תכנון ודרכי פעולה של רשת החשמל העירונית

רשת החשמל העירונית היא מתחם של רשתות אספקה ​​במתח של 110 (35) קילו וולט ויותר, רשתות חלוקה במתח של 10 (6) — 20 קילו וולט, המכילות תחנות שנאים וקווים המחברים בין תחנת ההסקה המרכזית לתחנות שנאים ו. תחנות משנה שנאים, כמו גם תשומות לצרכנים ורשתות הפצה במתח של 0.38 קילו וולט (איור 1.).

מכלול הרשתות שצוין משמש לספק למשתמשי שירות (בנייני מגורים, מוסדות קהילתיים), לקוחות תעשייתיים קטנים, בינוניים ולעיתים גדולים הממוקמים בתוך העיר.

רשתות האספקה ​​במתח של 110 (35) קילו-וולט ומעלה בנויות עם יתירות על קווים ושנאים, כאשר הספקן בקווים עיליים במתח של 110 קילו-וולט הוא 25 MBA, וב-220 קילו-וולט - 40 MVA. אלה הם מה שנקרא דפוסי הטבעת המקיפים את העיר. תוכניות רשת עירוניות מתוכננות על בסיס הצורך להבטיח מידה מתאימה של אמינות אספקת החשמל לצרכנים השייכים לקטגוריה מסוימת.

אורז. 1.מערכת אספקת חשמל בעיר

ברשת העירונית לאספקת חשמל של צרכנים I קטגוריות עם קיבולת של 10 - 15% מהקיבולת הכוללת של כל הצרכנים כוללות: מחלקות הפעלה ויולדות של בתי חולים, חדרי דוודים מהקטגוריה הראשונה, מנועים חשמליים של רשת ומשאבות הזנה של חדרי דוודים מהקטגוריה השנייה, תחנות אספקת מים וביוב, תחנות טלוויזיה, רפיטרים, מעליות, מוזיאונים בעלי חשיבות ממלכתית, חדרי בקרה מרכזיים של רשתות החשמל וההסקה בעיר, רשתות אספקת גז ותאורת חוץ. קבוצה מיוחדת של מקלטי חשמל מקטגוריה I כוללת מבנים ומוסדות ממשלתיים.

למקלטים חשמליים II קטגוריות, שהקיבולת שלהן היא 40-50% מהקיבולת הכוללת של כל משתמשי הרשת העירונית כוללת מבני מגורים עם מקלטי בישול חשמליים עם יותר מ-8 דירות, בנייני מגורים עם 6 קומות ומעלה, מעונות, חינוך מוסדות.

ראה גם: סכימות כוח למשתמשים בקטגוריה II

הקיבולת של צרכני החשמל מקטגוריה III היא 30-50% מסך הקיבולת של הצרכנים ברשת העירונית. אלה כוללים את כל המקלטים החשמליים שאינם שייכים למקלטי החשמל מקטגוריה I ו-II.

קווי מתח במתח של עד 20 קילו וולט של הרשת העירונית באזורי בנייה עם מבנים בני 4 קומות ומעלה מתבצעים בכבלים (עם מוליכים מאלומיניום, עם עטיפות אטומות עופרת, אלומיניום, פלסטיק או גומי ושריון של פסי פלדה) ומונחים בתעלות אדמה, בלוקים (עם סבירות משמעותית לנזק מכני), תעלות ומנהרות (כאשר הקווים יוצאים מהמעבד).

באזורים בהם בנויה העיר בנויים באוויר מנופים ב-3 קומות ומתחת לקווי מתח במתח של עד 20 קילוואט. לא יותר מ-3 קטעים עם חתכים שונים מותרים בקו הפצה אחד. שטח החתך של קו הכבלים חייב להיות לפחות 35 מ"מ. קווי כבלי חשמל מונחים בדרך כלל במסלולים שונים או בתעלות שונות.

קווי חשמל עיליים במתח של עד 20 קילוואט בנויים עם מבודדי פינים על עץ (עם חיבורי בטון מזוין) או תומכי בטון מזוין עם חוטי פלדה-אלומיניום בשטח של עד 70 מ"מ הממוקמים אופקית ולאורך משולש. בקו עם מתח של עד 1 קילו וולט, החוט הנייטרלי ממוקם מתחת לחוטי הפאזה, והחוטים לתאורת חוץ נמצאים מתחת לחוט הנייטרלי.

תחנות משנה ונקודות חלוקה של שנאים בנויות בעיקר כסוג עצמאי, סגור עם ציוד הרכבה פנימי. מבנים אלו נבדלים על ידי נפחים משמעותיים של חלק הבנייה (עד 324 מ"ק). הם משמשים גם משובצים בבניינים, מחוברים לבניינים TP ו-RP תת קרקעיים. באזורים עם רשתות עיליות, ישנן תחנות שנאי תורן.

בנייני TP או RP יכולים להיות לבנים, בלוק, פאנל. בנוסף, תחנות שנאים שלמות משמשות הן להתקנה פנימית והן חיצונית, המספקות חיבור קווי עילי או כבלים ומורכבות משנאי ומתג 0.38 קילו וולט.

רשת עם מתח של 6 - 20 קילו וולט פועלת עם נייטרלי מבודד או מפוצה, מה שמוביל לצורך לבחור בידוד למתח הרשת.בנוכחות פיצוי על זרמי תקלת אדמה קיבוליים, רשתות כבלים יכולות לפעול במשך זמן רב במצב תקלת אדמה חד פאזי. ראה כאן לפרטים נוספים: השימוש ברשתות חשמל עם נייטרלי מבודד

בעת בחירת הפרמטרים של ציוד (מתגים) עבור רשתות הפצה, יש צורך לקחת בחשבון שכוח הקצר ברשת עירונית עם מתח של 6 ו- 10 קילו וולט באוטובוסים 6-10 קילו וולט של המעבד לא יעלה על 200 ו-350 MBA, בהתאמה. זאת בשל הצורך להבטיח את ההתנגדות התרמית של קווי הכבלים.

התכונות של מצב הפעולה של הרשת העירונית כוללים:

• שיאי עומס מובהקים בלוח הזמנים של העומס היומי, מה שמוביל לעומס לא אחיד על ציוד הרשת במהלך היום והשנה;

• מקדם הספק נמוך של צרכני אנרגיה עם נטייה לירידה נוספת;

• גידול מתמשך של צריכת החשמל.

קבלת ההחלטות בבחירת הפרמטרים של רשת החשמל העירונית בתהליך התכנון שלה, כמו גם בחיבור של חיבורים חדשים לרשת המופעלת, מבוססת על ידע על העומסים המחושבים של אלמנטים בודדים של ספק הכוח. מערכת.

חישוב העומס מורכב מקביעת ערכו בקלט של כל משתמש ולאחר מכן מציאת העומס של רכיב רשת בודד. צרכני האנרגיה החשמלית ברשת העיר מחולקים על תנאי לבנייני מגורים ושירותים קהילתיים. העומס של מפעלי תעשייה המחוברים לרשת העירונית נלקח על פי פרויקטי אספקת החשמל שלהם או על פי מדידות בפועל.

על מנת לפתח פרויקטים מבוססי מדע לפיתוח רשת החשמל, יש צורך לחזות את צריכת החשמל לתקופה של למעלה מ-10 שנים. תחזיות לטווח קצר ותפעוליות (ממספר שעות לעונה) נעשות לניהול התפעולי של הרשת.

ניהול עומסים, על מנת להפחית את צריכת החשמל בשעות עומס השיא ולהבטיח את איזון הכוח הפעיל, כמו גם את התפעול החסכוני ביותר של תחנות כוח, מצטמצם להשוואת לוח העומס היומי על חשבון הצרכנים (הגדלת עומס בלילה ויורד במהלך שעות עומס שיא). האמצעי היעיל ביותר לעידוד צרכנים לעבוד בלילה הוא תעריף חשמל נמוך יותר בשעות מסוימות.