Схемы электроснабжения потребителей в сельской местности

К электрическим сетям сельскохозяйственного назначения приня­то относить сети напряжением 0,4-110 кВ, от которых снабжаются элек­троэнергией преимущественно (более 50 % расчетной нагрузки) сельс­кохозяйственные потребители (включая производственные нужды, ме­лиорацию, коммунально-бытовые потребности и культурное обслуживание).

Электрификация сельского хозяйства России, начиная с 50-х го­дов, осуществлялась высокими темпами.

Общая протяженность электрической сети 0,4-35 кВ на начало 2000 г. составила около 2 млн. км, в том числе: около 160 тыс. км ВЛ 35 кВ, 1 млн. 70 тыс. км ЛЭП 6–10 кВ (в том числе 13,5 тыс. км КЛ), 770 тыс. км линий 0,4 кВ (из них около 5 тыс. км КЛ), более 7130 ТП сельскохозяй­ственного назначения 35/6–10 кВ суммарной установленной мощнос­тью около 40 млн. кВ∙Аи 515 тысяч ТП 6–35/0,4 кВ общей мощностью трансформаторов около 90 млн. кВ∙А.

Основной особенностью электроснабжения сельскохозяйственных потребителей является необходимость охвата сетями большой терри­тории с малыми плотностями нагрузок (5–15 кВт/км2). Это предопре­деляет значительные затраты на сооружение распределительных сетей 0,4 и 10 кВ, которые составляют 70 % общих затрат на сельское элект­роснабжение.

Массовое строительство электрических сетей за период 1960–1985 гг. позволило электрифицировать практически всех сельских потребителей. Почти все они обеспечены централизованным электроснабжением от энергосистем. Лишь незначительное количество мелких удаленных от сетей энергосистем потребителей снабжается электроэнергией от изо­лированных, мелких, в основном дизельных электростанций. Достигну­тый уровень централизованного электроснабжения позволил довести годовое потреблю гае электроэнергии сельским хозяйством в течение пос­леднего десятилетия до 5–7 % общего электропотребления по стране.

Можно считать завершенным первый этап электрификации сель­ских потребителей – охват электроснабжения «вширь». Начата реа­лизация второго этапа – электрификации «вглубь», характеризую­щегося более интенсивным внедрением электроэнергии в сельско­хозяйственное производство в результате комплексной электромеханизации и автоматизации стационарных процессов, бо­лее высоким уровнем электрификации бытовых нужд сельского населения, а также более качественным и надежным электроснабже­нием сельских потребителей.

На первом этапе электрификации, когда электроэнергия исполь­зовалась, главным образом, для освещения и привода некоторых вспо­могательных процессов, большинство сельскохозяйственных потреби­телей по требованиям надежности относилось к 3-й категории. По мере электрификации технологических процессов эти требования повыша­лись. В настоящее время сельские потребители делятся на категории по надежности следующим образом:

1-я – потребители, нарушение электроснабжения которых приво­дит к значительному материальному ущербу вследствие массовой пор­чи продукции или серьезного расстройства технологического процесса (инкубаторы, птицефабрики, помещения для выращивания бройлеров, свинарники-маточники с электрообогревом). Для особо ответственных потребителей этой группы должно быть обеспечено автоматическое включение резерва, для остальных допустим перерыв до 30 минут;

2-я – потребители, нарушение электроснабжения которых связано с нарушением технологического процесса, снижением выхода продук­ции, частичной ее порчей (электрифицированные доильные установ­ки; установки по первичной обработке молока; животноводческие и птицеводческие фермы – кормоприготовление и раздача, водоснабже­ние; теплицы и парники). Для этих потребителей допускаются переры­вы в электроснабжении до 3,5 часов;

3-я - все остальные потребители. Для этой группы допустимы пе­рерывы в электроснабжении до 1 суток.

Основной системой напряжения для электроснабжения сельских потребителей является 110/35/10/0,4 кВ с подсистемами 110/10/0,4 кВ и 110/35/0,4 кВ. Напряжение 6 кВ для электроснабжения сельского хо­зяйства не рекомендуется; действующие сети этого напряжения пере­водятся на 10 кВ.

По мере роста плотности сельскохозяйственных нагрузок система напряжений 110/10/0,4 кВ должна получить преимущественное разви­тие, что позволит отказаться от одной ступени трансформации и, следо­вательно, существенно снизить расход электроэнергии на ее транспорт.

Система централизованного электроснабжения сельских потреби­телей состоит из двух типов сетей:

питающих (ВЛ 110 и 35 кВ и ПС 110/35/10,110/10 или 35/10 кВ);

распределительных (ВЛ 10 кВ, потребительские ПС 10/0,4 и 35/0,4 кВ и линии 380/220 В).

Основным направлением развития электрических сетей сельскохо­зяйственного назначения является преимущественное развитие сетей 35-110 кВ.

На первом этапе развития сельской электрификации при незначитель­ных нагрузках сельских потребителей схемы электрических сетей как питающих, так и распределительных, строились по радиальному принципу. Под­станции 35/10 кВ выполнялись однотрансформаторными, малой мощности, на каждую из них приходилось 200–300 км ВЛ 10 кВ, а радиусы действия этих ВЛ достигали 40–50 км. Сети 35 и 10 кВ выполнялись, как правило, без сек­ционирования и без применения АПВ. На этом этапе основной задачей яв­лялся максимальный охват сельской местности централизованным элект­роснабжением при минимальных капитальных затратах.

Уровень эксплуатации сельских электрических сетей и особенно сетей напряжением 0,4–10 кВ не соответствует современным требова­ниям, предъявляемым к надежности электроснабжения сельских по­требителей. В целом состояние электрических сетей 0,4 и 6–10 кВ ха­рактеризуется данным табл. 4.7.

Таблица 4.7