74389

Принципы формирования разомкнутых сетей. радиальные и магистральные нерезервированные и резервирование сети

Доклад

Энергетика

Схема электрической сети определяется применяемыми номинальными напряжениями числом ступеней трансформации схемой соединения подстанций конфигурацией сети и схемами электрических соединений понижающих подстанций. При проектировании электрической сети и выборе ее схемы в первую очередь решается задача выбора Uном и ступеней трансформации. Схема соединения сети или конфигурация сети определяет соединение ветвей и узлов.

Русский

2014-12-31

865.5 KB

7 чел.

95. принципы формирования разомкнутых сетей. радиальные и магистральные нерезервированные и резервирование сети.

Схема электрической сети определяется применяемыми номинальными напряжениями, числом ступеней трансформации, схемой соединения подстанций (конфигурацией сети) и схемами электрических соединений понижающих подстанций. При проектировании электрической сети и выборе ее схемы в первую очередь решается задача выбора Uном и ступеней трансформации. Эта задача достаточно сложна и решается, с одной стороны, с учетом опыта проектирования и, с другой стороны, в результате технико-экономических расчетов.

Схема соединения сети или конфигурация сети определяет соединение ветвей и узлов. Единой общепринятой классификации схем соединения сетей нет. Наиболее общим является разделение сетей по их схемам соединения на разомкнутые (рис. 6.7) и замкнутые (рис. 6.8). Вторым важным признаком, по которому делятся схемы соединения сетей, является наличие или отсутствие резервирования. В разомкнутых сетях резервирование соответствует применению двух параллельных или двухцепных линий (рис. 6.7, г-е), нерезервированные разомкнутые сети выполняются одноцепными линиями (рис. 6.7, а-в). В свою очередь разомкнутые и замкнутые сети могут выполняться по различным типам схем соединения, имеющим свои особенности.

  

 

 

 

 

 

Рис. 6.7. Схемы разомкнутых сетей:

а, б, в - магистральная, радиальная и радиально-магистральная нерезервированные; г, д, е - магистральная, радиальная и радиально-магистральная резервированные

 

 

Разомкнутые нерезервированные сети применяются для передачи электроэнергии к потребителям III категории и в некоторых специально обоснованных технико-экономическими расчетами случаях для электроснабжения потребителей II категории. Разомкнутые сети часто делят на магистральные, радиальные и радиально-магистральные или разветвленные. На рис. 6.7,а приведена схема магистральной нерезервированной сети. Магистральная линия предназначена для питания нескольких потребителей, расположенных в одном направлении. Недостаток такой сети  в низкой надежности. При аварии на головном участке и его отключении отключаются все потребители, питающиеся от одной магистрали. При аварии на промежуточном участке отключаются все потребители, расположенные за этим участком. В радиальной сети (рис. 6.7,б) каждый потребитель питается по своему радиальному участку сети. Радиально-магистральная сеть (рис. 6.7,в) содержит как магистральные, так и радиальные линии.

Такие схемы широко применяются в сельских распределительных сетях, а также для электроснабжения бытовых потребителей небольших городов и поселков и промышленных потребителей III категории.

Разомкнутые резервированные сети применяются для электроснабжения потребителей I, II категорий. Такие сети выполняются в виде двух параллельных или двухцепных линий. При выходе из строя одной цепи вторая остается в работе и потребители I, а в большинстве случаев и II категории, продолжают снабжаться электроэнергией. Разомкнутые резервированные сети можно разделить на магистральные (рис. 6.7,г), радиальные (рис. 6.7, д) и радиально-магистральные или разветвленные (рис. 6.7, е).

Разомкнутые резервированные схемы широко применяют в питающих, а также в промышленных и городских сетях.

Принципы построения систем распределения электроэнергии в городах основываются на ряде особенностей, заключающихся в:

-  большой плотности электрических нагрузок, составляющих от 1 до 20 МВт/км;

- относительно равномерном распределении нагрузок на ограниченной территории;

- стесненных условиях для выбора трасс линий и площадок для подстанций;

- требованиях высокой надежности электроснабжения.

С учетом этих особенностей стремятся применять простые схемы подстанций, двухцепные воздушные и кабельные линии. В системы электроснабжения городов входят:

-  сети внешнего электроснабжения напряжением 110 кВ и выше, которые связаны с системными подстанциями;

-  сети внутреннего электроснабжения напряжением 110—35 кВ, предназначенные для связи сетей внешнего электроснабжения с сетями 10(6) кВ;

- питающие сети напряжением 10(6) кВ;

- распределительные сети напряжением 10(6) кВ.

Схемы сетей внешнего электроснабжения формируются по принципам, изложенным в параграфе 11.1, в соответствии с рис. 11.7—11.12. При этом предпочтительной считается схема в виде кольца, охватывающего весь город и состоящего из двухцепных линий напряжением 110 кВ и выше (рис. 11.2, б). Часть подстанций, включенных в кольцо, соединяется с источниками питания (электростанциями и системными подстанциями).

Сети внутреннего электроснабжения напряжением 110—35 кВ выполняются в виде глубоких вводов, которые доставляют электроэнергию от подстанций сети внешнего электроснабжения к центрам нагрузки с наименьшим количеством ступеней промежуточной трансформации.

Питающие сети напряжением 10(6) кВ соединяют шины подстанции глубокого ввода, являющиеся центром питания распределительной сети ЦП, с распределительными пунктами РП. К наиболее характерным относятся схемы питающих сетей, приведенные на рис. 11.13. При питании РП от одного центра питания (рис. 11.13, а) две линии подключаются к двум секциям шин ЦП, разделенным секционным выключателем СВ, и двум секциям шин РП. Между секциями РП также устанавливают секционный выключатель СВ. Если по условию нормального режима сети секционные выключатели в ЦП и (или) РП отключены, то на них выполняют устройства автоматического ввода резерва (АВР). Тогда в случае непредвиденного исчезновения напряжения на одной из секций оно подается от другой секции автоматическим включением секционного выключателя.

Отдельные распределительные пункты могут получать питание от двух ЦП путем сооружения перемычки между РП (рис. 11.13, б). Если в нормальном режиме сети перемычка отключена, то устройство автоматического ввода резерва выполняют на выключателе перемычки со стороны РП с одной секцией шин.

Распределительные сети напряжением 10(6) кВ в зависимости от категории потребителей по надежности формируются по следующим схемам:

-  радиальным без резервирования, в которых при повреждении любого линейного участка происходит полное погашение;

- замкнутым, работающим в разомкнутом режиме, в которых при повреждении какого-либо участка сети восстановление электроснабжения осуществляется вручную после отыскания и отключения поврежденного участка;

Рис. 11.13. Схемы городских питающих сетей:

а — с двумя раздельно работающими линиями;

б — с резервной перемычкой между РП

- разомкнутым с автоматическим вводом резерва для всех ответственных потребителей.

Распределительные сети подключаются непосредственно к центрам питания либо к распределительным пунктам.

В радиальной нерезервированной сети (рис. 11.14) все трансформаторные подстанции ТП питаются от одной линии, которая заходит на каждую ТП. При повреждении любого участка линии она автоматически отключается выключателем со стороны ЦП. Если повреждение произошло на неголовном участке, то он вручную может быть отключен ближайшим разъединителем со стороны ЦП, после чего часть ТП обеспечивается питанием от ЦП. Трансформаторы на ТП могут присоединяться к сети на высшем напряжении через разъединители и выключатель В, предохранитель II или выключатель нагрузки ВН. На низшем напряжении 0,38 кВ в цепи трансформатора используются контактор К или предохранители с разъединителями (рубильниками).

Рис. 11.14. Схема радиальной нерезервированной распределительной сети

К преимуществам радиальной нерезервированной сети относится простота, невысокая стоимость, отсутствие повышенных нагрузок в послеаварийных режимах по сравнению с нормальным режимом. Недостаток проявляется в погашении всех ТП в случае повреждения линии в любом месте.

Замкнутая распределительная сеть может быть выполнена по конфигурации, приведенной на рис. 11.2, а, в виде петли, питающейся от одного ЦП. На одной из ТП петлю разрывают, и сеть работает в разомкнутом режиме. Однако, наиболее часто используют конфигурацию сети с питанием от двух ЦП (рис. 11.2, в). Такая сеть обладает свойствами замкнутой сети, так как каждая ТП может получать питание с двух сторон. В этом случае схема сети выглядит так, как показано на рис. 11.15. При размыкании сети, например, разъединителем Р в нормальном режиме ТП 1 и ТП 2 получают питание от ЦП 1, а ТП 3 — от ЦП 2. Если происходит повреждение на одном из участков сети, то оно устраняется отключением выключателя на соответствующем ЦП. После этого поврежденный участок вручную может быть отключен разъединителями с двух сторон, и подано напряжение на погашенные ТП. Здесь важно то, что после отключения поврежденного участка имеется возможность обеспечить питанием все ТП от того или иного ЦП. Заметим, что площади сечения проводников участков сети должны быть такими, которые позволяют пропускать необходимую мощность и обеспечивать качество напряжения в наиболее тяжелых послеаварийных режимах, когда повреждается участок, примыкающий к тому и другому ЦП.

Рис. 11.15. Схема распределительной сети с двумя источниками питания

В случае необходимости обеспечить надежное питание ответственным потребителям применяют разомкнутые многолучевые автоматизированные схемы с АВР на стороне высшего или низшего напряжения. В двухлучевой схеме (рис. 11.16, а) устройство АВР на высшем напряжении выполняют с помощью выключателей нагрузки ВН 1 и ВН 2. В нормальном режиме каждая ТП питается от одной из линий через ВН 1 или ВН 2. Если какая-то линия повреждается, то все трансформаторы ТП, подключенные к этой линии, с помощью устройства АВР посредством выключателей нагрузки автоматически переключаются на питание от другой линии. При двухлучевой схеме в нормальном режиме сети загрузка каждой лини не должна превышать 50 % допустимой по условию нагревания.

На рис. 11.16, б показана двухлучевая схема с устройствами АВР на стороне низшего напряжения. На каждой ТП установлено по два трансформатора, один из которых питается от первого луча линии, а другой — от второго луча линии. В нормальном режиме секция 1 шин 0,38 кВ питается от трансформатора Т 1, подключенного к первому лучу, через включенный контактор К1, а секция П — от трансформатора Т 2, подключенного ко второму лучу через контактор К 2. Контакторы К 3 и К 4 при этом отключены. Если один из лучей линии или один из трансформаторов ТП повреждается, то на соответствующей секции шин 0,38 кВ исчезает напряжение. При этом рабочий контактор К 1 (или К 2) автоматически отключаются, а контактор К 3 (или соответственно К 4) включается от устройства АВР. В результате нагрузка погашенной секции 0,38 кВ получает питание от трансформатора, оставшегося под напряжением.

Рис. 11.16. Двухлучевые схемы распределительной сети с АВР на стороне: а — высшего напряжения; б — низшего напряжения

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СХЕМ СЕЛЬСКИХ СИСТЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

В отличие от городов, особенности электроснабжения в сельской местности заключаются в охвате электрическими сетями большой территории с малыми плотностями электрических нагрузок, составляющими 1—15 кВт/км2. Вместе с тем, ряд сельских потребителей предъявляет повышенные требования к надежности электроснабжения. Особо ответственные потребители допускают перерыв в электроснабжении лишь на время автоматического включения резерва, ряд других — до 0,5—3,5 часов [20]. Для остальных, менее ответственных потребителей допустимы перерывы в электроснабжении до 1 суток. Указанные требования должны быть учтены при построении систем распределения электроэнергии. Эта система состоит из:

-  питающих сетей, включающих воздушные линии напряжением 110 и 35 кВ и подстанции с напряжениями 110/35/10, 110/10, 35/10 кВ;

- распределительных сетей, состоящих из воздушных линий напряжением 10 кВ, трансформаторных подстанций 10/0,38 и 35/0,38 кВ и линий напряжением 0,38 кВ.

Возможна также система напряжений 110/20/0,38 кВ. Перспективным считается постепенный переход от системы 110/35/10/0,38 кВ к системе 110/10/0,38 кВ.

Питающие сети ПО и 35 кВ могут выполняться по конфигурации радиальной сети, приведенной на рис. 11.1,6, когда к линии от одного источника питания подключается несколько подстанций. Получают распространение сети с одноцепными воздушными линиями с двухсторонним питанием (рис. 11.2, в).

Распределительные сельские сети 10 (20) кВ в зависимости от требуемой степени надежности выполняют одноцепными радиальными с питанием от одного ЦП по одной из конфигураций рис.11.1, а, б, в и одноцепными с питанием от двух и более ЦП по конфигурациям рис. 11.2, в, д. На подстанциях 10/0,38 кВ обычно устанавливают один трансформатор.

При неответственных потребителях радиальные сети формируют по схеме рис. 11.17, в которой трансформаторные подстанции 10(20)/0,38 кВ подключаются к линии в виде ответвлений от нее. На стороне высшего напряжения защита трансформаторов осуществляется с помощью предохранителей П или выключателей В, а на стороне низшего напряжения — с помощью предохранителей П или автоматических воздушных выключателей А.

Некоторого повышения надежности электроснабжения радиальной нерезервированной сети можно добиться путем применения секционирующих устройств. В качестве их могут использоваться выключатели В, разъединители Р или выключатели нагрузки ВН (рис. 11.18). Если происходит повреждение на каком-то участке сети, то линия отключается в центре питания. После этого поврежденный участок вручную отсоединяется ближайшим секционирующим устройством, а неповрежденная часть линии включается в работу. Находят применение секционирующие устройства с выключателями, оборудованные соответствующей аппаратурой для автоматического отключения поврежденного участка линии (реклоузеры).

Рис. 11.17. Схема радиальной нерезервированной сети с ответвлениями

Рис. 11.18. Схема распределительной сети с секционирующими устройствами

Развитие распределительных сельских сетей достигло такого уровня, что они в большинстве случаев опираются на два и более центра питания (рис.11.19). В нормальном режиме эта сеть представляет собой разомкнутую с разрывами на выключателях В 1 и В 2. При этом на каждый участок сети подается напряжение от центров питания ЦП 1, ЦП 2 или ЦП 3. В случае повреждения какого-то участка сети или центра питания он отсоединяется соответствующими ближайшими секционирующими устройствами, а на неповрежденную часть подается напряжение от другого ЦП.

Для особенно ответственных потребителей подстанции 10(20)/0,38 кВ могут выполняться двухтрансформаторными с питанием каждого из них от отдельной линии и устройством автоматического ввода резерва.

Рис. 11.19. Схема резервированной распределительной сети с секционирующими устройствами и питанием от трех ЦП


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75328. Феодально-рыцарская культура Западной Европы в XII-XV веков 37 KB
  Феодальнорыцарская культура Западной Европы в XIIXV вв. Рыцарские турниры имитировавшие настоящие сражения приобрели особую пышность в XIII XIV вв. В XII в. Магистром поэтов называли Гираута де Борнейля последняя треть XII начало XIII в.
75329. Торговля в средние веки, ее эволюция и роль 32.5 KB
  Возрождение торговли В XI в феодальное общество начало медленно просыпаться от тяжелого сна Страсть к путешествиям приключениям сразу рассеяла общее оцепенение таково завоевание Англии обеих Сицилии. Некоторые из этих предприятий носили политический другие религиозный характер; но все они способствовали развитию торговли потому что благодаря им устанавливались сношения между теми странами откуда выходили завоеватели и теми где они водружали свои знамена С этого времени руанские купцы пользуются правом свободной торговли в Лондоне где...
75330. Раннее Возрождение и гуманизм в Италии XIV-XV веков 36.5 KB
  Возникновение культуры Возрождения было подготовлено рядом общеевропейских и локальных исторических условий. Богатый процветающий итальянский город стал главной базой формирования культуры Возрождения светской по своей общей направленности и во многом отвечавшей потребностям его общественного развития. означал духовное обновление подъем культуры после ее тысячелетнего упадка в средние века: отношение деятелей новой культуры к средневековому варварству было подчеркнуто негативным. Идейной основой ренессансной культуры был гуманизм...
75331. Государство периода феодальной раздробленности 32.5 KB
  Феодальная анархия аристократический стройПо мере разветвления правящей династии в раннефеодальных государствах расширения их территории и административного аппарата представители которого осуществляют власть монарха над местным населением собирая дань и войско увеличивается количество претендентов на центральную власть периферийные военные ресурсы увеличиваются а контрольные возможности центра ослабевают. Верховная власть становится номинальной и монарх начинает избираться крупными феодалами из своей среды при этом ресурсы избранного...
75332. Испания и Португалия в XIV-XV веках 42 KB
  Испания и Португалия в XIVXV вв. Пиренейский полуостров в XIV XV вв. Арагон на протяжении всего периода осуществлял планомерную экспансию в Средиземноморье: он подчинил Балеарские острова в конце XIII первой половине XIV в. Крайне неблагоприятные последствия для полуострова как и для остальной Европы имела эпидемия чумы в середине XIV в.
75333. Особенности социально-экономического и политического развития Англии в XII-XIII веках 39 KB
  Развитие товарно-денежных отношений в деревне в целом тяжело отразилось на широких массах крестьянства. С развитием рынка росли потребности феодалов. Коммутация ренты ускорила и углубила начавшееся задолго до XIII в. имущественное расслоение крестьянства
75334. Английское общество и государство в XIV-XV веков 43.5 KB
  Английское общество и государство в XIVXV вв. Во второй четверти XIV в. Под давлением экономической необходимости и усиливающейся борьбы крестьянства многие даже крупные феодалы к середине XIV в. Малая производительность барщинного труда там где он сохранялся слабая приспособляемость домениального хозяйства к условиям рынка наконец нехватка наемной рабочей силы в хозяйстве феодалов коммутировавших барщину уже к середине XIV в.
75335. Испания и Португалия в XI-XIII вв. Ход Реконкисты 66.5 KB
  Испания и Португалия в XIXIII вв. Окончательная победа реконкисты В течение XI XIII вв. За два столетия с середины XI до середины XIII в. Причины успехов реконкисты коренились во внутренней истории как самого Халифата так и Кастилии и Арагона а также в характере реконкисты с конца XI по конец XIII в.
75336. Четвертый крестовый поход. Захват Константинополя и образование Латинской империи 34.5 KB
  Четвертый крестовый поход. Четвертый крестовый поход 1202-1204. Поэтому папа Иннокентий III 1198-1216 развернул пропаганду похода направленного против Египта. В Четвертом крестовом походе справедливо усматривают переломный момент и кризис крестоносного движения ибо впервые жертвой крестоносцев стали христианские государства.