Projektiranje i načini rada gradske električne mreže

Gradska električna mreža je kompleks opskrbnih mreža napona 110 (35) kV i više, distribucijskih mreža napona 10 (6) — 20 kV, koji sadrži transformatorske podstanice i vodove koji povezuju centralnu toplinsku stanicu s transformatorskim podstanicama i trafostanice, kao i ulazi u potrošače i distribucijske mreže napona 0,38 kV (slika 1.).

Navedeni sklop mreža služi za opskrbu komunalnih korisnika (stambene zgrade, komunalne ustanove), malih, srednjih, a ponekad i velikih industrijskih kupaca koji se nalaze unutar grada.

Opskrbne mreže napona 110 (35) kV i više izgrađene su s redundancijom na vodovima i transformatorima, čija snaga pri napajanju nadzemnim vodovima napona 110 kV iznosi 25 MBA, a na 220 kV — 40 MBA. MVA. To su takozvani prstenovi koji okružuju grad. Gradske mrežne sheme planiraju se na temelju potrebe osiguranja odgovarajućeg stupnja pouzdanosti napajanja potrošača određene kategorije.

Riža. 1.Gradski elektroenergetski sustav

U gradsku mrežu za opskrbu električnom energijom potrošača I kategorije snage 10 — 15% ukupnog kapaciteta svih potrošača uključeni su: operativni i rodiljni odjel bolnica, kotlovnice I. kategorije, elektromotori mreže i napojne pumpe kotlovnice druge kategorije, vodovodne i kanalizacijske stanice, televizijske postaje, repetitori, dizala, muzeji državnog značaja, centralne komandne sobe gradske elektro i toplovodne mreže, plinske mreže i vanjske rasvjete. U posebnu skupinu električnih prijamnika I. kategorije spadaju državne zgrade i ustanove.

U električne prijamnike II kategorije, čiji kapacitet iznosi 40-50% ukupnog kapaciteta svih korisnika gradske mreže, ubrajaju se stambene zgrade s električnim prijamnicima za kuhanje s više od 8 stanova, stambene zgrade sa 6 i više katova, studentski domovi, obrazovne ustanove. institucija.

Vidi također: Sheme napajanja za korisnike kategorije II

Kapacitet potrošača električne energije III kategorije je 30-50% ukupnog kapaciteta potrošača u gradskoj mreži. Tu spadaju svi električni prijamnici koji ne pripadaju kategoriji I. i II.

Električni vodovi napona do 20 kV gradske mreže u građevinskim područjima s objektima od 4 i više katova izvode se kabelski (s aluminijskim vodičima, s olovnim, aluminijskim, plastičnim ili gumenim zabrtvljenim omotačima i oklopom od čeličnih traka) i polažu se u zemljane rovove, blokove (sa značajnom vjerojatnošću mehaničkih oštećenja), kanale i tunele (kada vodovi izlaze iz procesora).

U područjima gradske izgrađenosti zračnim putem grade se poluge na 3 etaže i ispod dalekovoda napona do 20 kV. Na jednom distribucijskom vodu nije dopušteno više od 3 odjeljka s različitim presjecima. Površina poprečnog presjeka kabelske linije mora biti najmanje 35 mm2. Energetski vodovi obično se polažu u različitim trasama ili u različitim kanalima.

Nadzemni elektroenergetski vodovi napona do 20 kV izgrađeni su s izolatorima na iglama na drvenim (s armiranobetonskim pričvršćenjima) ili armiranobetonskim nosačima s čelično-aluminijskim žicama površine do 70 mm2 postavljenim vodoravno i duž trokuta. Na liniji s naponom do 1 kV neutralna žica nalazi se ispod faznih žica, a žice za vanjsku rasvjetu ispod neutralne žice.

Transformatorske stanice i razvodne točke uglavnom se grade kao samostojeće, zatvorenog tipa s unutarnjom montažnom opremom. Ove konstrukcije odlikuju se značajnim volumenima građevinskog dijela (do 324 m3). Također se koriste ugrađeni u zgrade, pričvršćeni na zgrade i podzemne TP i RP. U područjima s nadzemnom mrežom postoje jarbolne transformatorske stanice.

Zgrade TP ili RP mogu biti od opeke, blokova, panela. Osim toga, za unutarnju i vanjsku instalaciju koriste se cjelovite transformatorske stanice za nadzemni ili kabelski priključak koje se sastoje od transformatora i rasklopnog postrojenja 0,38 kV.

Mreža s naponom od 6 do 20 kV radi s izoliranom ili kompenziranom nultom, što dovodi do potrebe odabira izolacije za mrežni napon.U prisutnosti kompenzacije za kapacitivne struje zemljospoja, kabelske mreže mogu dugo raditi u jednofaznom načinu zemljospoja. Pogledajte ovdje za više detalja: Korištenje električnih mreža s izoliranom neutralnom nulom

Prilikom odabira parametara opreme (prekidača) za distribucijske mreže, potrebno je uzeti u obzir da snaga kratkog spoja u gradskoj mreži s naponom od 6 i 10 kV na 6-10 kV sabirnicama procesora ne smije prelaziti 200 odnosno 350 MBA. To je zbog potrebe da se osigura toplinska otpornost kabelskih vodova.

Značajke načina rada gradske mreže uključuju:

• izraženi vrhovi opterećenja u dnevnom rasporedu opterećenja, što dovodi do neravnomjernog opterećenja mrežne opreme tijekom dana i godine;

• nizak faktor snage potrošača energije s tendencijom daljnjeg smanjenja;

• kontinuirani rast potrošnje električne energije.

Odlučivanje pri izboru parametara gradske električne mreže u procesu njezina projektiranja, kao i pri priključenju novih priključaka na pogonsku mrežu, temelji se na poznavanju proračunskih opterećenja pojedinih elemenata elektroopskrbe. sustav.

Izračun opterećenja sastoji se od utvrđivanja njegove vrijednosti na ulazu svakog korisnika i zatim pronalaska opterećenja pojedinog elementa mreže. Potrošači električne energije u gradskoj mreži uvjetno se dijele na stambene zgrade i komunalne djelatnosti. Opterećenje industrijskih poduzeća priključenih na gradsku mrežu uzima se prema njihovim projektima napajanja ili prema stvarnim mjerenjima.

Za izradu znanstveno utemeljenih projekata razvoja elektroenergetske mreže potrebno je prognozirati potrošnju električne energije za razdoblje dulje od 10 godina. Za operativno upravljanje mrežom izrađuju se kratkoročne i operativne prognoze (od nekoliko sati do sezone).

Upravljanje opterećenjem, u cilju smanjenja potrošnje električne energije u satima vršnog opterećenja i osiguranja ravnoteže djelatne snage, kao i što ekonomičnijeg rada elektrana, svodi se na izjednačavanje dnevnog rasporeda opterećenja na štetu potrošača (povećanje opterećenja noću). a smanjuje se tijekom sati najvećeg opterećenja). Najučinkovitiji način poticanja potrošača na noćni rad je niža cijena električne energije u određenim satima.