Kentsel elektrik şebekesinin tasarımı ve çalışma modları

Şehir elektrik şebekesi, 110 (35) kV ve daha fazla gerilime sahip bir tedarik şebekeleri kompleksi, 10 (6) - 20 kV gerilime sahip dağıtım şebekeleri, trafo merkezleri ve merkezi ısıtma istasyonunu trafo merkezlerine bağlayan hatlar ve trafo merkezlerinin yanı sıra 0,38 kV voltajlı tüketicilere ve dağıtım ağlarına girişler (Şekil 1.).

Belirtilen ağ kompleksi, şehir içinde bulunan kamu hizmeti kullanıcılarına (konut binaları, ortak kurumlar), küçük, orta ve bazen büyük endüstriyel müşterilere hizmet vermeye hizmet eder.

110 (35) kV ve daha yüksek gerilime sahip besleme şebekeleri, gücü 110 kV gerilimle havai hatlardan sağlandığında 25 MBA ve 220 kV - 40 olan hatlar ve transformatörler üzerinde yedekli olarak inşa edilmiştir. MVA. Bunlar şehri çevreleyen sözde halka desenleridir. Kentsel ağ şemaları, belirli bir kategoriye ait tüketicilere güç kaynağının uygun derecede güvenilirliğini sağlama ihtiyacı temelinde planlanmaktadır.

Pirinç. 1.Şehir güç kaynağı sistemi

Şehir şebekesinde, tüm tüketicilerin toplam kapasitesinin% 10-15'i kadar kapasiteye sahip kategori I tüketicileri için güç kaynağı şunları içerir: hastanelerin ameliyathaneleri ve doğum servisleri, birinci kategorinin kazan daireleri, şebekenin elektrik motorları ve besleme pompaları ikinci kategorideki kazan daireleri, su temini ve kanalizasyon istasyonları, televizyon istasyonları, tekrarlayıcılar, asansörler, devlet açısından önemli müzeler, şehrin elektrik ve ısıtma şebekelerinin merkezi kontrol odaları, gaz şebekeleri ve dış aydınlatma. Kategori I elektrik alıcılarının özel bir grubu, hükümet binalarını ve kurumlarını içerir.

Kapasitesi, şehir ağının tüm kullanıcılarının toplam kapasitesinin %40-50'si olan elektrik alıcıları II kategorisine, 8'den fazla daireli elektrikli pişirme alıcılı konut binaları, 6 veya daha fazla katlı konut binaları, yurtlar, eğitim binaları dahildir. kurumlar.

Ayrıca bakınız: Kategori II kullanıcıları için güç şemaları

Kategori III elektrik tüketicilerinin kapasitesi, şehir şebekesindeki tüketicilerin toplam kapasitesinin %30-50'sidir. Bunlar, kategori I ve II elektrik alıcılarına ait olmayan tüm elektrik alıcılarını içerir.

4 kat ve daha fazla binalara sahip inşaat alanlarında şehir şebekesinin 20 kV'a kadar gerilimi olan elektrik hatları kablo ile gerçekleştirilir (alüminyum iletkenler, kurşun, alüminyum, plastik veya kauçuk sızdırmaz kılıflar ve çelik şerit zırhlı) ve toprak siperlere, bloklara (önemli bir mekanik hasar olasılığı olan), kanallara ve tünellere (hatlar işlemciden çıktığında) döşenir.

Şehrin kurulduğu alanlarda 3 katta ve 20 kV'a kadar gerilime sahip elektrik hatlarının altında kaldıraçlar havadan yapılır. Bir dağıtım hattında farklı kesitlere sahip en fazla 3 bölüme izin verilir. Kablo hattının kesit alanı en az 35 mm2 olmalıdır. Güç kablosu hatları genellikle farklı güzergahlarda veya farklı hendeklerde döşenir.

20 kV'a kadar gerilime sahip havai enerji hatları, yatay olarak ve bir üçgen boyunca yerleştirilmiş 70 mm2'ye kadar alana sahip çelik-alüminyum teller ile ahşap (betonarme eklerle) veya betonarme destekler üzerine pim izolatörleri ile inşa edilir. 1 kV'a kadar gerilime sahip bir hatta, nötr tel faz tellerinin altında bulunur ve dış aydınlatma için teller nötr telin altındadır.

Trafo merkezleri ve dağıtım noktaları esas olarak müstakil, kapalı tip ve dahili montaj aparatları ile inşa edilir. Bu yapılar, inşaat bölümünün önemli hacimleri (324 m3'e kadar) ile ayırt edilir. Ayrıca binalara gömülü, binalara yapışık ve yer altı TP ve RP olarak da kullanılırlar. Havai şebekelerin olduğu alanlarda direk trafo merkezleri bulunmaktadır.

TP veya RP binalar tuğla, blok, panel olabilir. Ayrıca, hem dahili hem de harici kurulum için kullanılan, havai veya kablo hattı bağlantısı sağlayan ve bir trafo ve 0,38 kV şalt sisteminden oluşan komple trafo merkezleri kullanılır.

6 - 20 kV gerilime sahip bir ağ, izole edilmiş veya dengelenmiş bir nötr ile çalışır, bu da şebeke gerilimi için yalıtım seçme ihtiyacına yol açar.Kapasitif toprak arıza akımları için kompanzasyon varlığında, kablo şebekeleri tek fazdan toprağa arıza modunda uzun süre çalışabilir. Daha fazla ayrıntı için buraya bakın: Yalıtılmış bir nötr ile elektrik şebekelerinin kullanımı

Dağıtım ağları için ekipman (anahtar) parametrelerini seçerken, işlemcinin 6-10 kV otobüslerinde 6 ve 10 kV voltajlı bir şehir ağında kısa devre gücünün geçmemesi gerektiğini dikkate almak gerekir. Sırasıyla 200 ve 350 MBA . Bu, kablo hatlarının termal direncini sağlama ihtiyacından kaynaklanmaktadır.

Şehir ağı çalışma modunun özellikleri şunları içerir:

• gün ve yıl boyunca ağ ekipmanı üzerinde eşit olmayan bir yüke yol açan günlük yük programında belirgin yük zirveleri;

• daha fazla azalma eğilimi gösteren enerji tüketicilerinin düşük güç faktörü;

• elektrik tüketiminin sürekli artması.

Tasarım sürecinde kentsel elektrik şebekesinin parametrelerinin seçiminde ve ayrıca işletilen şebekeye yeni bağlantıların bağlanmasında karar verme, güç kaynağının bireysel elemanlarının hesaplanan yüklerinin bilgisine dayanır. sistem.

Yükün hesaplanması, her kullanıcının girişindeki değerinin belirlenmesinden ve ardından tek bir ağ elemanının yükünün bulunmasından oluşur. Şehir ağındaki elektrik enerjisi tüketicileri şartlı olarak konut binaları ve toplumsal hizmetlere ayrılmıştır. Şehir şebekesine bağlı sanayi işletmelerinin yükleri, kendi güç sağlama projelerine göre veya fiili ölçülere göre alınır.

Elektrik şebekesinin geliştirilmesine yönelik bilime dayalı projeler geliştirmek için 10 yılı aşkın bir süre için elektrik tüketimini tahmin etmek gerekmektedir. Şebekenin operasyonel yönetimi için kısa vadeli ve operasyonel tahminler (birkaç saatten mevsime kadar) yapılır.

Pik yük saatlerinde elektrik tüketimini azaltmak ve aktif güç dengesini sağlamak ve santrallerin en ekonomik şekilde çalışmasını sağlamak için yük yönetimi, tüketiciler pahasına günlük yük çizelgesini eşitlemeye (geceleri artan yük) indirgenir. ve yoğun yük saatlerinde azalır). Tüketicileri gece çalışmaya teşvik etmenin en etkili yolu belli saatlerde daha düşük elektrik tarifesidir.