Электроснабжение объектов строительства

Электроснабжение – совокупность мероприятий по обеспечению электропотребителей электрической энергией.

Электроэнергетическая система – может быть представлена как совокупность электростанций (генерирующих электроэнергию), понизительных и повысительных подстанций, линий электропередач, распределительных пунктов и других устройств, работающих в согласованном общем режиме.

Электрической сетью называют совокупность трансформаторных подстанций линий передач, распределительных пунктов, работающих на определенной территории.

Потребители электрической энергии

По степени надежности электроснабжения, потребители принято классифицировать на 3 категории:

1 категория по надежности электроснабжения - такие потребители, перерывы электроснабжения которых могут привести к человеческим жертвам или очень большим материальным потерям. Основные требования электроснабжения таких потребителей следующие: они должны снабжаться от двух независимых взаимно резервирующих источников. Должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника (местной электростанции, генератора, аккумуляторов и т.п.). В случае выхода из строя одного из них переход на резервирующий источник питания должен происходить в автоматическом режиме. По времени – за несколько секунд. К таким потребителям относятся: различные врачебные учреждения – операционные, реанимационные, родильные дома; крупные культурные объекты (от 500 человек и выше); жилые дома с этажностью выше 16 этажей, при этом квартиры не будет относиться к первой категории, а будут относиться: лифт, пожарное освещение и вентиляция.

2-я - объекты, перерыв, электроснабжения которых приводит к материальным потерям на отпускаемую продукцию, к нарушению нормальной деятельности большого числа людей. ЭТО: предприятия, крупные учебные заведения и другие объекты. Общие требования: электроснабжение таких объектов должно обеспечиваться от двух независимых взаимно резервирующих источников. Переключение с вышедшего из строя на другой должно производиться в течение не более одного часа.

3-я - все прочие потребители, не перечисленных к 1 и 2 категориям. ЭТО: небольшие жилые объекты, объекты сельской местности. Для таких объектов перерыв электроснабжения не должен превышать одних суток.

Структурная схема системы электроснабжения

В мощных генераторах электростанций, электроэнергия генерируется с напряжением до 27кВ. Для передачи на значительные расстояния с целью уменьшение потерь напряжений устраивают повысительные станции, повышающие напряжение и соответственно уменьшающие величину передаваемого тока в линиях электропередач. Стандартными напряжениями линий электропередач протяженностью в сотни километров являются: 110,220,330,500 и более киловольт. Для передачи электроэнергии на небольшие расстояния, – десятки километров, используются стандартные напряжения 35, 10 и 6 кВ.

Низковольтными принято считать сети с напряжением ниже 1 кВ (1000 В). Низковольтные сети трехфазной системы устраивают четырехпроводными с глухозаземленной нейтралью.Такие напряжения можно передавать без существенных потерь на длину до 0,5км.

Источники электроснабжения

Источники электроснабжения для большинства объектов должна служить общая сеть электроснабжения (единая). При начале строительства какого-либо объекта или комплекса в первую очередь решается вопрос электроснабжения, и первой часто строится трансформаторная подстанция.

Источники электроснабжения могут быть и индивидуальные автономные генераторы. Они бывают мощностью от нескольких до десятков кВт. Можно использовать и передвижные железнодорожные электростанции мощностью более 5000кВт. Экономически выгоднее электроэнергия бывает от общей сети электроснабжения, чем от собственных подстанций и генераторов. Используя автономные генераторы, на производство 1 кВт-час электроэнергии обычно затрачивается около 0,4 кг бензина или дизтоплива. Отсюда оценивается стоимость 1 кВт-час электроэнергии.

Схемы электроснабжения

Из схем электроснабжения различают:

- радиальную схему, когда от одного источника (подстанции) по индивидуальным сетям, идущим в общем по радиусам от источника к разным потребителям, запитываются потребители;

- магистральную, когда от одного источника (подстанции) по одной общей сети запитыватся ряд потребителей;

-кольцевую, когда от одного источника (подстанции) потребители запитываются с двух концов одной линии.

Радиальная схема снабжения (более надежная, но наиболее затратная по длине проводов, соответственно опор и т. д.).

Кольцевая (более надежная, чем магистральная, более экономичная, чем радиальная). Магистральная – наиболее дешевая, но менее надежная.

Трансформаторные подстанции

Используются для понижения высоковольтных напряжений в низковольтные. Наиболее распространенными подстанциями являются подстанции, понижающие напряжение с 6 или 10 кВ до 0,4 кВ (400 В). Напряжение (линейное) на вторичной обмотке трансформатора подстанции обычно 400 В, а не стандартное 380 В устанавливается для того, чтобы с учетом падения напряжения, к потребителю

поступало требуемое 380 В.

Схема

На схеме обозначены: ГР – газоразрядник; РВ – расцепитель высоковольтный; НВ – низковольтный выключатель; СЧ – счетчик электоэнергии.

По исполнению бывают: открытые и закрытые (в помещениях). По комплектации: сборные и комплектные (КТП – 160 – 10/0,4);

БТП – блочные трансформаторные подстанции (кольцевой бетонный фундамент, все в готовом виде).

Воздушные линии электропередач

Они являются более дешевыми, технологичными и удобными в ремонте, по сравнению с кабельными.

Недостатки: портят архитектуру городов, подвержены атмосферным и другим воздействиям.

Разделяются на высоковольтные ЛЭП и низковольтные.

Высоковольтные: бывают одноцепные (тянутся три провода) и двухцепные (тянутся шесть проводов), сверху тянется провод молниезащиты.

Молниезащита.

Опоры:

· промежуточные – для поддержания проводов, от которых опоры воспринимают только вертикальную нагрузку.

· Анкерные - для поддержания проводов, от которых опоры воспринимают вертикальную и горизонтальную нагрузку. Горизонтальная нагрузка на верхнюю часть опоры может возникнуть, когда к опоре с разных сторон подходит не одинаковое количество проводов или тяжение проводов с разных сторон будет неодинаковым, на поворотах трассы, перед устройством больших пролетов, например, при пересечении трассой воздушной линии водного препятствия и т. д.

Опоры могут маркироваться буквами и цифрами.

Низковольтные: Ан – низковольтная анкерная;

Пн – низковольтная промежуточная;

УАн – угловые низковольтные анкерные; ( устанавливаются на поворотах трассы ЛЭП )

ОАн – ответвительные. ( ).

В ЛЭП 110кВ – провода подвешиваются на стеклянных или фарфоровых изоляторах – обычно 6…8 изоляторов;

220кВ – 10-12 изоляторов;

330кВ – 15-20 изоляторов.

Провода высоковольтных линий в местах соединения с изоляторами должны иметь виброгасители (ветер со скоростью 10м/с может создавать значительные колебания в проводе с частотой 100Гц, приводящие к накоплению в проводе усталостных трещин). Устанавливают и демпфирующие петли, защищающие провода от вибрации в местах их крепления к изоляторам и опорам.

При больших пролетах между опорами и ветром может возникнуть пляска проводов и замыкание.

Расстояние между опорами низковольтных линий со стандартной высотой опор не должно превышать 50м. ( L = 25…50м.). Провисание проводов должно быть таким, чтобы расстояние провода в нижней точке до земли было не менее 6 м, до дороги – не менее 7м.

Опоры выпускаются в основном бетонные. Опоры при напряжениях <10кВ выполняются прямоугольного сечения из вибробетона. Для напряжений 35кВ и выше – трубчатыми, из центрифугированного бетона.