Технически решения за осигуряване на нива на надеждност в селските електрически мрежи от 10 и 0,38 kV

Диаграми на селските електрически мрежи

Селските електрически мрежи се състоят от 35 или 110 kV, трансформаторни подстанции с напрежения 110/35, 110/20, 110/10 или 35/6, ​​електропроводи с напрежение 35, 20, 10 и 6 kV, потребителски трансформаторни подстанции 35/0,4, 20/0,4 , 10 / 0.4 и 6 / 0.4 kV и линии с напрежение 0.38 / 0.22 kV.

Основната система за напрежение в електрическите мрежи за селскостопански цели е системата 110/35/10/0,38 kV с подсистеми за напрежение 110/10/0,38 kV и 35/10/0,38 kV.

Надеждността на селската електрическа мрежа до голяма степен зависи от нейната схема, тъй като именно тя определя възможностите за съкращаване, както и ефективността на превключващите устройства, инсталирани в мрежата, оборудването за автоматизация, събирането, записването и предаването на информация относно мястото на повредата. Основното изискване за схемата е да се осигури максимална степен на излишък с минимална обща дължина на линиите и с минимален брой излишни връзки и оборудване.

Допълнително изискване към схемата на мрежата 35-110 kV, която все повече се развива във връзка с приближаването на това напрежение към селскостопанските потребители, е създаването (внедряването) на резервиране за всеки потребител (трансформаторна подстанция 10 / 0,4 kV) от независима източник на захранване.

В някои региони на страната ни се използва двустепенна разпределителна система от 110/35 / 0,38, 110/20 / 0,38 и 110/10 / 0,38 kV. При такава трансформация необходимостта от мощност на трансформатора се намалява с 30%, загубите на енергия се намаляват значително и качеството на напрежението на потребителя се подобрява.

От изчисленията следва, че повече от половината от общите разходи за захранване земеделските потребители поемат разходите за разпределителните линии 6-10 (20) и 0,38 kV. Следователно по икономически причини тези линии обикновено се издигат по въздух, при което 70-80% от цената е цената на строителната част. Намаляването на дължината на разпределителните линии, подобряването на методите за механично изчисляване на проводниците и опорите и използването на нови окабеляване и строителни материали са ефективни начини за намаляване на разходите за захранване.

Основното направление на развитието на електрическите мрежи за селскостопански цели трябва да бъде преференциалното развитие на мрежи с напрежение 35 … 110 kV.

Намаляването на дължината на разпределителните мрежи доведе до формирането им като разклонени радиални.

Един от най-ефективните начини за подобряване на надеждността на радиалните линии 6-10 kV е автоматичното разделяне, което се състои в разделяне на линията на няколко участъка с помощта на автоматични превключващи устройства.

Точките на сечение се инсталират както на багажника (последователно сечение), така и в началото на клоните (паралелно сечение). Ефектът от автоматичното разделяне се получава поради факта, че в случай на късо съединение (късо съединение) зад точката на секциониране остава захранването на останалите потребители, свързани към точката на секциониране.

Разделянето с мрежово съкращение се оказва особено ефективно, когато част от линия, която е загубила основното си захранване, получава захранване от друга непокътната линия. В същото време прекъсванията в захранването на потребителите се намаляват повече от 2 пъти.

Във връзка с нарастващите изисквания за надеждност на захранването през последните години, звънене на 10 kV мрежи и двустранно захранване на подстанции 35 и 110 kV.

Категоризация на потребителите

Земеделските потребители и техните електрически приемници са разделени на три категории по отношение на изискванията за надеждност на захранването.

Електрическите приемници и консуматори от категория I трябва да бъдат снабдени с електричество от два независими източника на захранване и прекъсване на захранването им в случай на прекъсване на напрежението от един от източниците на захранване може да бъде разрешено само за времето на автоматично възстановяване на захранването.

Вторият източник на захранване трябва да бъде подстанция 35 … 110/10 kV или друга 10 kV шина на същата двутрансформаторна подстанция с двупосочно захранване през мрежата 35 … 110 kV, от която основната мощност се доставя. За отдалечени потребители, в случай на предпроектни проучвания, вторият източник на енергия може да бъде автономен резервен източник на енергия (дизелова електроцентрала).

Устройството ATS се предоставя директно на входа на електрически приемник или потребител.

Препоръчително е да се осигури електрически приемници и потребители от втора категория с електричество от два независими източника на енергия.

Електрически приемници и потребители от категория III.

За да се намалят последиците от масови повреди в електрическите мрежи, причинени от появата на разрушителни натоварвания от лед и вятър, захранването на електрическите приемници на селскостопанските потребители се запазва от автономни източници на резервно захранване.

Големите отговорни потребители (животновъдни комплекси, птицеферми) с товар от 1 MW и повече, като правило, трябва да се захранват от тяхната подстанция 35 (110) / 10 kV.

Осигуряване на нива на надеждност в селските електрически мрежи от 10 и 0,38 kV

Основният елемент на селските електрически мрежи 10 kV е разпределителна линия, която се препоръчва да се извършва съгласно принципа на магистралата.

Поддържащи трансформаторни подстанции (ОТП) 10 / 0,4 kV са свързани към 10 kV магистрални линии, чрез които се осъществява взаимното излишък на линиите. Трансформаторните подстанции са трансформаторни подстанции 10 / 0.4 kV с развита разпределителна уредба 10 kV (към която са свързани радиални линии 10 kV), предназначени за автоматично разделяне и резервиране на главната линия, поставяне на автоматизация и телемеханика и (или) разпределителни точки ( RP).

Основният участък от новопостроените или реконструирани 10 kV линии се препоръчва да бъде изпълнен със стоманено-алуминиева тел със същото напречно сечение най-малко 70 mm2, което осигурява възможност за захранване на една линия в аварийни и ремонтни режими натоварвания на двете междурезервни линии. В тези случаи линията 10 kV по правило има само един мрежов резерв от независим източник на захранване.

Линейни разединители 10 kV се монтират върху електрическата мрежа на 10 kV въздушни линии, за да се ограничи дължината на участъка на линията, включително разклоненията до 3,5 km; на разклонение от 10 kV въздушна линия, с дължина повече от 2,5 km.

Минимално допустимите напречни сечения на стоманено-алуминиеви проводници на 10 kV въздушни линии според условията на механична якост трябва да бъдат: в райони със стандартна дебелина на ледената стена до 10 mm-35 mm2; 15 … 20 — 50 mm2; повече от 20 мм — 70 мм2; алуминиеви проводници — 70 мм2.

Минимално допустимото напречно сечение на алуминиеви проводници на въздушни линии от 0,38 kV според условията на механична якост трябва да бъде: в райони със стандартна дебелина на ледената стена 5 mm — 25 mm2; 10 mm или повече — 35 mm2; стомана -алуминий и алуминиева сплав — 25 mm2 във всички климатични региони. На въздушни линии, тръгващи от една трансформаторна подстанция 10 / 0,4 kV, не трябва да се предвиждат повече от две или три проводникови напречни сечения.

Проводимостта на неутралния проводник от 0,38 kV линии, захранващи главно (повече от 50% по отношение на мощността) еднофазни електрически приемници, както и електрически приемници на животновъдни и птицеферми, трябва да бъде поне проводимостта на фазовия проводник.Във всички останали случаи проводимостта на неутралния проводник трябва да бъде взета поне 50% от проводимостта на фазовите проводници.

OTP се инсталират при потребители от категория I, в дворовете на домакинствата на централните имоти на колективни и държавни стопанства.

Диаграмата OTP е показана на фигурата. Препоръчително е да се изгради разпределителна точка (RP) на възлите на 10 kV мрежата, ако в бъдеще се планира да се изгради подстанция 35-110 / 10 kV тук. Препоръчително е да се прехвърлят трансформаторни подстанции 10 / 0,4 kV към захранване от 10 kV OTP (RP) шини, ако те са свързани към главния участък на линията чрез разклонение.

На въздушни линии 0,38 kV трябва да се използват стоманобетонни опори с повишена якост.

OTP верига: IP — захранване; GV, SV, V — глава, секциониране и превключватели в линията 10 kV; R — разединител 10 kV; ТП — трансформаторна подстанция; Т — трансформатор 10 / 0,4 kV; AVR, AVRM — мрежови и локални превключватели за автоматично прехвърляне.