Вибір схеми з’єднань ліній електричної мережі

Електричні мережі районного значення напругою 110-150 кВ проектуються, в основному, у вигляді з’єднань повітряних ліній електропередач (ЛЕП). Районні електричні мережі, як правило, проектуються повітряними. Кабельні лінії 35 кВ і вище застосовуються лише при перетині водяних просторів або в тому випадку, коли в даній місцевості неможливе будівництво повітряних ліній.

При проектуванні електричних мереж зазвичай відомо місце розташування джерел живлення і споживачів. Джерела живлення і споживачі можуть бути з’єднані по-різному. При цьому схеми електричних мереж повинні з найменшими витратами забезпечувати необхідну якість електроенергії у споживачів та надійність електропостачання, доцільні техніко-економічні показники.

У проектній практиці для одержання раціональної та оптимальної конфігурації електричної мережі зазвичай використовується варіативний метод, що полягає в тому, що для заданого розташування споживачів та джерел живлення намічається декілька можливих варіантів мережі. Але треба зазначити, що варіанти, які пропонуються, не повинні бути випадковими, так як при цьому їх порівняння призводить до вибору найкращого з числа запропонованих варіантів, а не з реально можливих. Тому кожен варіант необхідно намічати на основі загальних інженерних міркувань з урахуванням деяких провідних ідей, наприклад, розімкнена мережа, кільцева, резервована і т.д.

У процесі складання найбільш доцільних варіантів схеми з’єднання мережі рекомендується перш за все розділити пункти електричних навантажень даного району на ті, що мало віддалені один від одного або від пункту живлення, і ті, що більш віддалені. Це дасть можливість виділити пункти, які слід об’єднати однією замкненою схемою і живити окремо від інших пунктів. При складанні варіантів схеми рекомендується приблизно оцінити потоки потужності по окремих лініях мережі і найбільшу втрату напруги у нормальному та після аварійному режимах при найбільших навантаженнях.

Конфігурація електричної мережі, що проектується, також у значній мірі визначається умовами надійності електропостачання. У відповідності з Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) навантаження І категорії повинні забезпечуватися електроенергією від двох незалежних джерел живлення. Для такого роду споживачів необхідно в більшості випадків передбачати живлення по двох окремих лініях, так як двоколова ЛЕП при пошкодженні опор через вітер, ожеледь і т.п. не забезпечує необхідної міри надійності. Для споживачів ІІ категорії допускається живлення по двоколовій лінії, а для електроприймачів ІІІ категорії досить передбачити споживання від однієї лінії електропередачі.

Слід відзначити, що у багатьох випадках потрібно здійснювати передачу електричної енергії в район її споживання по лініях більш високої напруги, а всередині цього району розподіляти енергію по лініях більш низької номінальної напруги. За можливий після аварійний режим при такій попередній оцінці варіантів достатньо розглянути тільки випадок відключення або пошкодження однієї із ліній мережі, що призводить до найбільшого зниження напруги на шинах у найбільш віддаленого споживача.

При виборі схем електричної мережі можна користуватися наступними основними принципами:

– з пункту живлення проводиться двоколова лінія в один з найближчих пунктів електроспоживання або у пункт з найбільшим навантаженням;

– розгалуження електричної мережі повинне співпадати з будь-яким із вузлів навантаження і не може проходити довільно по місцевості;

– на основі загальних міркувань (довжини ліній, кількості вимикачів, втрат напруги і т.д.) для подальшого розгляду обирається один варіант радіальної мережі і один – кільцевої.

На рис.1.1 наведені варіанти радіальних схем, а на рис.1.2 – схеми замкненої мережі.

 

L_∑=418 км

Рисунок 1.1 а) Схема радіальних мереж

L_∑=428 км

Рисунок 1.1 б) Схема радіальних мереж

 

L_∑=482 км

Рисунок 1.1 в) Схема радіальних мереж

L_∑=494 км

Рисунок 1.2 а) Схема замкнутих мереж

L_∑=504 км

Рисунок 1.2 б) Схема замкнутих мереж

 

L_∑=558 км

Рисунок 1.2 в) Схема замкнутих мереж