Методика проектирования электрических сетей 10 кВ

Схемы сетей 10 кВ проектируют с учетом перспективы их развития, анализируют существующие схемы в районах проектирования, уточняют электрические нагрузки.

В состав технорабочего проекта ВЛ 10 кВ входят: пояснительная записка; спецификации и чертежи; сметы; отвод земель по трассы линий; технико-экономическое обоснование решений.

В пояснительную записку входят следующие материалы: перечень применяемых типовых и повторно применяемых проектов; паспорт проекта; основные технико-экономические показатели линии 10 кВ; чертежи; основание для проектирования; технико-экономическая часть; схема электроснабжения; трассы ВЛ 10 кВ; выбор сечений проводов; конструктивные решения по линиям 10 кВ; надежность электроснабжения; релейная защита и автоматика; заземление; защита от перенапряжений; организация строительства, эксплуатации и техника безопасности.

5.3.7. Проектирование электроснабжения фермерских хозяйств

В новых условиях рыночной экономики проводимая политика землепользования ориентирована на повсеместное развитие фермерских хозяйств с различной специализацией, семейных ферм, создание арендных предприятий, расширение предприятий первичной обработки и хранения сельскохозяйственной продукции. В связи с этим при проектировании систем электрификации данных объектов следует применять новые, более простые и экономичные решения по распределению электроэнергии в сельской местности, упрощенные по сравнению с традиционными трехфазными. При изолированных проводов). Ввод высокого напряжения осуществляется неизолированными проводами, а ввод проводов низшего напряжения от силового трансформатора в РУНН и выводы линий 0,4 кВ из РУ выполняется изолированными проводами. От атмосферных перенапряжений оборудование подстанции защищается вентильными разрядниками 10 и 0,4 кВ, установленными на вводе 10 кВ и на сборных шинах 0,4 кВ. Защита силового трансформатора обеспечивается предохранителями высокого напряжения.

На стороне низшего напряжения схема подстанции имеет два исполнения защиты от многофазных к.з. и перегрузки отходящих линий 0,4 кВ: автоматическими выключателями с токовым реле в нулевом проводе и плавкими предохранителями с рубильниками. Управление уличным освещением выполнено автоматически (магнитный пускатель от фотореле) или вручную (пакетный выключатель).

Вся распределительная электрическая сеть (ранее выполняемая на напряжении 0,4 кВ) при транзитной схеме подключения целиком осуществляется через один разъединитель на концевой опоре ВЛ 10 кВ в начале группы подстанций. Силовой трансформатор и распределительное устройство высшего напряжения столбовой подстанции обслуживается с телескопической вышки, а РУНН - с земли.

Предлагаемая схема предусматривает установку на опоре ВЛ 10 кВ трехфазных силовых трансформаторов до 100 кВА с распределением энергии на напряжении 0,4 кВ путем сооружения коротких перекидок без сооружения ВЛ 0,4 кВ. Эта схема предусматривает также присоединение однофазных трансформаторов для электроснабжения небольших хозяйств. К однофазной сети кроме однофазных нагрузок можно подключать и трехфазные, например, асинхронные электродвигатели по специальным схемам присоединения. Данная схема представляет собой трехфазно-однофазную систему распределения электроэнергии в сельской местности.

При технико-экономических обоснованиях вариантов системы электроснабжения традиционным способом (с ВЛ 0,4 кВ) и предлагаемым (без ВЛ 0,4 кВ) по данным специалистов установлено, что удельные расходы основных строительных материалов в расчете на 1 кВА установленной мощности составляют по новому способу: расход бетона уменьшается на изготовление опор на 25%; расход алюминиевых проводов уменьшается на 53%; расход стали на изготовление подстанций сокращается на 36% и стоимость сооружения уменьшается на 10%.

Эти результаты свидетельствуют о том, что трехфазно-однофазная система электроснабжения потребителей в сельской местности без строительства ВЛ 0,4 кВ более эффективна и для электрификации фермерских хозяйств в том числе.

Организация электрификации фермерского хозяйства включает три стадии: проектирование, строительно-монтажные работы и техническая эксплуатация электроустановок.

Типовой проект фермы имеет все необходимые данные для производства работ по монтажу технологического электрооборудования и внутренних электропроводок. Данные работы могут выполняться собственными силами персонала фермерского хозяйства, имеющего электротехническое образование и профессиональный опыт, а также осуществить инженерные расчеты по внутреннему электроснабжению объекта, если он сооружается индивидуально без использования типового проекта. Монтаж внутренних электропроводок выполняется в строгом соответствии с требованиями ПУЭ, ПТБ и ПТЭ и другими нормативными документами, а технологического оборудования, кроме того, в соответствии с заводскими техническими условиями и специальными агро- или зоотехническими требованиями.

Внешнее электроснабжение между конкретным фермерским хозяйством и ближайшим источником питания, как правило, индивидуально. Для фермера весьма важно, чтобы техническое и конструктивное решение участка электроснабжения по внешним электросетям было экономически оптимальным.

При оптимизации внешнего электроснабжения выявляют области сочетаний электрических нагрузок хозяйства и его удаленности от источника питания, рассматривая несколько вариантов присоединения к электрической сети, из которых выбирается оптимальный:

· присоединение к концу или магистрали действующей ВЛ 0,4 кВ, проходящей по данному населенному пункту;

· присоединение через отдельно сооружаемую ВЛ 0,4 кВ, запитываемую от действующей ТП 10/0,4 кВ без замены или с заменой трансформатора на большую мощность;

· присоединение через сооруженные ТП 10/0,4 кВ и ВЛ 10 кВ (можно по смешанной трехфазно-однофазной системе распределения энергии, рассмотренной выше), подключенную к действующей ВЛ 10 кВ, наиболее близко расположенной к ферме или земельному наделу фермера.

Может быть рассмотрен вариант автономного электроснабжения данного фермерского хозяйства от электростанций небольшой мощности, если при технико-экономическом обосновании он окажется оптимальным по сравнению с электроснабжением от системы централизованного питания, например, в случае значительного расстояния до электросетевых объектов.

Для фермерских хозяйств, малых и средних предприятий целесообразно использовать дизельные электростанции номинальной мощности 8...50 кВт, а для удаленных и сезонных объектов следует применять также передвижные агрегаты трехфазного переменного тока. Рекомендуется использовать унифицированные бензоэлектрические агрегаты серии АБ напряжением 400 В, например, АБ-4-Т400-М1 (ТУОБА.516.022-73) - мощность 4 кВт, масса 185 кг для индивидуальных подворьев.

ДЭС комплектуются трехфазными синхронными генераторами с выведенной нулевой точкой, которые обеспечивают на холостом ходу прямой пуск асинхронных двигателей мощностью, равной 50...70% от номинальной, допускают 10%-ную перегрузку в течение 1 ч; 15%-ную - 0,4 ч; 20%-ную - 0,1 ч; 25%-ную - 5 мин; 40%-ную - 3 мин; 50%-ную - 2 мин; 100%-ную - 1 мин. Интервалы между последующими перегрузками должны быть не менее 10 ч.

Дизельные электростанции выбирают по суммарной присоединенной мощности одновременно работающих электроприемников, которая определяется за получасовой максимум в интервале времени с наибольшей нагрузкой с учетом их среднего коэффициента мощности. При создании технологического графика сначала рассматривают процессы, которые необходимо сохранять в полном объеме, затем те, которые могут обслуживаться в ограниченном диапазоне мощности. Следует также стремиться уменьшать расчетную нагрузку, снижая потребную мощность по некоторым процессам, переносить отдельные процессы на другое время суток и т.п.

Вырабатываемая ДЭС элекроэнергия должна удовлетворять следующим основным требованиям: частота тока - на уровне 50 2 Гц при мощности 250 кВт и 50 5 Гц - при большей, если электроприемники не предъявляют более высокие требования; напряжение на зажимах электроприемника не должно выходить за допустимые пределы (10% - на комплексах, птицефабриках и крупных предприятиях; 12,5% - на других сельскохозяйственных предприятиях). Допускается длительная работа генератора при нессиметричной нагрузке фаз до 25% номинального тока при условии, что этот ток не превышает номинального значения ни в одной из фаз сети. Нессиметрия линейных напряжений на должна превышать 5...10%.

Для снижения себестоимости продукции фермерских хозяйств необходимо уменьшение электро- и энергоемкости ее производства. Снижение электроемкости продукции можно добиться сокращением технологически неоправданных потерь электроэнергии в электроустановках и использованием в производственных процессах энергосберегающих технологий, в том числе электротехнологий. Обеспечение необходимого технологического эффекта при меньшей потребляемой мощности добиваются, например, использованием светильников, облучателей и другого электрооборудования специального назначения. Значительно позволяет экономить электроэнергию автоматизация производственных процессов, внедрение которой способствует поддержанию автоматически микроклимата в животноводческих и культивационных сооружениях в оптимальных режимах. Существующие на сегодня конструкции электрических водонагревателей и отопительных аппаратов находят широкое применение для удовлетворения тепловых нужд различных по размерам фермерских хозяйств с достаточной производительностью.

Фермерские хозяйства по надежности электроснабжения относятся к потребителям III категории.