Design och driftsätt för det urbana elnätet

Stadens elnät är ett komplex av försörjningsnät med en spänning på 110 (35) kV och mer, distributionsnät med en spänning på 10 (6) — 20 kV, innehållande transformatorstationer och ledningar som förbinder centralvärmestationen med transformatorstationer och transformatorstationer, samt ingångar till konsumenter och distributionsnät med en spänning på 0,38 kV (Fig. 1.).

Det specificerade komplexet av nätverk tjänar till att försörja allmännyttiga användare (bostadshus, kommunala institutioner), små, medelstora och ibland stora industrikunder som finns i staden.

Försörjningsnäten med en spänning på 110 (35) kV och högre är uppbyggda med redundans på ledningar och transformatorer, vars effekt, när den tillförs av luftledningar med en spänning på 110 kV, är 25 MBA, och vid 220 kV — 40 MVA. Det är de så kallade ringmönstren som omger staden. Stadsnätverk planeras på grundval av behovet av att säkerställa en lämplig grad av tillförlitlighet för strömförsörjning till konsumenter som tillhör en viss kategori.

Ris. 1.Stadens elförsörjningssystem

I stadsnätet för strömförsörjning av konsumenter I kategorier med en kapacitet på 10 - 15% av den totala kapaciteten för alla konsumenter inkluderar: operations- och förlossningsavdelningar på sjukhus, pannrum i den första kategorin, elmotorer av nätverk och matarpumpar av pannrum av den andra kategorin, vattenförsörjnings- och avloppsstationer, tv-stationer, repeatrar, hissar, museer av statlig betydelse, centrala kontrollrum för stadens el- och värmenät, gasförsörjningsnät och utomhusbelysning. En speciell grupp av kategori I elektriska mottagare inkluderar statliga byggnader och institutioner.

Till elektriska mottagare II kategorier, vars kapacitet är 40-50% av den totala kapaciteten för alla användare av stadsnätet inkluderar bostadshus med elektriska matlagningsmottagare med mer än 8 lägenheter, bostadshus med 6 eller fler våningar, sovsalar, utbildning institutioner.

Se även: Energischeman för användare av kategori II

Kapaciteten för elkonsumenter i kategori III är 30-50 % av den totala kapaciteten för konsumenterna i stadsnätet. Dessa inkluderar alla elektriska mottagare som inte tillhör kategori I och II elektriska mottagare.

Kraftledningar med en spänning på upp till 20 kV av stadsnätet i byggområden med byggnader på 4 våningar och mer utförs med kabel (med aluminiumledare, med bly, aluminium, plast eller gummiförseglade mantel och pansar av stålband) och läggs i jordgravar, block (med en betydande sannolikhet för mekanisk skada), kanaler och tunnlar (när ledningarna lämnar processorn).

I de områden där staden är byggd byggs spakar på 3 våningar och under kraftledningar med en spänning på upp till 20 kV med flyg. Högst 3 sektioner med olika tvärsnitt är tillåtna på en fördelningsledning. Kabelledningens tvärsnittsarea måste vara minst 35 mm2. Kraftkabelledningar läggs vanligtvis i olika sträckor eller i olika diken.

Luftledningar med en spänning på upp till 20 kV byggs med stiftisolatorer på trä (med armerade betongfästen) eller armerade betongstöd med stål-aluminiumtrådar med en yta på upp till 70 mm2 placerade horisontellt och längs en triangel. På en linje med en spänning på upp till 1 kV är den neutrala ledningen placerad under fasledningarna, och ledningarna för utomhusbelysning är under den neutrala ledningen.

Transformatorstationer och distributionspunkter är huvudsakligen byggda som fristående, slutna typ med invändig monteringsutrustning. Dessa konstruktioner kännetecknas av betydande volymer av konstruktionsdelen (upp till 324 m3). De används också inbäddade i byggnader, fästa vid byggnader och underjordiska TP och RP. I områden med luftnät finns masttransformatorstationer.

TP- eller RP-byggnader kan vara tegel, block, panel. Dessutom används kompletta transformatorstationer för både inomhus- och utomhusinstallation, som tillhandahåller luft- eller kabelanslutning och består av en transformator och 0,38 kV ställverk.

Ett nät med en spänning på 6 — 20 kV arbetar med en isolerad eller kompenserad noll, vilket leder till att man måste välja isolering för nätspänning.I närvaro av kompensation för kapacitiva jordfelsströmmar kan kabelnätverk fungera under lång tid i enfas till jordfelsläge. Se här för mer information: Användningen av elektriska nätverk med en isolerad noll

Vid val av parametrar för utrustning (omkopplare) för distributionsnät, är det nödvändigt att ta hänsyn till att kortslutningseffekten i ett stadsnät med en spänning på 6 och 10 kV på 6-10 kV bussar av processorn inte bör överstiga 200 respektive 350 MBA. Detta beror på behovet av att säkerställa kabelledningarnas termiska motstånd.

Funktioner i stadsnätverkets driftsätt inkluderar:

• uttalade belastningstoppar i det dagliga belastningsschemat, vilket leder till en ojämn belastning på nätverksutrustning under dagen och året;

• låg effektfaktor för energikonsumenter med en tendens att minska ytterligare;

• kontinuerlig ökning av elförbrukningen.

Beslutsfattande vid valet av parametrarna för det urbana elektriska nätverket i processen med dess design, såväl som i anslutningen av nya anslutningar till det drivna nätverket, baseras på kunskap om de beräknade belastningarna av enskilda delar av strömförsörjningen systemet.

Beräkning av belastningen består av att bestämma dess värde vid varje användares ingång och sedan hitta belastningen för ett enskilt nätverkselement. Konsumenter av elektrisk energi i stadsnätet är villkorligt uppdelade i bostadshus och kommunala tjänster. Belastningen av industriföretag som är anslutna till stadsnätet tas enligt deras elförsörjningsprojekt eller enligt faktiska mätningar.

För att utveckla vetenskapsbaserade projekt för utveckling av elnätet är det nödvändigt att prognostisera elförbrukningen för en period på mer än 10 år. Korttids- och driftsprognoser (från några timmar till säsong) görs för den operativa förvaltningen av nätet.

Lasthantering, för att minska elförbrukningen under högbelastningstimmar och säkerställa balansen mellan aktiv effekt, såväl som den mest ekonomiska driften av kraftverk, reduceras till att utjämna det dagliga lastschemat på bekostnad av konsumenterna (ökande belastning på natten och minskar under toppbelastningstimmar). Det mest effektiva sättet att uppmuntra konsumenter att arbeta natt är en lägre eltaxa under vissa tider.