Принципиальные схемы электроснабжения города

 

Схемы построения питающих и распределительных сетей различны по степени обеспечения надежности электроснабжения электроприемников. В соответствии с Правилами устройства электроустановок электроприемники по степени надежности электроснабжения делятся на три категории:

первая категория — электроприемники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение особо важных объектов городского хозяйства.

вторая категория — электроприемники, допускающие перерыв в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом предприятия или выездной бригадой электроснабжающей организации.

третья категория — все остальные электроприемники, для которых допустимы перерывы в электроснабжении на время ремонта поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более одних суток.

Наиболее дешевой и простой схемой электроснабжения электроприемников третьей категории является радиальная тупиковая схема электроснабжения (смотри рисунок ниже), однако она ненадежна, так как при повреждении любого элемента системы электроснабжения (линии, оборудования) электроприемники будут оставаться без электроэнергии на период ремонта или замены этого элемента.

Тупиковая схема электроснабжения

 

 

Для электроприемников второй и третьей категорий может быть применена кольцевая схема электроснабжения, показанная на рисунке ниже. При повреждении любой из распределительных линий электроснабжение электроприемников восстанавливают ручным отключением поврежденной линии и включением резервной.

 

 

Кольцевая схема электроснабжения

Стрелкой обозначено место деления (разрыва) сети

 

В кольцевой схеме электроснабжения имеются места деления (разрывы) сети, в которых постоянно отключены разъединители или выключатели.

 

Более надежными схемами электроснабжения электроприемников являются схемы, в которых предусматривается параллельная работа питающих линий или автоматическое включение резервного питания (АВР).

 

На рисунке ниже показаны схемы электроснабжения распределительных пунктов с двумя параллельно работающими питающими линиями и направленной максимальной токовой защитой. Поврежденная линия отключается с двух сторон выключателями, а питание электроприемников продолжается бесперебойно по другой питающей линии. Такую схему применяют для электроснабжения электроприемников второй категории, так как при выходе из строя питающего центра электроснабжение будет нарушено.

Схема питающей сети с направленной максимальной токовой защитой:

а — одного РП, б — двух РП с линией связи между распределительными пунктами,

кр и с — условно обозначено наличие направленной защиты

 

 

На рисунке ниже показаны схемы электроснабжения электроприемников от двух центров питания с одним и двумя РП и АВР. При повреждении одной из питающих линий она от действия защиты и автоматики отключается с двух сторон выключателями, после чего включается выключатель резерва и восстанавливается питание электроприемников.

Схемы питающей сети с автоматическим включением резервного питания:

а — с секционным АВР, б — с АВР на линии связи

 

Схемы, показанные на двух предыдущих рисунках, применяют для электроснабжения электрориемников второй категории.

При построении схем распределительных сетей для электроснабжения электроприемников первой и второй категорий применяют схемы трансформаторной подстанции с АВР на стороне высшего напряжения и двухлучевые схемы с АВР на стороне низшего напряжения.

 

Схемы электроснабжения трансформаторной подстанции с АВР

на стороне высшего напряжения:

а — на выключателе кабеля, б — на секционном выключателе

Двухлучевая схема

Двухлучевая схема (смотри рисунок выше) предусматривает питание одной трансформаторной подстанции двумя линиями. Каждая из них питает свой трансформатор (лучи Л и Б), на котором со стороны низшего напряжения установлены контакторы, автоматически переключающие нагрузку с одного трансформатора на другой при исчезновении напряжения на каком-либо из них.

 

Двухлучевая схема широко применяется для электроснабжения жилых кварталов сплошной застройки в крупных городах ипользуется также в сочетании со схемой АВР в автоматизированной распределительной сети (смотри рисунок ниже).

Схемы сетей напряжением до 1000 В выполняют тупиковыми, петлевыми (кольцевыми) или замкнутыми. Наиболее распространенными являются петлевые схемы. В этом случае к вводному устройству подходят две линии, каждая из которых обеспечивает снабжение электроэнергией электроприемников при повреждении одной из них.

 

Схема автоматизированной распределительной сети

 

В настоящее время автоматизированные схемы электроснабжения широко используют в городских электросетях, что приводит их к полной автоматизации. В этом случае любое повреждение в сети 6 — 10 кВ и самих трансформаторов не приводит к прекращению электроснабжения потребителей и может быть длительное время оставаться незамеченным для персонала электросети. Поэтому в городских электросетях применяют устройства телемеханики, подающие сигнал на соответствующий диспетчерский пункт об изменении положения в РП указателей сигнализации замыканий на землю, положения выключателей, и позволяющие производить измерения нагрузки и напряжения контролируемых объектов, а также телеуправление выключателями.