A városi elektromos hálózat kialakítása és működési módjai

A városi elektromos hálózat 110 (35) kV és annál nagyobb feszültségű ellátó hálózatok, 10 (6) – 20 kV feszültségű elosztóhálózatok, transzformátor alállomásokat és a központi fűtőállomást transzformátor alállomásokkal összekötő vezetékeket, valamint transzformátor alállomások, valamint fogyasztók és elosztó hálózatok bemenetei 0,38 kV feszültséggel (1. ábra).

A meghatározott hálózategyüttes a városon belüli közüzemi felhasználók (lakóépületek, kommunális intézmények), kis-, közepes és esetenként nagy ipari fogyasztók ellátását szolgálja.

A 110 (35) kV és annál nagyobb feszültségű ellátó hálózatok redundanciával épülnek ki olyan vonalakon és transzformátorokon, amelyek teljesítménye 110 kV feszültségű légvezetékről táplálva 25 MBA, 220 kV-on pedig 40 MVA. Ezek a várost körülvevő úgynevezett gyűrűs minták. A városi hálózati konstrukciók tervezése az adott kategóriába tartozó fogyasztók áramellátásának megfelelő fokú megbízhatóságának biztosításának szükségessége alapján történik.

Rizs. 1.Városi áramellátó rendszer

A fogyasztói áramellátás városi hálózatában az összes fogyasztó teljes kapacitásának 10-15%-át kitevő I kategóriákba tartoznak: kórházak kezelő- és szülészeti osztályai, első kategóriás kazánházai, hálózati villanymotorok és tápszivattyúk. második kategóriás kazánházak, vízellátó és csatornaállomások, televízióállomások, átjátszók, liftek, állami jelentőségű múzeumok, a város elektromos és fűtési hálózatainak központi vezérlőhelyiségei, gázellátó hálózatok és kültéri világítás. Az I. kategóriájú elektromos vevőkészülékek speciális csoportjába tartoznak a kormányzati épületek és intézmények.

A II kategóriájú elektromos vevőkészülékekhez, amelyek kapacitása a városi hálózat összes felhasználójának teljes kapacitásának 40-50%-a, ide tartoznak a 8 lakásnál több elektromos főzővevővel felszerelt lakóépületek, 6 vagy több emeletes lakóépületek, kollégiumok, oktatási intézmények intézmények.

Lásd még: Energiaellátó rendszerek a II. kategóriájú felhasználók számára

A III. kategóriájú villamosenergia-fogyasztók kapacitása a városi hálózat összes fogyasztói kapacitásának 30-50%-a. Ide tartozik minden olyan elektromos vevő, amely nem tartozik az I. és II. kategóriájú elektromos vevőkhöz.

A városi hálózat 20 kV-ig terjedő feszültségű távvezetékeit a 4 vagy több emeletes épületekkel rendelkező építési területeken kábellel végzik (alumínium vezetőkkel, ólom-, alumínium-, műanyag- vagy gumitömítésű burkolattal és acélszalag páncélzattal) és földárokba, tömbökbe (a mechanikai sérülések jelentős valószínűségével), csatornákba és alagutakba fektetik (amikor a vonalak kilépnek a processzorból).

Azokon a területeken, ahol a város beépült, 3 emeleten és 20 kV-ig terjedő feszültségű vezetékek alatti karok épülnek légi úton. Egy elosztóvezetéken legfeljebb 3 különböző keresztmetszetű szakasz megengedett. A kábelvezeték keresztmetszete legalább 35 mm2 legyen. Az erősáramú kábelvezetékeket általában különböző útvonalakon vagy különböző árkokban fektetik le.

A legfeljebb 20 kV feszültségű légvezetékek csapos szigetelőkkel vannak felszerelve fa (vasbeton rögzítéssel) vagy vasbeton tartókra, legfeljebb 70 mm2 területű acél-alumínium huzalokkal vízszintesen és háromszög mentén. Az 1 kV-ig terjedő feszültségű vonalon a nulla vezeték a fázisvezetékek alatt, a kültéri világítás vezetékei pedig a nulla vezeték alatt találhatók.

A transzformátor alállomások és elosztópontok elsősorban szabadon álló, zárt kivitelben épülnek, belső szerelőberendezéssel. Ezeket az építményeket az építési rész jelentős térfogata (324 m3-ig) jellemzi. Épületekbe ágyazva, épületekhez és földalatti TP-hez és RP-hez is használják. A felsővezetékes területeken árboc transzformátor alállomások találhatók.

A TP vagy RP épületek lehetnek téglák, tömbök, panelek. Mindemellett teljes transzformátor-alállomások használhatók beltéri és kültéri telepítésre is, amelyek felsővezetékes vagy kábeles csatlakozást biztosítanak, és egy transzformátorból és 0,38 kV-os kapcsolóberendezésből állnak.

A 6-20 kV feszültségű hálózat szigetelt vagy kompenzált nullával működik, ami a hálózati feszültség szigetelésének megválasztását teszi szükségessé.A kapacitív földzárlati áramok kompenzációja esetén a kábelhálózatok hosszú ideig működhetnek egyfázisú és földzárlati üzemmódban. További részletekért lásd itt: Elektromos hálózatok használata szigetelt nullával

Az elosztóhálózatok berendezéseinek (kapcsolóinak) paramétereinek kiválasztásakor figyelembe kell venni, hogy a rövidzárlati teljesítmény a városi hálózatban 6 és 10 kV feszültséggel a processzor 6-10 kV-os buszain nem haladhatja meg a 200 és 350 MBA. Ez annak köszönhető, hogy biztosítani kell a kábelvezetékek hőellenállását.

A városi hálózati üzemmód jellemzői a következők:

• kifejezett terhelési csúcsok a napi terhelési ütemtervben, ami a hálózati berendezések egyenetlen terheléséhez vezet a nap és az év során;

• az energiafogyasztók alacsony teljesítménytényezője tovább csökkenő tendenciával;

• a villamosenergia-fogyasztás folyamatos növekedése.

A tervezési folyamat során a városi elektromos hálózat paramétereinek kiválasztásában, valamint az üzemeltetett hálózathoz történő új csatlakozások csatlakoztatásában a döntéshozatal a tápegység egyes elemeinek számított terheléseinek ismeretén alapul. rendszer.

A terhelés kiszámítása abból áll, hogy az egyes felhasználók bemenetén meghatározzuk az értékét, majd megkeressük az egyes hálózati elemek terhelését. A városi hálózat villamosenergia-fogyasztói feltételesen fel vannak osztva lakóépületekre és kommunális szolgáltatásokra. A városi hálózatra kapcsolt ipari vállalkozások terhelése energiaellátási projektjeik szerint, vagy tényleges mérések szerint történik.

A villamos hálózat fejlesztését célzó tudományosan megalapozott projektek kidolgozása érdekében szükséges a villamosenergia-fogyasztás előrejelzése több mint 10 évre. A hálózat operatív irányítására rövid távú és üzemi előrejelzések készülnek (néhány órától szezonig).

A terheléskezelés a csúcsterhelési órákban a villamosenergia-fogyasztás csökkentése és az aktív teljesítmény egyensúlyának biztosítása, valamint az erőművek leggazdaságosabb működése érdekében a napi terhelési ütemezés fogyasztók rovására történő kiegyenlítésére (éjszakai terhelés növelése) redukálódik. és a csúcsterhelési órákban csökken). A fogyasztók éjszakai munkára való ösztönzésének leghatékonyabb eszköze az alacsonyabb villamosenergia-díj bizonyos órákban.