Схемы городских распределительных сетей напряжением до 1 кВ

Схемы электрических сетей внутри объекта на напряжении 6... 10 кВ

Электрические сети внутри объекта выполняются по магистральным, радиальным или смешанным схемам.

Радиальные схемы распределения электроэнергии применяются в тех случаях, когда пункты приема расположены в различных направлениях от центра питания. Они могут быть двух- или -одноступенчатыми. На небольших объектах и для питания крупных сосредоточенных потребителей используются одноступенчатые схемы. Двухступенчатые радиальные схемы с промежуточными РП выполняются для крупных и средних объектов с подразделениями, расположенными на большой территории. При наличии потребителей первой и второй категории РП и ТП питаются не менее чем по двум раздельно работающим линиям. При двухтрансформаторных подстанциях каждый трансформатор питается отдельной линией по блочной схеме линия - трансформатор. Пропускная способность блока в послеаварийном режиме рассчитывается исходя из категорийности питаемых потребителей. При однотрансформаторных подстанциях взаимное резервирование питания небольших групп приемников первой категории осуществляется при помощи кабельных или шинных перемычек на вторичном напряжении между соседними подстанциями.

Вся коммутационная аппаратура устанавливается на РП или ГПП, а на питаемых от них ТП предусматривается преимущественно глухое присоединение трансформаторов. Иногда трансформаторы ТП присоединяются через выключатель нагрузки и разъединитель.

Радиальная схема с промежуточным РП, в которой выполнены указанные выше условия, приведена на рис. 5.4.

Радиальная схема питания обладает большой гибкостью и удобствами в эксплуатации, так как повреждение или ремонт одной линии отражается на работе только одного потребителя.

Магистральные схемы напряжением 6…10 кВ применяются при линейном («упорядоченном») размещении подстанций на территории объекта, когда линии от центра питания до пунктов приема могут быть проложены без значительных обратных направлений. Магистральные схемы имеют следующие преимущества: лучшую загрузку кабелей при нормальном режиме, меньшее число камер на РП. К недостаткам магистральных схем следует отнести усложнение схем коммутации при присоединении ТП и одновременное отключение нескольких потребителей, питающихся от магистрали, при ее повреждении.

Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, обычно не превышает двух-трех при мощности трансформаторов 1000...2500 кВА и четырех-пяти при мощности 250...630 кВА.

Магистральные схемы выполняются одиночными и двойными, с односторонним и двухсторонним питанием.

Одиночные магистрали без резервирования (рис. 5.5,а) применя­ются в тех случаях, когда отключение одного потребителя вызывает необходимость по условиям технологии производства отключения всех остальных потребителей (например, непрерывные технологичес­кие линии). При кабельных магистралях их трасса должна быть дос­тупна для ремонта в любое время года, что возможно при прокладке в каналах, туннелях и т. п. Надежность схемы с одиночными магист­ралями можно повысить, если питаемые ими однотрансформаторные подстанции расположить таким образом, чтобы была возмож­ность осуществить частичное резервирование по связям низкого напряжения между ближайшими подстанциями. На рис. 5.6 показа­на схема, на которой близко расположенные трансформаторные под­станции питаются от разных одиночных магистралей с резервирова­нием по связям на низком напряжении. Такие магистральные схемы можно применять и для потребителей первой категории, если их мощ­ность не превышает 15...20% от общей нагрузки трансформаторов, трансформаторы подключаются к разным магистралям, присоединенным к разным секциям РП или РУ. Одиночные магистрали с глухими отпайками, т.е. без разъединителей на входе и вы­ходе магистрали применяются главным образом на воздуш­ных линиях. На кабельных ли­ниях глухое присоединение мо­жет быть применено лишь для питания неответственных под­станций мощностью не выше 400 кВ-А.

Схемы с двойными («сквоз­ными») магистралями (см. рис. 5.5,б ) применяются для питания ответственных и технологичес­ки слабо связанных между со­бой потребителей одного объекта. Установка разъединителей на входе и выходе линии магистрали не требуется.

На крупных предприятиях применяются два или три магистральных токопровода (рис. 5.7), прокладываемые по разным трассам через зоны размещения основных электрических нагрузок. На менее крупных предприятиях применяются схемы с оди­ночными двухцепными токопроводами. На ответвлениях от токопроводов к распределительным подстанциям устанавливаются реакторы, для ограничения мощности короткого замыкания доя величины отключаемой мощности выключателей типа ВМП. Ош каждого трансформатора питаются два токопровода перекрестно, т.е. разные цепи каждого токопровода питаются от разных трансформаторов.

Одиночные и двойные магистрали (рис. 5.8) с двусторонним питанием («встречные» магистрали) применяются при питании от двух независимых источников, требуемых по условиям обеспечения надежности электроснабжение для потребителей первой и второй категории. При использовании в нормальном режиме обоих источников производит­ся деление магистрали пример­но посередине на одной из про­межуточных подстанций. Секционные выключатели нормально разомкнуты и снабже­ны устройством АВР.

Смешанные схемы питания, сочетающие принципы ради­альных и магистральных систем распределения электроэнергии, имеют наибольшее распространение на крупных объектах. Так, на­пример, на первом уровне обычно применяются радиальные схе­мы. Дальнейшее распределение энергии от РП к цеховым ТП и дви­гателям высокого напряжения на таких объектах производится как по радиальным, так и по магистральным схемам.

Степень резервирования определяется категорийностью потре­бителей. Так, потребители первой категории должны обеспечивать­ся питанием от двух независимых источников. В качестве второго источника питания могут быть использованы не только секциони­рованные сборные шины электростанций или подстанций, но так­же и перемычки в сетях на низшем напряжении, если они подают питание от ближайшего распределительного пункта, имеющего не­зависимое питание с АВР.

Для особо ответственных потребителей, отнесенных к особой группе первой категории, должно предусматриваться электроснаб­жение от трех независимых источников. Каждый из двух основных источников должен полностью обеспечивать питание потребителя, а третий независимый источ­ник - иметь минимальную мощность для безаварийного останова производства. Третьим независимым источником может быть, например, дизельная станция,
которая при отключении одного из двух независимых источников включается на холостой ход и находится в режиме «горячего» резерва. Во избежание перегрузки третьего источника предусматривается отключение остальных потребителей перед вводом третьего источника.

В крупных городах большое распространение получила распределительная сеть напряжением 6...10 кВ, выполненная по петлевой схеме.

На рис. 5.9 изображена петлевая линия, питающаяся от одного РП. В нормальном режиме петлевая линия разомкнута разъединителем Р-1 и каждая магистральная линия питается от РП независимо. При повреждении какого-либо участка на одной из линий автоматически отключается выключатель на головном участке В-1 или В-2 и прекращается питание всех потребителей, присоединенных к поврежденной линии. Найдя место повреждения, этот участок вручную отключают разъединителями, замкнув перемычку А-Б разъединителем Р-1, восстанавливают пнтание потребителей. Самым тяжелым случаем для такой линия будет повреждение в точке К, так как питание всей нагрузки т послеаварийном режиме будет осуществляться по одной линии. Электрооборудование должно проверяться на нагрев в послеаварийном режиме. Кроме того, при этих условиях необходимо проверить линию по потерям напряжения. Число трансформатором присоединяемых к одной линии, не должно быть более пяти-шести. Резервная перемычка должна находиться под напряжением и при разомкнутой схеме.

Принципиальная схема присоединения петлевой линии к двум РП изображена на рис. 5.10. Место размыкания линии может быть выбрано произвольно, но для получения минимальных потерь мощ­ности желательно, чтобы оно было в точке токораздела. Каждая линия своими головными участками подключена к двум РП. Каждая часть линии от РП до токораздела питает определенное число ТП. На схеме видно, что к части линии Л-2 от РП-1 до токораздела Р₄ подключены ТП-1 и ТП-2, а к части линии Л-2 от РП-2 до токораздела Р₄ подключенаТП-3.Таким образом,обе части линии Л-2 находятся постоянно под напряжением. При аварии на любом участке линии Л-2,например в точке К, релейная защита, установленная на РП-1,отключит выключатель В-2 и подстанции, присоединенные к линии от РП-1 до токораздела Р₄, т.е. ТП-1 и ТП-2 прекратят подачу электроэнергии потребите­лям. Для восстановления питания ТП-1 и ТП2дежурныйперсоналгородской электрической сети отключает аварийный участок ли­нии разъединителями Р₂ и Р₃ и затем включает разъединитель Р₄, тем самым ТП-2 переводится на питание от РП-2. После ликвида­ции аварии на линии ТП-2 вновь будет получать питание от РП-1. Как видно из схемы, линии Л-1 и Л-2 резервируют трансфор­маторные подстанции со стороны линий напряжением 6...10 кВ. Однако при повреждении трансформатора в какой-либо ТП (в этом случае независимо от резервирования ТП по линиям на­пряжением 6...10 кВ) электроснабжение потребителей, подключен­ных к этой подстанции, прекратится. Учитывая это обстоятель­ство, в схеме предусматривается резервирование распределитель­ных устройств низкого напряжения через электрическую сеть напряжением 0,4 кВ с помощью соединительных пунктов (СП) С₁, C_2, С₃ и С₄. В нормальном режиме все приходящие линии напряжением 0,4 кВ в СП рассоединены и каждая подстанция изолиро­ванно друг от друга питает определенный район потребителей. В случае выхода из строя, например, трансформатора в ТП-2 достаточно в С₁ и С₂ замкнуть соединительные линии, и потребители, подключенные к ТП-2, получат питание от ТП-1 и ТП-5. Такое резервирование возможно при условии, что мощность трансформаторов выбрана с учетом их перегрузочной способности в послеаварийных режимах.

Следует помнить, что петлевая сеть не обеспечивает бесперебой­ное питание потребителей: при повреждении любого участка петлевой сети часть потребителей отключается на время, необходимое для отключения поврежденного участка и перевода на питание от неповрежденных участков сети.

Для повышения надежности электроснабжения большое распро­странение получили сети с устройством АВР на секционном включателе распределительного устройства.

Для питания потребителей третьей категории применяют радиальные не резервируемые или магистральные схемы с односторон­ним питанием. Магистральную схему можно применять для питания жилых домов и других потребителей при их относительно небольшой мощности. На рис. 5.11 даны наиболее распространенные схемы распределительных сетей напряжением до 1 кВ. Из схем 5.11, а и 5.11, 6 вид­но, что распределительные сети, построенные по радиальной и магистральной схемам, обеспечивают питание потребителей только в нормальном режиме. При повреждении сети на любом участке или при коротком замыкании электроснабжение всех потребителей, под­ключенных к сети, прекращается. Питание может быть восстанов­лено только после ремонта поврежденного элемента сети.

Наибольшее распространение в городских сетях получила пет­левая схема, которую широко используют для электроснабжения потребителей второй категории. На рис. 5.11, в приведена петлевая схема с резервной перемычкой, включаемая в случае повреждения на одном из участков сети.

Питание электроприемников зданий высотой 9...14 этажей осу­ществляется по радиальной петлевой схеме (рис. 5.11, г).

Петлевая магистральная схема с двумя взаимно резервируемы­ми кабельными линиями с переключателями на вводах потребите­лей показана на рис. 5.11, д.

При электроснабжении зданий высотой выше 16 этажей с электроприемниками первой категории, такими как лифты, пожарные на­сосы, дежурное освещение и т. п., применяют схему с автоматичес­ким их резервированием (рис. 5.12). В нормальных условиях электроприемники первой кате­гории питаются, например, по линии Л-2 от трансформатора Т-2. При выходе из строя линии Л-2 или трансформатора Т-2 электроприемники автоматичес­ки переключаются на питание от линии Л-1 и трансформатора Т-2, чем обеспечивается бесперебойное их питание.

Для электроснабжения многоэтажных и многосекционных жилых домов, а также для питания крупных отдельно стоящих рес­торанов и магазинов применяют схему с тремя резервируемыми ка­белями (рис. 5.13). Как видно из схемы, каждый кабель резервирует только одну из питающих линий.

Дата добавления: 2014-01-05