Tehnične rešitve za zagotavljanje ravni zanesljivosti v podeželskih električnih omrežjih 10 in 0,38 kV

Diagrami podeželskih električnih omrežij

Podeželska električna omrežja sestavljajo 35 ali 110 kV, transformatorske postaje z napetostmi 110/35, 110/20, 110/10 ali 35/6, ​​daljnovodi z napetostmi 35, 20, 10 in 6 kV, potrošniške transformatorske postaje 35/ 0,4, 20/0,4, 10/0,4 in 6/0,4 kV ter vodi z napetostjo 0,38/0,22 kV.

Glavni napetostni sistem v električnih omrežjih za kmetijske namene je sistem 110/35/10/0,38 kV z napetostnima podsistemama 110/10/0,38 kV in 35/10/0,38 kV.

Zanesljivost podeželskega električnega omrežja je v veliki meri odvisna od njegove sheme, saj določa možnosti zmanjšanja, pa tudi učinkovitost stikalnih naprav, nameščenih v omrežju, opreme za avtomatizacijo, zbiranja, snemanja in prenosa informacij o lokaciji. neuspeha. Glavna zahteva za shemo je zagotoviti največjo stopnjo redundance z najmanjšo skupno dolžino vodov in z minimalnim številom redundantnih povezav in opreme.

Dodatna zahteva za shemo omrežja 35-110 kV, ki se vse bolj razvija v povezavi s približevanjem te napetosti kmetijskim uporabnikom, je ustvarjanje (izvedba) redundance za vsakega uporabnika (transformatorska postaja 10 / 0,4 kV) od neodvisen vir napajanja.

V nekaterih regijah naše države se uporablja dvonivojski distribucijski sistem 110/35 / 0,38, 110/20 / 0,38 in 110/10 / 0,38 kV. S takšno transformacijo se potreba po moči transformatorja zmanjša za 30 %, občutno se zmanjšajo izgube energije in izboljša kakovost napetosti porabnika.

Izračunov izhaja, da več kot polovica celotnih stroškov za napajanje kmetijski uporabniki nosijo stroške DV 6-10 (20) in 0,38 kV. Zato se zaradi ekonomskih razlogov te linije običajno dvignejo po zraku, kjer 70-80% stroškov predstavljajo stroški gradbenega dela. Zmanjšanje dolžine distribucijskih vodov, izboljšanje metod mehanskega izračuna vodnikov in nosilcev ter uporaba novih napeljav in konstrukcijskih materialov so učinkoviti načini za zmanjšanje stroškov električne energije.

Glavna smer razvoja električnih omrežij za kmetijske namene bi morala biti prednostni razvoj omrežij z napetostjo 35 ... 110 kV.

Zmanjšanje dolžine distribucijskih omrežij je privedlo do njihovega oblikovanja kot razvejanih radialnih.

Eden najučinkovitejših načinov za izboljšanje zanesljivosti radialnih vodov 6-10 kV je avtomatsko ločevanje, ki je sestavljeno iz razdelitve linije na več odsekov z uporabo avtomatskih preklopnih naprav.

Prerezne točke so nameščene tako na deblu (zaporedni odsek) kot na začetku vej (vzporedni odsek). Učinek avtomatskega ločevanja nastane zaradi dejstva, da v primeru kratkega stika (kratkega stika) za razdelilnikom ostane napajanje ostalih porabnikov priključenih na razdelilnik.

Razdelitev s skrajšanjem omrežja se izkaže za posebej učinkovito, ko se del voda, ki je izgubil primarno napajanje, napaja iz drugega nedotaknjenega voda. Hkrati se izpadi napajanja porabnikov zmanjšajo za več kot 2-krat.

V povezavi z naraščajočimi zahtevami po zanesljivosti oskrbe z električno energijo v zadnjih letih, zvonjenje omrežij 10 kV in dvostransko napajanje transformatorskih postaj 35 in 110 kV.

Kategorizacija uporabnikov

Kmetijski uporabniki in njihovi električni sprejemniki so glede na zahteve glede zanesljivosti napajanja razdeljeni v tri kategorije.

Električni sprejemniki in porabniki kategorije I morajo biti napajani z električno energijo iz dveh neodvisnih virov energije in prekinitev njihovega napajanja v primeru prekinitve napetosti iz enega od virov energije je dovoljena le za čas samodejne ponovne vzpostavitve napajanja.

Drugi vir napajanja mora biti transformatorska postaja 35 ... 110/10 kV ali drugo vodilo 10 kV na isti dvotransformatorski postaji z dvosmernim napajanjem prek omrežja 35 ... 110 kV, iz katerega se napaja glavno napajanje. Za oddaljene uporabnike je v primeru študij izvedljivosti lahko drugi vir energije avtonomni rezervni vir energije (dizelska elektrarna).

ATS naprava je predvidena neposredno na vhodu električnega sprejemnika ali porabnika.

Priporočljivo je zagotoviti električne sprejemnike in porabnike druge kategorije z električno energijo iz dveh neodvisnih virov energije.

Električni sprejemniki in porabniki kategorije III.

Da bi zmanjšali posledice množičnih okvar v električnih omrežjih, ki jih povzročajo uničujoče obremenitve zaradi ledu in vetra, se napajanje električnih sprejemnikov kmetijskih porabnikov vzdržuje z avtonomnimi rezervnimi viri energije.

Veliki odgovorni uporabniki (živinorejski kompleksi, perutninske farme) z obremenitvijo 1 MW in več naj bi se praviloma napajali iz svoje transformatorske postaje 35 (110) / 10 kV.

Zagotavljanje ravni zanesljivosti v podeželskih električnih omrežjih 10 in 0,38 kV

Glavni element podeželskih električnih omrežij 10 kV je razdelilni vod, ki ga je priporočljivo izvesti po principu avtoceste.

10 / 0,4 kV nosilne transformatorske postaje (TSP) so priključene na 10 kV magistralne vode, preko katerih je realizirana medsebojna redundanca vodov. Transformatorske postaje so transformatorske postaje 10 / 0,4 kV z razvito stikalno napravo 10 kV (na katero so priključeni radialni vodi 10 kV), namenjene avtomatskemu ločevanju in redundantnosti glavnega voda, postavitvi avtomatizacije in telemehanike in (ali) razdelilnih točk (RP) .

Glavni odsek novozgrajenih ali rekonstruiranih vodov 10 kV je priporočljivo napolniti z jekleno-aluminijevo žico z enakim presekom najmanj 70 mm2, kar zagotavlja možnost napajanja ene linije v zasilnih in popravilnih načinih obremenitev dve medrezervni liniji.V teh primerih ima 10 kV vod običajno samo eno rezervno omrežje iz neodvisnega vira energije.

Odklopniki 10 kV so nameščeni na omrežju nadzemnih vodov 10 kV, da omejijo dolžino odseka proge, vključno z odcepi, na 3,5 km; na kraku daljnovoda 10 kV v dolžini več kot 2,5 km.

Najmanjši dovoljeni preseki jekleno-aluminijevih vodnikov nadzemnih vodov 10 kV glede na pogoje mehanske trdnosti morajo biti: v območjih s standardno debelino ledene stene do 10 mm-35 mm2; 15 ... 20 - 50 mm2; več kot 20 mm - 70 mm2; aluminijaste žice - 70 mm2.

Najmanjši dovoljeni prečni prerez aluminijastih vodnikov nadzemnih vodov 0,38 kV glede na pogoje mehanske trdnosti mora biti: na območjih s standardno debelino ledene stene 5 mm - 25 mm2; 10 mm ali več — 35 mm2; jeklo-aluminij in aluminijeve zlitine — 25 mm2 v vseh podnebnih regijah. Na nadzemnih vodih, ki odhajajo iz ene transformatorske postaje 10 / 0,4 kV, ne smete zagotoviti več kot dveh ali treh presekov vodnikov.

Prevodnost nevtralnega vodnika vodov 0,38 kV, ki napajajo predvsem (več kot 50% glede na moč) enofazne električne sprejemnike, pa tudi električne sprejemnike živinorejskih in perutninskih farm, mora biti vsaj prevodnost faznega vodnika. V vseh drugih primerih je treba prevodnost nevtralnega vodnika vzeti vsaj 50% prevodnosti faznih vodnikov.

OTP so nameščeni pri potrošnikih kategorije I, na dvoriščih gospodinjstev osrednjih posestev kolektivnih in državnih kmetij.

Diagram OTP je prikazan na sliki.Priporočljivo je zgraditi razdelilno točko (RP) na vozliščih omrežja 10 kV, če je v prihodnosti načrtovana izgradnja transformatorske postaje 35-110 / 10 kV. Priporočljivo je, da transformatorske postaje 10 / 0,4 kV prenesete na napajanje iz zbiralk 10 kV OTP (RP), če so povezane z glavnim odsekom voda z odcepom.

Na nadzemnih vodih 0,38 kV je treba uporabiti armiranobetonske nosilce s povečano trdnostjo.

OTP vezje: IP — napajanje; GV, SV, V - glava, razdelki in stikala v liniji 10 kV; R - ločilnik 10 kV; TP - transformatorska postaja; T - transformator 10 / 0,4 kV; AVR, AVRM — omrežna in lokalna avtomatska preklopna stikala.