Схемы распределительных сетей напряжением выше 1000 В.

Принцип глубокого вводазаключается в максимальном приближении понижающих подстанций 35/0,4, 35/6-10 или 110/6-20 кВ к потребителям, что позволяет снизить на 20 – 40% затраты на распределительные сети 6-20 кВ.

На рис.9.3 приведена схема с цеховыми подстанциями глубокого ввода 35/0,4 кв, питающимися отпайками от воздушных ЛЭП 35 кВ. Распределение электро­энер­гии по территории предприятия производится двумя параллельными магист­ральными ЛЭП 35 кВ, сеть 6-10 кВ отсутствует. Недостатком этой схемы является необходимость выделения коридора для ЛЭП на стесненной территории предприятия.

На рис.9.4 изображена радиальная схема питания подстанций глубокого ввода (ПГВ) 110-220/6-10 кВ, максимально приближенных к цехам. ПГВ питаются кабельными линиями от шин 110-220 кВ подстанции энергосистемы или заводской

Рис.9.3. Схема глубокого ввода с п/ст 35/0,4 кВ

ТЭЦ, которые наглухо (без защитной и коммутационной аппаратуры) присоединены к первичным обмоткам трансформаторов. В случае внутреннего повреждения трансформатора релейная защита посылает по контрольному кабелю команду на отключение («отключающий импульс») на выключатель в голове линии.

Рис. 9.4. Радиальная схема питания ПГВ.

На рис.9.5 приведена схема питания ПГВ от магистральных воздушных ЛЭП 110-220 кВ. ПГВ выполнены по упрощенной схеме- без выключателей на стороне высшего напряжения, с короткозамыкателями (КЗ) и отделителями (ОД). В нормальном режиме трансформаторы ПГВ работают раздельно, секционный выключатель Q5 отключен. При повреждении внутри трансформатора Т1 защита, установленная на выключателе Q1 может не сработать, но защита трансформатора подает команду на включение короткозамыкателя и Q1 отключается. Во время паузы АПВ отключается отделитель, затем АПВ включает выключатель Q1 и питание первой ЛЭП восстанавливается. АВР на стороне 6-10 кВ, обнаружив исчезновение питания первой секции, отключает Q3 и затем включает Q5, подавая на нее питание от трансформатора Т2.

Рис.9.5. Магистральная схема питания ПГВ.

Принцип построения распределительных сетей 6-10 кВ выбирается применительно к основной массе ЭП с учетом требуемого уровня надежности электроснабжения. Пример схемы электроснабжения города приведен на рис.9.6. Источником питания города является главная понизительная подстанция с двумя трансформаторами 110(220)/10(6) кВ.

Целесообразность сооружения РП (распределительный пункт) 10(6) кВ, (на рис 9.6 – РП1), должна обосновываться технико-экономическим расчетом. Нагрузка РП на расчетный срок должна составлять на шинах 10 кВ не менее 7 МВт, на шинах 6 кВ – не менее 4 МВт.

Распределительные пункты 10(6) кВ, как правило, выполняют с одной секцио­нированной системой сборных шин с питанием по взаиморезервируемым линиям, подключенным к разным секциям (в данном примере РП1 питается двумя ради­альными линиями с шин10(6) кВ центра питания ЦП. На секционном выключателе обычно предусматривается устройство АВР.

Двухтрансформаторная подстанция 10(6)/0,4 кВ небольшого промышленного предприятия (рис.9.6) питается также двумя радиальными линиями. шин ЦП. Со стороны 10(6) кВ трансформаторы могут иметь «глухое присоединение» (что не позволит питать два трансформатора по одной линии) или там можно предусмот­реть распредустройство 10(6) кВ (что потребует определенных затрат).

Однотрансформаторные подстанции ТП1 – ТП5 и ТП15 – ТП18 питаются по схеме, называемой «одиночная магистраль с двусторонним питанием» или «петлевая схема», которые в нормальном режиме работают разомкнутыми в точке токораздела. Такие схемы применяются лишь для питания потребителей третьей и (редко) – второй категории.

Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроснабжения ЭП первой категории является радиальная двухлучевая схема и схема «двойной магистрали» с односторонним (ТП9 -ТП11) или с двухсторонним питанием (ТП12 – ТП14, питающиеся от РП1 и РП2) при условии подключения взаимно резервирующих линий 10(6) кВ к разным независимым источникам питания. При этом на шинах 0,38 кВ двухтрансформаторных ТП предусматривается АВР.

Пример схемы электроснабжения города.

Глухозаземленная нейтраль

в отечественных сетях 6-35 кВ не используется. Этот режим заземления нейтрали широко распространен в США, Канаде, Австралии, Великобритании и связанных с ними странах. Он находит применение в четырехпроводных воздушных сетях среднего напряжения 4-25 кВ. В качестве примера на рис.1 приведен участок сети 13,8 кВ в США. Как видно из рис.5, воздушная линия на всем своем протяжении и ответвлениях снабжена четвертым нулевым проводом. Концепция построения сети заключается в том, чтобы максимально сократить протяженность низковольтных сетей напряжением 120 В. Каждый частный дом питается от собственного понижающего трансформатора 13,8/0,12 кВ, включенного на фазное напряжение. На рис.2 показан такой однофазный трансформатор потребителя с заземленной средней точкой обмотки НН. Основная воздушная линия делится на участки секционирующими аппаратами – реклоузерами. Трансформаторы каждого отдельного потребителя и ответвления от линии защищаются предохранителями. На отпайках от линии используются отделители, обеспечивающие отключение в бестоковую паузу.

Рис.1 Рис.2

Этот способ заземления нейтрали не используется в сетях, содержащих высоковольтные электродвигатели. Токи однофазного замыкания в этом случае достигают нескольких килоампер, что недопустимо с позиций повреждения статора электродвигателя (выплавление стали при однофазном замыкании).

Список литературы

1. Идельчик В.И. «Электрические системы и сети» ЭАИ 1989 г.

2. Боровиков В.А. «Электрические сети энергосистем» Энергия 1977 г.

3. Петренко Л.И. «Электрические сети и системы» ВШ, Киев 1981 г.

4. Кудрин Б.И. "Электроснабжение пром. предприятий", учебник для студентов

ВУЗов, "Интермет инжиниринг", М. 2005. (621.3(075.8), К-888).

5. Кудрин Б.И., Чиндяскин В. И. Абрамова Е.А. "Электроснабжение пром. пред

приятий", Метод. Пособие к курсовому проекту, Оренбургск ГУ, Оренбург 2000.

6. Кудрин Б.М., Минеев А.Р. Эл.оборудование промышленности, Аcadema, М,

2008 (621.31(075.8) К888).

7. Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промпредприятий и установок» ВШ, М. 1990 г.

8. Ристхейн Э.М. «ЭС промышленных установок» Энергоиздат., 1991 г.

9. Лыков Ю.Ф. «Режимы нейтрали и электробезопасность в электроустановках

напряжением ниже 1000 В» СамГТУ 2002.

10. Лыков Ю.Ф. «Регулирование напряжения и реактивной мощности в системах электроснабжения», методические указания к лабораторным работам, СамГТУ, 2005 г.

11. О проверке кабелей на невозгорание при воздействии тока короткого замы

кания: циркуляр № Ц-02-98(Э) от 16.03.98г., Москва: РАО «ЕЭС России», 1998, 12 с.

12. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору

электрооборудования: РД 153-34.0-20.527-98, Москва: РАО «ЕЭС России»,

1998, 131 с.

13. Правила устройства электроустановок, НЦ ЭНАС, М., 2004.

14. Карпов Ф.Ф. Как проверить возможность подключения к эл. сети двигателей

с короткозамкнутым ротором. Энергия, М. 1971.

15. ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения».