Выбор структуры системы электроснабжения

В системах электроснабжения городов (СЭГ) наибольшее распространение получили трех - и четырехзвенные схемы, выполненные по системе двух напряжений.

В качестве первого звена в системах СЭГ выступают питающие сети высшего напряжения, в состав которых входят понижающие подстанции (ПС) 110(220)/10 кВ, питающие их линии, а также линии, связывающие сеть с источником питания, расположенные на территории города. Как правило, питающая сеть высокого напряжения выполняется в виде кольца 110 либо 220кВ, связывающего территорию города, с расположением вдоль него понижающих ПС 110(220)/10 кВ, размещаемых в центрах нагрузок районов города.

В качестве второго звена систем СЭГ выступают питающие сети среднего напряжения 6(10)-20 кВ, представляющие собой совокупность питающих линий среднего напряжения и распределительных пунктов (РП).

Третьим звеном СЭГ является распределительные сети среднего напряжения, состоящие из трансформаторных подстанций (ТП) и питающих их линий среднего напряжения.

Четвертым звеном системы СЭГ является распределительные сети низшего напряжения, которые соединяют ТП с вводами к потребителям.

Выбор структуры системы СЭГ заключается в выборе и обосновании схем питающей и распределительной сети выше 1000 В и определении структуры сети:

- питание ТП по распределительной сети от имеющихся ЦП без сооружения РП;

- сооружение РП, прокладка питающей сети от ЦП до РП и распределительной сети от РП до ТП;

- применение комбинированной схемы - питание ТП от РП и от ЦП.

Выбор структуры системы СЭГ производится на основании технико-экономического сопоставления возможных решений. Предпочтение следует отдавать трехзвенной схеме.

Целесообразность применения четырехзвенной схемы путем сооружения РП 6(10)-20 кВ должна обосновываться технико-экономическим расчетом в каждом отдельном случае с одновременным определением количества и мощности РП.

Оптимальное количество РП определяют, как частное от деления нагрузки микрорайона (города) на наивыгоднейшую нагрузку РП с округлением полученного результата до ближайшего целого числа. Распределительные пункты принимаются секционированными, с установкой секционного выключателя или разъединителей. РП следует располагать вблизи питаемого от него района со смещением в сторону источника питания. Возможные варианты расположения РП могут быть сопоставлены по технико-экономическим показателям.

Схемы с РП следует применять в первую очередь при значительной удаленности района электроснабжения от ЦП и пониженном уровне надежности распределительной сети среднего напряжения.

Рис.5. Система электроснабжения среднего города

5.2 Выбор напряжения системы электроснабжения

Система напряжений выбирается с учетом перспективы развития города в пределах расчетного срока, его генерального плана и системы напряжений в данной энергосистеме.

При этом должен выполняться основной принцип развития сети: повышение напряжения распределительной сети до оптимального значения (0.38, 10, 110 кВ) и сокращение числа промежуточных трансформаций.

В распределительных сетях энергосистем наибольшее распространение имеет напряжение 110 кВ и в меньшей степени напряжение 220 кВ. Последнее развивается в отдельных крупных городах. Для большинства городов, в том числе и для Йошкар-Олы, оптимальной является система напряжений 110/10/0.38 кВ, которая и внедрятся в проекте.

Задача выбора оптимального напряжения каждой ступени трансформации, а также их числа должна рассматриваться с учетом дальности передачи мощности и величины передаваемой мощности. Дополнительно должны учитываться характеристики и размещение источников питания, а также плотность нагрузки.

В условиях роста электрических нагрузок элементов городской распределительной сети основным и наиболее эффективным мероприятием, обеспечивающим повышение пропускной способности линий и снижение потерь электроэнергии, является перевод сети на повышенное напряжение. Перевод сетей 6 кВ на напряжение 10 кВ позволит повысить пропускную способность линий в полтора раза и одновременно снизить потери электроэнергии в 2 раза.

Городские электрические сети напряжением 10 кВ должны выполняться трехфазными с изолированной или заземленной через дугогасящие реакторы нейтралью, сети напряжением 380 В - трехфазными, четырехпроводными, с глухим заземлением нейтрали.