Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Электроснабжение городов

Проектирование городских электрических сетей - Электроснабжение городов

Оглавление
Электроснабжение городов
Основные схемы сетей 10(6)-20 и 0,4 кВ
Конструктивное выполнение элементов
Проектирование городских электрических сетей
Классификация электроприемников по категориям надежности
Особенности определения надежности
Система электропитания
Схемы наружного освещения городов
Осветительные сети
Управление наружным освещением
Автоматизация сетей
Релейная защита
Системы электроснабжения городов
Схемы городских электрических сетей

В составе генерального плана города и поселка обязательно рассматриваются основные вопросы перспективного развития его системы электроснабжения, включая баланс электрических нагрузок всех потребителей и источники их покрытия. На плане города и поселка при этом предусматриваются территории для размещения электросетевых объектов: коридоров для трасс воздушных линий электропередачи, зон для кабельных линий, площадок для подстанций и баз предприятий электрических сетей.
Проектирование городских сетей осуществляется комплексно, т. е. выполняется увязка электроснабжающих сетей 110(35) кВ и выше и сетей 10(6) —220 кВ между собой. При распределении основных принципов развития сетей на расчетный период генерального плана города и поселка для ориентировочной оценки ожидаемых нагрузок исходят из среднегодовых темпов роста нагрузок, принимаемых для характерных районов города на основании анализа их изменения за прошедшие 10—15 лет, материалов генерального плана и перспективных планов развития народного хозяйства. В проектах должна предусматриваться возможность этапного развития системы электроснабжения по мере роста нагрузок на длительную перспективу без коренного переустройства электросетевых сооружений на каждом этапе.
Построение системы электроснабжения производят таким образом, чтобы в нормальном режиме все элементы системы находились под нагрузкой с максимально возможным использованием пропускной способности этих элементов. Резервирование питания электроприемников потребителей предусматривается в соответствии с их категорийностью при минимальных затратах средств и электрооборудования. Применение резервных линий и трансформаторов, не несущих нагрузку, допускают, как исключение, при наличии технико-экономических обоснований. При реконструкции действующих сетей максимально используют существующие электросетевые сооружения.
Для города на основе генерального плана, проектов планировки и застройки в увязке со схемой развития электрических сетей электросистемы разрабатывается схема развития городских электрических сетей напряжением 10(6) —20 кВ и выше на текущую и следующую пятилетки с выделением очередности строительства. В схеме рассматриваются основные принципы развития сетей генерального плана города. Допускается разработка схемы развития электрических сетей напряжением 110(35) кВ и выше и схемы развития электрических сетей напряжением 10(6) —20 кВ в виде двух самостоятельных взаимоувязанных работ. На основе схемы развития сетей разрабатываются рабочие проекты отдельных элементов сети.
Проект реконструкции и расширения городской электрической сети разрабатывается в две стадии: проект со сводным сметным расчетом стоимости строительства и рабочая документация со сметами. Для малых городов и поселков допускается одностадийное проектирование — разработка рабочих проектов. В схеме (проекте, рабочих чертежах) рассматриваются: существующие системы электроснабжения; активные и реактивные электрические нагрузки с районированием по ЦП и источники их покрытия; выбор схемы электроснабжающих сетей районов города и поселка с определением количества, мощности, напряжения и места расположения ЦП, при необходимости РП; выбор схемы, конфигурации и параметров сетей напряжением 10(6) —20 кВ, а в необходимых случаях и сетей напряжением 0,4 кВ; регулирование напряжения; компенсация реактивных нагрузок; режим работы нейтрали и компенсация емкостных токов в цепи; токи короткого замыкания; учет электроэнергии; релейная защита и автоматика сети; молниезащита и заземление сети; диспетчеризация и телемеханизация сети; мероприятия по гражданской обороне; организация эксплуатации сети; организация строительства; сводка (паспорт) основных и удельных технико-экономических показателей сети; ведомости на основное оборудование и материалы; расчет стоимости строительства (сметы и сводный сметный расчет стоимости). Объем графического материала включает в себя: схемы электрических соединений и конфигурацию сетей напряжением 110(35) кВ и выше на плане города и поселка с указанием нагрузок по элементам сети; схемы электрических соединений и конфигурации сетей напряжением 10(6) —20 кВ на плане города и поселка (при необходимости и сетей напряжением 0,4 кВ) с указанием нагрузок по элементам сети.
Проектирование электрических сетей напряжением до 20 кВ в новых жилых районах (микрорайонах) и сетей внешнего электроснабжения коммунальных, промышленных и других предприятий в селитебной зоне городов и поселков выполняется в составе проектов застройки района (микрорайона) и проектов предприятий в соответствии со схемой развития электрических сетей. Технические условия на присоединение новых мощностей выдаются на основе утвержденной в установленном порядке схемы развития электрических сетей города и поселка или проекта реконструкции и расширения электрических сетей. При проведении расчетов городских сетей исходят из следующих положений. Сечения проводов и кабелей в городских электрических сетях выбирают по длительно допустимому току в нормальном, аварийном и послеаварийном режимах и допустимым отклонениям напряжения. Линии напряжением выше 1 кВ также проверяются по экономической плотности тока и токам короткого замыкания. Кабельные линии с пластмассовой изоляцией напряжением до 1 кВ проверяют по токам короткого замыкания.
Электрические сети напряжением до 1 кВ с глухим заземлением нейтрали проверяют также на обеспечение автоматического отключения поврежденного участка при однополюсных замыканиях.
При проверке кабельных линий по длительно допустимому току нагрева учитывают поправочные коэффициенты на реальную температуру почвы в период расчетного максимума нагрузки и удельное тепловое сопротивление грунта.
Городские электрические сети обеспечивают на зажимах присоединенных к ним приемников электроэнергии в нормальном режиме отклонения напряжения (% номинального напряжения сети), не превышающие:
а)        для основной массы электроприемников ±5%;
б)        на зажимах приборов рабочего освещения, установленных в производственных помещениях и общественных зданиях, где требуется значительное напряжение зрения, а также в прожекторных установках наружного освещения от -2,5 до 4-5%;
в)        на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления от -5 до + 10%.
Для электроприемников, которые подключены к воздушным сетям в районах усадебной застройки городов и поселков или получают питание от тяговых подстанций электрифицированного транспорта, допускают отклонения напряжения в пределах соответственно ±7,5 и от -7,5 до +10%.
В этих случаях не менее чем у 50 % указанных электроприемников (по общей мощности) отклонения напряжения должны быть не более + 5 %.
Расчеты электрических сетей на отклонения напряжения производятся для режимов максимальных и минимальных нагрузок. При отсутствии необходимых данных принимают нагрузку в минимальном режиме в пределах 25 — 30 % максимальной.
Предварительный выбор сечений проводов и кабелей производят, исходя из средних значений предельных потерь напряжения в нормальном режиме: в сетях напряжением 10(6)-20 кВ не более 6%, в сетях 0,4 кВ (от ТП до вводов в здания) не более 4 — 6%.
Большие значения относятся к линиям, питающим здания с малой потерей напряжения во внутридомовых сетях (малоэтажные и односекционные здания), меньшие значения — к линиям, питающим здания с большей потерей напряжения во внутридомовых сетях (многоэтажные, многосекционные жилые здания, крупные общественные здания и учреждения).
На шинах напряжением 10(6) —20 кВ ЦП желательно иметь встречное автоматическое регулирование напряжения, глубина которого определяется составом потребителей и параметрами сети. В отдельных случаях, когда в рационально выполненной сети с централизованным встречным регулированием напряжения на шинах ЦП не обеспечиваются нормированные отклонения напряжения, применяют дополнительные средства местного регулирования напряжения, в первую очередь батареи статических конденсаторов.
В жилых домах и общественных зданиях, включая индивидуальные и центральные тепловые пункты, компенсация мощности не предусматривается. Важным вопросом проектирования сети городского электроснабжения является выбор напряжения с учетом перспективы развития города и поселка в пределах расчетного срока их генерального плана и системы напряжений, принятой в энергосистеме: 110 — 220 — 500 кВ или 110 — 330 — 750 кВ. Выбор напряжения системы электроснабжения города и поселка производится с учетом сокращения количества трансформаций электроэнергии и ликвидации напряжений 6 и 35 кВ с переводом действующих сетей 6 и 35 кВ на повышенное напряжение 10 и 110 кВ. Для большинства городов и поселков на ближайший период наиболее целесообразной является система напряжений 220 — 110/10 кВ; для крупных городов 500/220-110/10 кВ или 330/110/10 кВ. Напряжение 35 кВ в городе и поселке может быть сохранено в исключительных случаях при технико-экономических обоснованиях, например в случаях питания близко расположенных сельскохозяйственных районов. Число городских понижающих подстанций напряжением 35 кВ в этом случае должно быть предельно ограниченным.
В проектах при наличии решения о переходе на повышенное напряжение оборудования кабели должны приниматься на перспективное номинальное напряжение. В новых районах застройки напряжения сетей принимается не ниже 10 кВ независимо от напряжения сети в существующей части города. При расширении и реконструкции действующих сетей напряжением 6 кВ следует предусматривать их перевод на напряжение 10 кВ с использованием установленного оборудования и кабелей 6 кВ. Сохранение напряжения 6 кВ допускается, как исключение, при соответствующих технико-экономических обоснованиях.
Существующие кабельные сети напряжением 6 кВ при темпах ежегодного увеличения нагрузок на 5 % и более в течение 10—15 расчетных лет во всех случаях (независимо от их загрузки и износа) переводят в ближайшие 5 — 10 лет на напряжение 10 кВ. При использовании кабельных линий 6 кВ на напряжение 10 кВ предусматривают замену кабелей на вертикальных участках (вводы в ТП, крутонаклонные трассы) и участках линий с выраженными дефектами на кабели 10 кВ. Срок работы кабельных линий 6 кВ после перевода на напряжение 10 кВ принимают: не менее 20 лет для линий, проработавших на напряжении 6 кВ до перевода не более 15 лет; не менее 15 лет для линий, проработавших на напряжении 6 кВ более 15 лет, а также питающих линий, загрузка которых после перевода будет составлять выше 50 % номинальной в течение ближайших 5 лет.
Применение напряжения 20 кВ в городских распределительных сетях допустимо при следующих условиях:
а)        наличии генераторного напряжения 20 кВ;
б)        реконструкции и расширении действующих сетей напряжением 20 кВ.



 
« Электрические сети энергоемких предприятий   Электроснабжение электрифицированных железных дорог »
электрические сети