ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ПИТАЮЩИХ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 10(6)-20 и 0,4 кВ
При выборе схемы распределительной сети учитывают, чтобы сборные шины напряжением 10(6) —20 кВ ЦП или их секции, связанные через секционный или сдвоенный реактор, не включались в нормальном и послеаварийном режимах на параллельную работу через указанную сеть.
Пропускная способность линий и трансформаторов определяется принятым способом построения распределительной сети, расчетными режимами ее работы с учетом допустимой перегрузки оборудования и кабелей в послеаварийных режимах.
Целесообразность сооружения РП в распределительной сети напряжением 10(6) —20 кВ обосновывается в каждом отдельном случае технико-экономическими расчетами. Схемы с РП применяются при значительной удаленности района электроснабжения от ЦП и пониженном уровне надежности распределительной сети напряжением 10(6) —20 кВ. Допускают применение РП при нагрузке на их шинах не менее 7 МВт при напряжении 10 кВ и не менее 4. МВт при напряжении 6 кВ. При этом РП предусматриваются с одной системой сборных шин, секционированных выключателем.
В зависимости от передаваемой мощности питающую сеть напряжением 10(6) — 20 кВ выполняют по одной из двух систем:
а) питание РП по двум взаиморезервируемым линиям, подключаемым к разным секциям с АВР на секционном выключателе;
б) питание РП по трем линиям, две из которых работают параллельно и подключаются к одной секции шин РУ 10(6) —20 кВ ЦП. Резервирование раздельно работающей линии производится в РП с помощью АВР на секционном выключателе.
Основным принципом построения распределительной сети для электроприемников I категории является двухлучевая схема с двухсторонним питанием с АВР на напряжении 0,4 кВ двухтрансформаторных ТП при условии подключения взаиморезервируемых линий 10(6) —20 кВ к разным независимым источникам питания и устройства АВР непосредственно на вводе 0,4 кВ электроприемника (рис. 2). При этом в каждой ТП устанавливаются два трансформатора, каждый из которых питается по самостоятельной линии 10(6) —20 кВ. Выбор сечения распределительных линий 10(6) —20 кВ и мощности трансформаторов производится исходя из условий взаимного резервирования. Сеть 0,4 кВ выполняется в соответствии с категорией электроприемников, как правило, в пределах одной ТП, так как параллельная работа трансформаторов при их питании от независимых источников недопустима. Схема приемников I категории в данном случае содержит дублирование всех элементов сети, включая вводы 0,4 кВ к электроприемникам. По существу, схема питания состоит из двух не связанных друг с другом частей. При повреждении любого элемента одной независимой части сети питание приемников I категории переключается на вторую независимую часть.
Для жилых и общественных зданий с электрическими плитами и всех зданий высотой 9 этажей и более при питании от одно- трансформаторных ТП предусматривают резервирование по сети напряжением 0,4 кВ от других ТП. Рекомендуется также предусматривать взаимное резервирование линий напряжением 0,4 кВ, питающих в нормальном режиме раздельно силовую и осветительную нагрузку.
Особенности выполнения системы электроснабжения приемников I категории в других случаях определяются местными условиями. В частности, целесообразно рассматривать питание электроприемников I категории от разных ТП, связанных разными распределительными линиями напряжением 10(6)—20 кВ, присоединенными к независимым источникам, предусматривая необходимые резервы в пропускной способности элементов системы в зависимости от нагрузки электроприемников I категории.
Основным принципом построения распределительной сети для электроприемников II категории является сочетание петлевых линий напряжением 10(6) —20 кВ, обеспечивающих двухстороннее питание каждой ТП, и петлевых линий напряжением 0,4 кВ для питания потребителей. При этом петлевые линии напряжением 0,4 кВ могут присоединяться к одной или разным ТП. Схема петлевой сети напряжением 10(6) —20 кВ и 0,4 кВ приведена на рис. 3. Распределительные линии 10(6) —20 кВ своими концами опирается на ЦП1 и ЦП2, за счет чего создается возможность двухстороннего питания каждой ТП. В нормальном режиме линии 10(6) —20 кВ работают с размыканием вблизи точек естественного токораздела (P1 и Р2). В результате в нормальном режиме каждая петлевая линия 10(6) —20 кВ состоит из двух частей: одна линия из Л\ и Л[, другая линия из Л2 и Л"г При этом каждая линия питает определенное число ТП, например линия Л1 питает ТП4 и 7775.
Из рис. 3 следует, что распределительные линии 0,4 кВ, питающие приемники II категории (а и б), выполняются петлевыми. Для приемников III категории (в) предусмотрена радиальная нерезервированная сеть. Двухстороннее питание потребителей II категории реализуется различными способами. Например, для питания потребителя а предусмотрены две линии от 777/. Питание потребителей бь б2, бъ и 64 осуществляется по петлевой линии Л\ — Л\, опирающейся на 77// и 7772 и т. д.
Рис. 2. Двухлучевая схема распределительной сети 10(6) —20 кВ (ТП двухтрансформаторные)
Рис. 3. Петлевая (полузамкнутая) схема распределительной сети 10(6)-20 и 0,4 кВ
Следует подчеркнуть, что петлевые линии 0,4 кВ содержат специальные распределительные устройства — так называемые соединительные пункты (С], С2 и т. д.), конструкция которых предусматривает возможность установки предохранителей на подходящих к нему линиях. В нормальном режиме распределительная сеть 0,4 кВ работает с разрывом в соединительных пунктах, в результате чего каждый трансформатор питает определенный район сети 0,4 кВ.
Рис. 4. Двухлучевая схема распределительной сети 10(6) —20 кВ (ТП однотрансформаторные)
Отмеченные условия нормального режима должны быть использованы для выбора исходных параметров рассматриваемого участка петлевой сети. Например, сечение линии Л | определяется нагрузкой ТП4 и ТП5, сечение линии Л 3 должно соответствовать нагрузке потребителей б1 и б2 и т. д. Выбранные параметры следует проверить по условиям, которые возникают при нарушениях нормального режима. Применительно к рис. 3 сечение петлевых линий 10(6)-20 кВ (Л\ - Л'\ и Л2 - Л2) должно удовлетворять условию одностороннего питания ТП, связанных с этими линиями. В частности, сечение линии Л'г — Л"2 следует проверить по суммарной нагрузке ТП1, ТП2 и ТПЗ, что, в свою очередь, может быть обусловлено наиболее тяжелыми режимами при повреждении петлевой линии на одном из головных участков (в точке К1 или К2). Сечение линий в этом режиме определяется с учетом перегрузочной способности кабелей.
Сечение петлевой линии 0,4 кВ выбирается при подобных условиях. При петлевой и радиальной схемах построения распределительных сетей применяются ТП, как правило, с одним трансформатором. Мощность трансформаторов в ТП выбирается по условному режиму поочередного выхода трансформаторов из работы и резервирования электроснабжения потребителей, питающихся по петлевым линиям 0,4 кВ. Например, применительно к рис. 3 при выходе из работы трансформатора ТП2 принимается, что питание потребителей б2 и б4 переводится на ТП1 по петлевой линии Л\ — Л'3, питание потребителя 65 переводится на ТПЗ. Электроснабжение потребителя в,, питающегося по радиальной линии Л5, прекращается на время замены в ТП2 поврежденного трансформатора. Следовательно, мощность трансформаторов ТП1 и ТПЗ должна учитывать возможность питания указанных потребителей в аварийном режиме. При этом следует учитывать допустимую перегрузочную способность трансформаторов.
Допускается перегрузка трансформаторов: аварийная в резервируемых распределительных сетях на 1,7 — 1,8 номинальной мощности; систематическая в нерезервируемых распределительных сетях на 1,5—1,7 номинальной мощности.
Следует отметить, что допускают использование атоматизированных схем (двух- лучевых и др.) для питания электроприемников II категории, если их применение приводит к увеличению приведенных затрат на сооружение сети не более чем на 5 %.
Основным принципом построения распределительной сети для электроприемников III категории является сочетание петлевых резервируемых линий напряжением 10(6) — 20 кВ для двухстороннего питания каждой ТП и радиальных нерезервируемых линий 0,4 кВ к потребителям. Резервирование сети напряжением 10(6)—20 кВ воздушными линиями может не предусматриваться.
Таким образом, часть рис. 3, охватывающая сети 10(6) —20 кВ, может остаться без изменения, а сеть 0,4 кВ вместо петлевой выполняется радиальными нерезервируемы- ми линиями, так же как электропитание потребителей eh в2, в3 на рис. 3.
Помимо наиболее часто применяемых схем действующие нормативные документы предусматривают возможность и других вариантов. В частности, рекомендуется применение двухлучевой (многолучевой) схемы с устройством АВР на напряжении 0,4 кВ, представляющей собой сочетание распределительных линий напряжением 10(6) —20 кВ, ТП на два трансформатора, подключаемых к разным линиям 10(6) —20 кВ, и распределительных линий напряжением 0,4 кВ, связанных с разными трансформаторами. При этом распределительные линии и трансформаторы взаимно резервируют друг друга. Устройство АВР предусматривается на шинах напряжением 0,4 кВ ТП.
Двухлучевую (многолучевую) схему, содержащую взаиморезервируемые распределительные линии 10(6) —20 кВ с устройством АВР, применяют также на одном из двух вводов каждой, как правило, однотрансформаторной ТП (рис. 4). При этом распределительная сеть напряжением 0,4 кВ выполняется в основном по петлевой схеме с подключением линий к одной (нагрузка а) или разным ТП (нагрузка б).
Для электроснабжения районов с электроприемниками I и II категорий на напряжении 10(6)—20 кВ рекомендуют применять комбинированную петлевую — двухлучевую схему с двухсторонним питанием. Перспективным является внедрение замкнутых сетей 0,4 кВ, при которых обеспечивается параллельная работа трансформаторов сети (рис. 5). Распределительная сеть 10(6) — 20 кВ выполняется радиальными линиями одностороннего питания. Резервирование отдельных элементов сети при их повреждении происходит автоматически через замкнутую сеть 0,4 кВ за счет использования соответствующих средств защиты и автоматики.
Рис 5. Упрощенный вариант замкнутой сети 0,4 кВ
Обязательным условием замкнутых сетей 0,4 кВ является подключение к стороне низкого напряжения каждого параллельно работающего трансформатора так называемого автомата обратной мощности (АОМ). При возникновении повреждений в распределительной сети 10(6) —20 кВ, например в точке К1, возможна его подпитка через трансформаторы ТП1 и ТП2, замкнутую сеть и трансформаторы ТПЗ и ТП4, именно для предотвращения этого и нужны автоматы обратной мощности, реагирующие на изменение направления энергии.
Параметры отдельных элементов замкнутой сети определяются условиями нормального режима. В частности, сечение линии У/, определяется суммарной нагрузкой 777/ и 7772, а линии Лг — нагрузкой ТПЗ и ТП4. Что касается определения нагрузки трансформаторов, то следует исходить из естественного токораспределения нагрузки по элементам сети.
Наиболее тяжелым послеаварийным режимом сети является вывод из работы одной распределительной линии
10(6) —20 кВ. Таким образом, для сети рис. 5 сечения распределительных линий 10(6) —20 и 0,4 кВ и мощности трансформаторов в ТП должны удовлетворять условиям поочередного выхода из работы линий Л и Л2.
