonyul hatékonynak, ha egy vonal egy részét, amely elvesztette elsődleges teljesítményét, egy másik ép vezeték táplálja. Ugyanakkor a fogyasztók áramellátásának megszakításai több mint 2-szeresére csökkennek.

Az elmúlt években megnövekedett energiaellátási megbízhatósági követelményekhez kapcsolódóan a 10 kV-os hálózatok begyűrűzése, valamint a 35 és 110 kV-os alállomások kétoldalú ellátása.

A felhasználók kategorizálása

A mezőgazdasági felhasználók és elektromos vevőkészülékeik az áramellátás megbízhatósági követelményei tekintetében három kategóriába sorolhatók.

Az I. kategóriás elektromos vevőkészülékeket és fogyasztókat két független áramforrásról kell ellátni, és az egyik áramforrásról érkező feszültség megszakadása esetén az áramellátásuk megszakítása csak az áramellátás automatikus helyreállításának idejére engedélyezhető.

A második tápforrásnak egy 35 … 110/10 kV-os alállomásnak vagy egy másik 10 kV-os busznak kell lennie ugyanazon a két transzformátoros alállomáson, kétirányú tápellátással azon a 35 … 110 kV-os hálózaton keresztül, amelyről a fő áramellátást biztosítják. Távoli felhasználók számára megvalósíthatósági tanulmányok esetén a második energiaforrás egy autonóm tartalék energiaforrás (dízel erőmű) lehet.

Az ATS eszköz közvetlenül egy elektromos vevő vagy fogyasztó bejáratánál található.

A második kategóriába tartozó elektromos vevőkészülékeket és fogyasztókat két független energiaforrásból javasolt villamos energiával ellátni.

III. kategóriájú elektromos vevők és fogyasztók.

A jég és szél pusztító terhelése által okozott tömeges meghibásodások következményeinek csökkentése érdekében az elektromos hálózatokban a mezőgazdasági fogyasztók elektromos vevőinek áramellátását autonóm tartalék áramforrások tartják fenn.

A nagy felelősségteljes fogyasztókat (állattelepek, baromfitelepek) legalább 1 MW terheléssel általában a 35 (110) / 10 kV-os alállomásukról kell táplálni.

10 és 0,38 kV-os vidéki villamosenergia-hálózatok megbízhatósági szintjének biztosítása

A vidéki 10 kV-os elektromos hálózatok fő eleme az elosztóvezeték, amelyet az autópálya-elv szerint javasolt kivitelezni.

A 10 / 0,4 kV-os támasztó transzformátor alállomások (TSS) 10 kV-os törzsvezetékekre csatlakoznak, amelyeken keresztül a vezetékek kölcsönös redundanciája valósul meg. A transzformátor alállomások 10 / 0,4 kV-os transzformátor alállomások kifejlesztett 10 kV-os kapcsolóberendezéssel (amelyhez 10 kV-os radiális vezetékek csatlakoznak), amelyek a fővezeték automatikus leválasztására és redundanciájára, automatizálási és telemechanikai és (vagy) elosztópontok (RP) elhelyezésére szolgálnak. .

Az újonnan épített vagy rekonstruált 10 kV-os vezetékek fő szakaszát azonos, legalább 70 mm2 keresztmetszetű acél-alumínium huzallal javasolt feltölteni, amely lehetőséget biztosít egy vezeték táplálására vészhelyzeti és javítási üzemmódban. két rezervátum közötti vonal.Ezekben az esetekben a 10 kV-os vezetéknek általában csak egy hálózati tartaléka van független áramforrásról.

A 10 kV-os légvezetékek hálózatára 10 kV-os vonalszakaszolókat szerelnek fel, hogy a vezetékszakasz hosszát az elágazásokkal együtt 3,5 km-re korlátozzák; 10 kV-os légvezeték 2,5 km-nél hosszabb ágán.

A 10 kV-os légvezetékek acél-alumínium vezetékeinek minimálisan megengedett keresztmetszete a mechanikai szilárdság feltételei szerint legyen: 10 mm-35 mm2 szabványos jégfalvastagságú területeken; 15 … 20 – 50 mm2; több mint 20 mm – 70 mm2; alumínium huzalok – 70 mm2.

A 0,38 kV-os légvezetékek alumíniumvezetőinek minimális megengedett keresztmetszete a mechanikai szilárdság feltételei szerint: 5 mm-es szabványos jégfalvastagságú területeken – 25 mm2; 10 mm vagy több – 35 mm2; acél-alumínium és alumíniumötvözet – 25 mm2 minden éghajlati övezetben. Egy 10 / 0,4 kV-os transzformátor alállomásról induló légvezetékeken legfeljebb két vagy három vezeték-keresztmetszetet szabad biztosítani.

A főként (teljesítményben több mint 50%-ban) egyfázisú elektromos vevőket, valamint az állattartó és baromfitelepek elektromos vevőit tápláló 0,38 kV-os vezetékek nullavezetőjének vezetőképessége legalább a fázisvezető vezetőképessége legyen. Minden más esetben a nullavezető vezetőképességét a fázisvezetők vezetőképességének legalább 50%-ára kell venni.

Az OTP-ket az I. kategóriás fogyasztóknál, a kollektív és állami gazdaságok központi birtokainak háztartási udvaraiban telepítik.

Az OTP diagram az ábrán látható.A 10 kV-os hálózat csomópontjainál elosztópont (RP) építése javasolt, ha a jövőben ide tervezik 35-110 / 10 kV-os alállomás építését. A 10 / 0,4 kV-os transzformátor-alállomások 10 kV-os OTP (RP) gyűjtősínekről történő táplálása javasolt, ha azok leágazáson keresztül csatlakoznak a vezeték főszakaszához.

A 0,38 kV-os légvezetékeken fokozott szilárdságú vasbeton támasztékokat kell alkalmazni.

OTP áramkör: IP — tápegység; GV, SV, V – fej, szakaszolás és kapcsolók a 10 kV-os vezetékben; R — szakaszoló 10 kV; TP – transzformátor alállomás; T — transzformátor 10 / 0,4 kV; AVR, AVRM – hálózati és helyi automatikus átviteli kapcsolók.