Системой электроснабжения города (ЭСГ) называется совокупность электрических станций, понижающих и преобразовательных подстанций, питающих и распределительных линий и электроприемников, обеспечивающих технологические процессы коммунально-бытовых, промышленных и транспортных потребителей электроэнергии, расположенных на территории города и частично в пригородной зоне.
Источниками питания (ИП) системы электроснабжения города являются городские электрические станции и понижающие подстанции. Центром питания (ЦП) называется распределительное устройство генераторного напряжения электрической станции или распределительное устройство вторичного напряжения понижающей подстанции, к шинам которого присоединяются распределительные сети данного района. Электрическими станциями являются обычно теплоэлектроцентрали, обеспечивающие тепловой и частично электрической энергией коммунально-бытовые и промышленные объекты.
Понижающими подстанциями систем электроснабжения городов являются: городские подстанции (35 — 220 кВ), располагающиеся вблизи границы города; подстанции глубоких вводов 110 — 220 кВ, сооруженные непосредственно на территориях жилых районов и в промышленных зонах крупных городов; транспортные подстанции 10(6) — 20/0,38 кВ коммунально-бытовых и промышленных потребителей электроэнергии; выпрямительные подстанции городского и пригородного электрифицированного транспорта.
Линии электропередачи электрических сетей ЭСГ состоят из: воздушных линий 35 — 220 кВ внешнего электроснабжения города; кабельных (или воздушных) линий 110 — 220 кВ глубоких вводов высокого напряжения в центральные районы жилых и промышленных территорий; кабельных (или воздушных) линий наружных распределительных линий 0,38 — 10(6) — 20 кВ; электрических линий внутренних сетей 0,38 кВ жилых, общественных и производственных зданий.
Основными группами потребителей электроэнергии в системах электроснабжения города являются: коммунально-бытовые потребители; промышленные предприятия; электрифицированный городской и пригородный транспорт; в отдельных случаях — поселки, предприятия промышленного и сельскохозяйственного производства пригородных зон. Коммунально-бытовые потребители электроэнергии — это жилые, административные, культурно-массовые, учебные, лечебные и тому подобные здания и общественных зданий.
НОМИНАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ГОРОДОВ
В современных отечественных системах ЭСГ применяют все номинальные напряжения переменного тока — от 0,38 до 220 — 380 В. Напряжения до 1 кВ применяют для распределения электроэнергии в ограниченных районах территории города (десятки — сотни метров), внутри жилых и производственных зданий и для непосредственного присоединения электроприемников. В проектируемых и реконструируемых электрических сетях всех назначений должно применяться линейное напряжение 380 В.
Напряжение 660 В предназначено для применения в системах электроснабжения некоторых промышленных предприятий. В перспективе возможно применение этого напряжения в многоэтажных зданиях большого объема для крупных двигателей централизованных установок кондиционирования воздуха, таких же установок насосов холодной и горячей воды, грузовых и грузопассажирских скоростных лифтов и т. п.; магистральных внутридомовых линий, питающих трансформаторы 660/380 — 220 В, рассредоточенно устанавливаемые по этажам зданий.
Напряжения 10(6) — 20 кВ применяют для распределения электроэнергии от источника питания по прилегающей к ним территории города и для питания ТП 10(6) — 20 кВ. Напряжение 10 кВ является основным на современный и ближайший перспективный периоды для вновь сооружаемых и реконструируемых систем электроснабжения городов. Напряжение 6 кВ, как правило, не должно применяться во вновь проектируемых и реконструируемых системах ЭСГ.
Применение напряжения 20 кВ экономически оправдано: при стоимости кабелей, выключателей и трансформаторов этого напряжения не более 120—130% стоимости соответствующего оборудования 10 кВ; в новых районах, питающихся от городских электростанций с генераторным напряжением 20 кВ; при плотностях нагрузки 3040 МВт/км2 и более, при питании от подстанций 220/20 кВ; при комплексном электроснабжении некрупных городов и прилегающих обширных сельскохозяйственных районов от понижающих подстанций 110-220/20 кВ.
Номинальное напряжение 110 кВ и выше применяется в системах ЭСГ для внешнего электроснабжения, а также для главного ввода в центральные районы города.
Выбор высших номинальных напряжений связан с выбором числа трансформаций электроэнергии между этими напряжениями и напряжением до 1 кВ; экономически целесообразным является использование двух трансформаций электроэнергии.
Напряжение 35 кВ не рекомендуется для применения в системах ЭСГ как недостаточное по пропускной способности и приводящее, как правило, к необходимости дополнительной трансформации электроэнергии.
Напряжения 110 и 220 кВ экономически целесообразно применять для внешнего электроснабжения основной массы средних, больших и крупных городов.
