Tehnička rješenja za osiguranje razine pouzdanosti u ruralnim električnim mrežama od 10 i 0,38 kV

Dijagrami ruralnih električnih mreža

Ruralne električne mreže sastoje se od 35 ili 110 kV, trafostanica napona 110/35, 110/20, 110/10 ili 35/6, ​​dalekovoda napona 35, 20, 10 i 6 kV, trafostanica potrošača 35/ 0,4, 20/0,4, 10/0,4 i 6/0,4 kV i vodovi napona 0,38/0,22 kV.

Glavni naponski sustav u električnim mrežama za poljoprivredu je sustav 110/35/10/0,38 kV s naponskim podsustavima 110/10/0,38 kV i 35/10/0,38 kV.

Pouzdanost ruralne električne mreže uvelike ovisi o njezinoj shemi, jer ona određuje mogućnosti redukcije, kao i učinkovitost rasklopnih uređaja instaliranih u mreži, opremu za automatizaciju, prikupljanje, snimanje i prijenos informacija o lokaciji neuspjeha. Glavni zahtjev za shemu je osigurati maksimalni stupanj redundantnosti s minimalnom ukupnom duljinom vodova i s minimalnim brojem redundantnih veza i opreme.

Dodatni zahtjev za shemu mreže 35-110 kV, koja se sve više razvija u vezi s približavanjem ovog napona poljoprivrednim korisnicima, je stvaranje (implementacija) redundancije za svakog korisnika (trafostanica 10 / 0,4 kV) od neovisni izvor napajanja.

U nekim regijama naše zemlje koristi se dvorazinski distribucijski sustav 110/35 / 0,38, 110/20 / 0,38 i 110/10 / 0,38 kV. Ovakvom transformacijom smanjuje se potreba za snagom transformatora za 30%, značajno se smanjuju gubici energije i poboljšava kvaliteta napona potrošača.

Iz izračuna proizlazi da je više od polovice ukupnih troškova za napajanje poljoprivredni korisnici snose troškove razvodnih vodova 6-10 (20) i 0,38 kV. Stoga se iz ekonomskih razloga ovi vodovi obično podižu zračnim putem, pri čemu 70-80% troškova čini trošak građevinskog dijela. Smanjenje duljine distribucijskih vodova, poboljšanje metoda mehaničkog proračuna vodiča i nosača te korištenje novih ožičenja i građevinskih materijala učinkoviti su načini smanjenja troškova električne energije.

Glavni smjer razvoja električnih mreža za poljoprivredne svrhe trebao bi biti preferencijalni razvoj mreža s naponom od 35 ... 110 kV.

Smanjenje duljine distribucijskih mreža dovelo je do njihovog formiranja kao razgranatih radijalnih.

Jedan od najučinkovitijih načina za poboljšanje pouzdanosti radijalnih vodova 6-10 kV je automatsko odvajanje, koje se sastoji u dijeljenju voda u nekoliko dijelova pomoću uređaja za automatsko prebacivanje.

Točke presjeka postavljaju se i na deblo (sekvencijalni presjek) i na početku grana (paralelni presjek). Efekt automatskog odvajanja nastaje zbog toga što u slučaju kratkog spoja (kratkog spoja) iza mjesta odvajanja ostaje napajanje ostalih potrošača priključenih na mjesto odvajanja.

Razdvajanje skraćivanjem mreže pokazalo se osobito učinkovitim kada se dio voda koji je izgubio primarno napajanje napaja drugim netaknutim vodom. Istovremeno, prekidi u opskrbi potrošača su smanjeni za više od 2 puta.

U vezi sa sve većim zahtjevima za pouzdanost napajanja posljednjih godina, zvonjenje 10 kV mreža i bilateralno napajanje trafostanica 35 i 110 kV.

Kategorizacija korisnika

Poljoprivredni korisnici i njihovi električni prijamnici dijele se u tri kategorije s obzirom na zahtjeve pouzdanosti napajanja.

Električni prijamnici i potrošači I. kategorije moraju se napajati električnom energijom iz dva neovisna izvora i prekid njihove opskrbe u slučaju prekida napona iz jednog od izvora može se dopustiti samo za vrijeme automatskog ponovnog uspostavljanja napajanja.

Drugi izvor napajanja mora biti trafostanica 35 … 110/10 kV ili druga sabirnica 10 kV na istoj trafostanici s dva transformatora s dvosmjernim napajanjem kroz mrežu 35 … 110 kV iz koje se napaja glavno napajanje. Za udaljene korisnike, u slučaju studija izvodljivosti, drugi izvor energije može biti autonomni rezervni izvor energije (dizel elektrana).

ATS uređaj se nalazi neposredno na ulazu u električni prijamnik ili potrošač.

Preporuča se električnim prijamnicima i potrošačima II kategorije osigurati električnu energiju iz dva neovisna izvora energije.

Električni prijamnici i potrošači kategorije III.

Kako bi se smanjile posljedice masovnih kvarova na električnim mrežama uzrokovanih pojavom razornih opterećenja od leda i vjetra, napajanje električnih prijamnika poljoprivrednih potrošača održava se iz autonomnih rezervnih izvora napajanja.

Veliki odgovorni potrošači (stočni kompleksi, farme peradi) s opterećenjem od 1 MW i više, u pravilu, trebaju se hraniti iz svoje trafostanice 35 (110) / 10 kV.

Osiguravanje razine pouzdanosti u ruralnim električnim mrežama od 10 i 0,38 kV

Glavni element ruralnih 10 kV električnih mreža je distribucijski vod, koji se preporuča izvesti prema principu autoceste.

10 / 0,4 kV nosive transformatorske stanice (TSS) priključene su na magistralne vodove 10 kV, preko kojih se ostvaruje međusobna redundancija vodova. Transformatorske stanice su transformatorske stanice 10/0,4 kV s razvijenim razvodnim postrojenjima 10 kV (na koje su spojeni radijalni vodovi 10 kV), namijenjene automatskom razdvajanju i redundanciji glavnog voda, postavljanju automatike i telemehanike i (ili) razvodnih točaka (RP) .

Glavni dio novoizgrađenih ili rekonstruiranih vodova 10 kV preporuča se ispuniti čelično-aluminijskom žicom istog presjeka od najmanje 70 mm2, što daje mogućnost napajanja jednog voda u hitnim i popravnim režimima opterećenja opterećenja dvije međurezervne linije.U tim slučajevima, vod od 10 kV obično ima samo jednu pomoćnu mrežu iz neovisnog izvora napajanja.

Linijski rastavljači 10 kV postavljaju se na mrežu nadzemnih vodova 10 kV kako bi se ograničila duljina dionice voda, uključujući grane, na 3,5 km; na odvojku nadzemnog voda 10 kV, duljine veće od 2,5 km.

Najmanji dopušteni presjeci čelično-aluminijskih vodiča nadzemnih vodova 10 kV prema uvjetima mehaničke čvrstoće trebaju biti: u područjima sa standardnom debljinom stijenke leda do 10 mm-35 mm2; 15 … 20 — 50 mm2; više od 20 mm — 70 mm2; aluminijske žice — 70 mm2.

Najmanji dopušteni presjek aluminijskih vodiča nadzemnih vodova od 0,38 kV prema uvjetima mehaničke čvrstoće trebao bi biti: u područjima sa standardnom debljinom stijenke leda od 5 mm — 25 mm2; 10 mm ili više — 35 mm2; čelik-aluminij i aluminijske legure — 25 mm2 u svim klimatskim područjima. Na nadzemnim vodovima koji izlaze iz jedne transformatorske stanice 10 / 0,4 kV ne smiju se predvidjeti više od dva ili tri presjeka vodiča.

Vodljivost neutralnog vodiča vodova 0,38 kV koji napajaju uglavnom (više od 50% snage) jednofazne električne prijemnike, kao i električne prijemnike farmi stoke i peradi, mora biti najmanje vodljivost faznog vodiča. U svim ostalim slučajevima, vodljivost neutralnog vodiča mora se uzeti najmanje 50% vodljivosti faznih vodiča.

OTP-ovi su instalirani kod potrošača kategorije I, u dvorištima kućanstava središnjih imanja kolektivnih i državnih farmi.

OTP dijagram je prikazan na slici.Preporuča se izgradnja distribucijske točke (RP) na čvorovima 10 kV mreže, ako se u budućnosti ovdje planira graditi trafostanica 35-110 / 10 kV. Preporuča se prenijeti transformatorske podstanice 10 / 0,4 kV na napajanje sa sabirnica 10 kV OTP (RP) ako su ogrankom spojene na glavni dio voda.

Na nadzemnim vodovima 0,38 kV moraju se koristiti armiranobetonski nosači povećane čvrstoće.

OTP sklop: IP — napajanje; GV, SV, V — glava, sekcija i sklopke u vodu 10 kV; R — rastavljač 10 kV; TP — trafostanica; T — transformator 10 / 0,4 kV; AVR, AVRM — mrežni i lokalni automatski prijenosni prekidači.