Návrh a režimy provozu městské elektrické sítě

Městská elektrická síť je komplex napájecích sítí o napětí 110 (35) kV a více, distribučních sítí o napětí 10 (6) — 20 kV, obsahující trafostanice a vedení propojující centrálu ústředního vytápění s trafostanicemi a trafostanice, dále vstupy do spotřebitelů a distribučních sítí s napětím 0,38 kV (obr. 1.).

Určený komplex sítí slouží k zásobování uživatelů inženýrských sítí (bytové domy, komunální instituce), malých, středních a někdy i velkých průmyslových odběratelů nacházejících se na území města.

Napájecí sítě s napětím 110 (35) kV a vyšším jsou budovány redundantně na vedeních a transformátorech, jejichž výkon při napájení venkovním vedením o napětí 110 kV je 25 MBA a při 220 kV — 40 MVA. Jedná se o takzvané prstencové vzory, které obklopují město. Schémata městských sítí jsou plánována na základě potřeby zajistit odpovídající stupeň spolehlivosti dodávek energie spotřebitelům patřícím do určité kategorie.

Rýže. 1.Městský napájecí systém

V městské síti pro napájení spotřebitelů I kategorie s kapacitou 10 — 15 % z celkové kapacity všech spotřebitelů zahrnují: operační a porodní sály nemocnic, kotelny I. kategorie, elektromotory síťových a napájecích čerpadel hl. kotelny II. kategorie, vodovodní a kanalizační stanice, televizní stanice, opakovače, výtahy, muzea státního významu, centrální velíny městských elektrických a teplárenských sítí, plynofikace a venkovní osvětlení. Zvláštní skupina elektrických přijímačů kategorie I zahrnuje vládní budovy a instituce.

Do elektrických přijímačů II kategorie, jejichž kapacita je 40-50 % z celkové kapacity všech uživatelů městské sítě zahrnuje obytné domy s elektrickými varnými přijímači s více než 8 byty, bytové domy s 6 a více podlažími, koleje, školské institucí.

Viz také: Schémata napájení pro uživatele kategorie II

Kapacita odběratelů elektřiny III. kategorie je 30-50 % z celkové kapacity odběratelů v městské síti. Patří sem všechny elektrické přijímače, které nepatří do kategorie I a II elektrických přijímačů.

Elektrické vedení s napětím do 20 kV městské sítě ve stavebních areálech s budovami od 4 nadzemních podlaží jsou vedeny kabelově (s hliníkovými vodiči, s olověným, hliníkovým, plastovým nebo pryžovým utěsněným pláštěm a pancéřováním z ocelových pásků) a jsou položeny v zemních příkopech, blocích (s významnou pravděpodobností mechanického poškození), kanálech a tunelech (když vedení opouštějí procesor).

V oblastech, kde je zastavěno město, jsou vzduchem vybudovány páky na 3 podlažích a pod elektrickým vedením o napětí do 20 kV. Na jednom rozvodu nejsou povoleny více než 3 sekce s různými průřezy. Průřez kabelového vedení musí být minimálně 35 mm2. Vedení silových kabelů se obvykle pokládá v různých trasách nebo v různých výkopech.

Nadzemní elektrické vedení o napětí do 20 kV se buduje kolíčkovými izolátory na dřevěných (se železobetonovými nástavci) nebo železobetonových podpěrách s ocelovo-hliníkovými dráty o ploše do 70 mm2 umístěnými vodorovně a podél trojúhelníku. Na vedení s napětím do 1 kV je nulový vodič umístěn pod fázovými vodiči a vodiče pro venkovní osvětlení jsou pod nulovým vodičem.

Trafostanice a rozvodny jsou převážně stavěny jako volně stojící, uzavřeného typu s vnitřním montážním zařízením. Tyto stavby se vyznačují značnými objemy stavební části (až 324 m3). Používají se také zapuštěné v budovách, připojené k budovám a podzemní TP a RP. V oblastech s nadzemními sítěmi se nacházejí stožárové trafostanice.

Stavby TP nebo RP mohou být zděné, blokové, panelové. Kromě toho se pro vnitřní i venkovní instalaci používají kompletní trafostanice, které umožňují připojení nadzemního nebo kabelového vedení a sestávají z transformátoru a rozvaděče 0,38 kV.

Síť s napětím 6 — 20 kV pracuje s izolovaným nebo kompenzovaným neutrálem, což vede k nutnosti volit izolaci pro síťové napětí.Za přítomnosti kompenzace kapacitních zemních poruchových proudů mohou kabelové sítě pracovat po dlouhou dobu v režimu jedné fáze proti zemnímu zkratu. Další podrobnosti naleznete zde: Použití elektrických sítí s izolovaným neutrálem

Při volbě parametrů zařízení (spínačů) pro distribuční sítě je třeba vzít v úvahu, že zkratový výkon v městské síti o napětí 6 a 10 kV na 6-10 kV sběrnicích procesoru by neměl překročit 200 a 350 MBA. Je to z důvodu nutnosti zajistit tepelný odpor kabelových vedení.

Mezi funkce režimu městské sítě patří:

• výrazné špičky zatížení v denním rozvrhu zatížení, což vede k nerovnoměrnému zatížení síťových zařízení během dne a roku;

• nízký účiník spotřebitelů energie s tendencí k dalšímu poklesu;

• neustálý růst spotřeby elektřiny.

Rozhodování při volbě parametrů městské elektrické sítě v procesu jejího návrhu, jakož i při připojování nových přípojek k provozované síti, je založeno na znalosti výpočtových zatížení jednotlivých prvků napájecího zdroje. Systém.

Výpočet zatížení spočívá v určení jeho hodnoty na vstupu každého uživatele a následném zjištění zatížení jednotlivého síťového prvku. Spotřebitelé elektrické energie v městské síti jsou podmíněně rozděleni na obytné budovy a komunální služby. Zatížení průmyslových podniků připojených do městské sítě je odebíráno podle jejich projektů napájení nebo podle skutečných měření.

Pro rozvoj vědecky podložených projektů pro rozvoj elektrické sítě je nutné předpovídat spotřebu elektřiny na dobu delší než 10 let. Pro operativní řízení sítě jsou vytvářeny krátkodobé a provozní předpovědi (od několika hodin do sezóny).

Řízení zátěže, aby se snížila spotřeba elektrické energie během špičkových hodin a zajistila se rovnováha činného výkonu, stejně jako co nejhospodárnější provoz elektráren, se redukuje na vyrovnávání denního plánu zátěže na úkor spotřebitelů (zvyšování zátěže v noci a během hodin špičkového zatížení klesá). Nejúčinnějším prostředkem, jak povzbudit spotřebitele, aby pracovali v noci, je nižší tarif elektřiny v určitých hodinách.