Zasnova in načini delovanja mestnega električnega omrežja

Mestno električno omrežje je kompleks napajalnih omrežij z napetostjo 110 (35) kV in več, distribucijskih omrežij z napetostjo 10 (6) - 20 kV, ki vsebujejo transformatorske postaje in vode, ki povezujejo centralno toplotno postajo s transformatorskimi postajami in transformatorske postaje, pa tudi vhode v porabnike in distribucijska omrežja z napetostjo 0,38 kV (slika 1.).

Ta kompleks omrežij služi za oskrbo uporabnikov komunalnih storitev (stanovanjskih stavb, komunalnih ustanov), malih, srednjih in včasih velikih industrijskih odjemalcev, ki se nahajajo v mestu.

Napajalna omrežja z napetostjo 110 (35) kV in več so zgrajena z redundanco na vodih in transformatorjih, katerih moč pri napajanju z nadzemnimi vodi z napetostjo 110 kV znaša 25 MBA, pri 220 kV pa 40 MBA. MVA. To so tako imenovani obroči, ki obdajajo mesto. Sheme mestnih omrežij so načrtovane na podlagi potrebe po zagotavljanju ustrezne stopnje zanesljivosti napajanja odjemalcev določene kategorije.

riž. 1.Mestni električni sistem

V mestnem omrežju za oskrbo z električno energijo porabnikov I kategorije z zmogljivostjo 10-15% skupne zmogljivosti vseh porabnikov so: operacijski in porodniški oddelki bolnišnic, kotlovnice prve kategorije, elektromotorji omrežja in dovodne črpalke kotlovnice druge kategorije, vodovodne in kanalizacijske postaje, televizijske postaje, repetitorji, dvigala, muzeji državnega pomena, centralne nadzorne sobe mestnega električnega in toplovodnega omrežja, omrežja za oskrbo s plinom in zunanja razsvetljava. V posebno skupino električnih sprejemnikov I. kategorije spadajo državne zgradbe in ustanove.

V električne sprejemnike II kategorije, katerih zmogljivost je 40-50% skupne zmogljivosti vseh uporabnikov mestnega omrežja, sodijo stanovanjske stavbe z električnimi kuhalnimi sprejemniki z več kot 8 stanovanji, stanovanjske stavbe s 6 ali več nadstropji, študentski domovi, izobraževalne ustanove. institucije.

Poglej tudi: Napajalne sheme za uporabnike kategorije II

Zmogljivost porabnikov električne energije kategorije III je 30-50% skupne zmogljivosti porabnikov v mestnem omrežju. Sem spadajo vsi električni sprejemniki, ki ne spadajo v električne sprejemnike kategorije I in II.

Električni vodi z napetostjo do 20 kV mestnega omrežja v gradbenih območjih s štirinadstropnimi stavbami in več so izvedeni s kablom (z aluminijastimi vodniki, s svinčenimi, aluminijastimi, plastičnimi ali gumijastimi ovoji in oklepi iz jeklenih trakov) in so položeni v zemeljske jarke, bloke (z veliko verjetnostjo mehanskih poškodb), kanale in tunele (ko linije zapustijo procesor).

Na območjih, kjer je mesto pozidano, so po zraku zgrajeni vzvodi v 3 etažah in pod daljnovodi z napetostjo do 20 kV. Na enem razdelilnem vodu so dovoljeni največ 3 odseki z različnimi prerezi. Prečni prerez kabla mora biti najmanj 35 mm2. Napajalni kabelski vodi so običajno položeni v različnih trasah ali v različnih jarkih.

Nadzemni daljnovodi z napetostjo do 20 kV so zgrajeni z zatičnimi izolatorji na lesenih (z armiranobetonskimi pritrditvami) ali armiranobetonskih nosilcih z jekleno-aluminijevimi žicami s površino do 70 mm2, nameščenimi vodoravno in vzdolž trikotnika. Na liniji z napetostjo do 1 kV se nevtralna žica nahaja pod faznimi žicami, žice za zunanjo razsvetljavo pa pod nevtralno žico.

Transformatorske postaje in razdelilne točke so večinoma zgrajene kot prostostoječe, zaprtega tipa z notranjo montažno opremo. Te konstrukcije se odlikujejo po znatnih prostorninah gradbenega dela (do 324 m3). Uporabljajo se tudi vgrajeni v zgradbe, pritrjeni na stavbe ter podzemni TP in RP. Na območjih z nadzemnimi omrežji so transformatorske postaje.

Stavbe TP ali RP so lahko zidane, blokovne, panelne. Poleg tega se za notranjo in zunanjo postavitev uporabljajo kompletne transformatorske postaje, ki omogočajo nadzemno ali kabelsko povezavo in so sestavljene iz transformatorja in stikalne naprave 0,38 kV.

Omrežje z napetostjo 6-20 kV deluje z izoliranim ali kompenziranim nevtralnim, kar vodi do potrebe po izbiri izolacije za omrežno napetost.Ob prisotnosti kompenzacije za kapacitivne zemeljske napake lahko kabelska omrežja dolgo časa delujejo v enofaznem načinu zemeljske napake. Za več podrobnosti si oglejte tukaj: Uporaba električnih omrežij z izolirano nevtralnostjo

Pri izbiri parametrov opreme (stikal) za distribucijska omrežja je treba upoštevati, da moč kratkega stika v mestnem omrežju z napetostjo 6 in 10 kV na vodilih procesorja 6-10 kV ne sme presegati 200 oziroma 350 MBA. To je posledica potrebe po zagotovitvi toplotne odpornosti kabelskih vodov.

Značilnosti načina delovanja mestnega omrežja vključujejo:

• izrazite konice obremenitve v dnevnem razporedu obremenitev, kar vodi do neenakomerne obremenitve omrežne opreme čez dan in leto;

• nizek faktor moči porabnikov energije s težnjo k nadaljnjemu zmanjševanju;

• stalna rast porabe električne energije.

Odločanje pri izbiri parametrov mestnega električnega omrežja v procesu njegovega projektiranja, pa tudi pri priključitvi novih priključkov na upravljano omrežje, temelji na poznavanju računskih obremenitev posameznih elementov napajalnega sistema. sistem.

Izračun obremenitve je sestavljen iz določitve njene vrednosti na vhodu vsakega uporabnika in nato iskanja obremenitve posameznega elementa omrežja. Porabnike električne energije v mestnem omrežju pogojno delimo na stanovanjske stavbe in komunalne storitve. Obremenitev industrijskih podjetij, priključenih na mestno omrežje, se upošteva glede na njihove projekte oskrbe z električno energijo ali glede na dejanske meritve.

Za razvoj znanstveno utemeljenih projektov razvoja elektroenergetskega omrežja je potrebna napoved porabe električne energije za obdobje več kot 10 let. Za operativno vodenje omrežja so izdelane kratkoročne in obratovalne napovedi (od nekaj ur do sezone).

Upravljanje obremenitve se zaradi zmanjšanja porabe električne energije v koničnih obremenitvenih urah in zagotavljanja uravnoteženosti delovne moči ter čim bolj ekonomičnega delovanja elektrarn reducira na izravnavo dnevnega razporeda obremenitev na račun porabnikov (povečanje obremenitve ponoči). in se zmanjša v urah največje obremenitve). Najučinkovitejši način za spodbujanje odjemalcev k nočnemu delu je nižja cena električne energije v določenih urah.