Technická řešení pro zajištění úrovně spolehlivosti ve venkovských elektrických sítích 10 a 0,38 kV

Schémata venkovských elektrických sítí

Venkovské elektrické sítě se skládají z 35 nebo 110 kV, trafostanice s napětím 110/35, 110/20, 110/10 nebo 35/6, ​​elektrická vedení o napětí 35, 20, 10 a 6 kV, trafostanice spotřebitele 35/ 0,4, 20/0,4, 10/0,4 a 6/0,4 kV a vedení s napětím 0,38/0,22 kV.

Hlavní napěťovou soustavou v elektrických sítích pro zemědělské účely je soustava 110/35/10/0,38 kV s napěťovými subsystémy 110/10/0,38 kV a 35/10/0,38 kV.

Spolehlivost venkovské elektrické sítě do značné míry závisí na jejím schématu, protože určuje možnosti snížení, stejně jako účinnost spínacích zařízení instalovaných v síti, automatizační zařízení, sběr, záznam a přenos informací o místě. selhání. Hlavním požadavkem na schéma je zajistit maximální míru redundance při minimální celkové délce vedení a při minimálním počtu redundantních přípojek a zařízení.

Dodatečným požadavkem ke schématu sítě 35-110 kV, který se stále více rozvíjí v souvislosti s přibližováním se tohoto napětí zemědělským uživatelům, je vytvoření (implementace) redundance pro každého uživatele (trafostanice 10 / 0,4 kV) od nezávislý zdroj na napájení.

V některých regionech naší země se používá dvouúrovňový distribuční systém 110/35 / 0,38, 110/20 / 0,38 a 110/10 / 0,38 kV. Při takové transformaci se sníží potřeba výkonu transformátoru o 30 %, výrazně se sníží energetické ztráty a zlepší se kvalita napětí spotřebitele.

Z propočtů vyplývá, že více než polovina celkových nákladů na zdroj napájení zemědělští uživatelé nesou náklady na rozvody 6-10 (20) a 0,38 kV. Z ekonomických důvodů se proto tyto linky obvykle zvedají letecky, kde 70-80 % nákladů tvoří náklady na stavební část. Zkrácení délky rozvodů, zdokonalení metod mechanického výpočtu vodičů a podpěr a použití nových elektroinstalací a konstrukčních materiálů jsou efektivní způsoby, jak snížit náklady na energii.

Hlavním směrem rozvoje elektrických sítí pro zemědělské účely by měl být přednostní rozvoj sítí s napětím 35 ... 110 kV.

Zkrácení délky distribučních sítí vedlo k jejich vzniku jako rozvětvené radiály.

Jedním z nejúčinnějších způsobů, jak zlepšit spolehlivost radiálních vedení 6-10 kV, je automatické oddělení, které spočívá v rozdělení vedení do několika sekcí pomocí automatických spínacích zařízení.

Sekční body se instalují jak na kmen (sekvenční sekce), tak na začátek větví (paralelní sekce). K efektu automatického oddělení dochází díky tomu, že v případě zkratu (zkratu) za místem krájení zůstává napájení ostatních spotřebičů připojených k místu krájení.

Rozdělení zkrácením sítě se osvědčuje zejména tehdy, když je část vedení, která ztratila svůj primární výkon, napájena jiným neporušeným vedením. Současně se přerušení napájení spotřebitelů sníží více než 2krát.

V souvislosti se zvyšujícími se požadavky na spolehlivost napájení v posledních letech zvonění sítí 10 kV a oboustranné napájení rozvoden 35 a 110 kV.

Kategorizace uživatelů

Zemědělští uživatelé a jejich elektrické přijímače jsou z hlediska požadavků na spolehlivost napájení rozděleni do tří kategorií.

Elektrické přijímače a spotřebiče kategorie I musí být napájeny elektřinou ze dvou nezávislých zdrojů energie a přerušení jejich napájení v případě přerušení napětí z jednoho ze zdrojů energie lze povolit pouze po dobu automatického obnovení napájení.

Druhým zdrojem napájení musí být rozvodna 35 … 110/10 kV nebo další sběrnice 10 kV na stejné dvoutransformátorové rozvodně s obousměrným napájením ze sítě 35 … 110 kV, ze které je napájeno hlavní napájení. Pro vzdálené uživatele může být v případě studií proveditelnosti druhým zdrojem energie autonomní záložní zdroj energie (dieselová elektrárna).

Zařízení ATS je umístěno přímo na vstupu elektrického přijímače nebo spotřebiče.

Elektrické přijímače a spotřebiče druhé kategorie se doporučuje zajistit elektřinou ze dvou nezávislých zdrojů energie.

Elektrické přijímače a spotřebiče kategorie III.

Aby se snížily následky hromadných poruch v elektrických sítích způsobených výskytem destruktivní zátěže ledem a větrem, je napájení elektrických přijímačů zemědělských spotřebitelů udržováno autonomními záložními zdroji energie.

Velcí odpovědní spotřebitelé (komplexy hospodářských zvířat, drůbežárny) se zátěží 1 MW a více by měli být zpravidla napájeni z jejich rozvodny 35 (110) / 10 kV.

Zajištění úrovní spolehlivosti ve venkovských elektrických sítích 10 a 0,38 kV

Hlavním prvkem venkovských elektrických sítí 10 kV je distribuční vedení, které se doporučuje provádět podle principu dálnice.

Podpůrné transformovny 10 / 0,4 kV (TSS) jsou napojeny na hlavní vedení 10 kV, přes které je realizována vzájemná redundance vedení. Trafostanice jsou trafostanice 10 / 0,4 kV s vyvinutým rozvaděčem 10 kV (na který jsou připojena radiální vedení 10 kV), určené pro automatické oddělení a redundanci hlavního vedení, umístění automatizace a telemechaniky a (nebo) distribučních bodů (RP) .

Hlavní úsek nově budovaných nebo rekonstruovaných vedení 10 kV je doporučeno vyplnit ocelovo-hliníkovým drátem o stejném průřezu minimálně 70 mm2, což poskytuje možnost napájení jednoho vedení v havarijním a opravárenském režimu zátěže el. dvě mezirezervní linky.V těchto případech má vedení 10 kV obvykle pouze jednu zálohu sítě z nezávislého zdroje energie.

Pro omezení délky traťového úseku včetně odboček na 3,5 km jsou na sítích venkovních vedení 10 kV instalovány odpojovače vedení 10 kV; na větvi nadzemního vedení 10 kV, o délce více než 2,5 km.

Minimální přípustné průřezy ocelo-hliníkových vodičů venkovního vedení 10 kV podle podmínek mechanické pevnosti by měly být: v oblastech se standardní tloušťkou ledové stěny do 10 mm-35 mm2; 15 … 20 — 50 mm2; více než 20 mm – 70 mm2; hliníkové dráty — 70 mm2.

Minimální přípustný průřez hliníkových vodičů venkovního vedení 0,38 kV podle podmínek mechanické pevnosti by měl být: v oblastech se standardní tloušťkou ledové stěny 5 mm — 25 mm2; 10 mm nebo více — 35 mm2; ocel-hliník a slitina hliníku — 25 mm2 ve všech klimatických oblastech. Na venkovních vedeních vycházejících z jedné transformovny 10 / 0,4 kV by neměly být k dispozici více než dva nebo tři průřezy vodičů.

Vodivost nulového vodiče vedení 0,38 kV napájejících převážně (výkonově více než 50 %) jednofázové elektrické přijímače, jakož i elektrické přijímače chovů hospodářských zvířat a drůbeže, musí být alespoň vodivost fázového vodiče. Ve všech ostatních případech musí vodivost nulového vodiče představovat alespoň 50 % vodivosti fázových vodičů.

OTP jsou instalovány u spotřebitelů kategorie I, ve dvorech domácností centrálních statků JZD a státních statků.

Diagram OTP je znázorněn na obrázku.U uzlů sítě 10 kV se doporučuje vybudovat distribuční místo (RP), pokud se zde v budoucnu plánuje výstavba rozvodny 35-110 / 10 kV. Trafostanice 10 / 0,4 kV se doporučuje převést na napájení z přípojnic 10 kV OTP (RP), pokud jsou připojeny k hlavnímu úseku vedení odbočkou.

Na venkovním vedení 0,38 kV musí být použity železobetonové podpěry se zvýšenou pevností.

OTP obvod: IP — napájení; GV, SV, V — zhlaví, úseky a spínače ve vedení 10 kV; R — odpojovač 10 kV; TP — transformovna; T — transformátor 10 / 0,4 kV; AVR, AVRM — síťové a místní přepínače automatického přenosu.