Электрификация крупных потребителей

ВВЕДЕНИЕ

К каждой электрической сети предъявляется ряд требований: надежность электроснабжения, хорошее качество доставляемой электроэнергии, экономичность работы, безопасность для людей, пользующихся электроэнергии. Поэтому производят ряд технических расчетов сети, а именно:

1. По потерям электроэнергии. Прохождение тока по линиям сети связано с потерями электроэнергии. При малых сечениях проводов потери мощности и энергии в сети будут недопустимо большими. При излишне больших сечениях проводов материал их будет использован недостаточно эффективно. Расчетами по потерям энергии определяются сечения проводов, соответствующие экономическим требованиям.

2. На нагревание. При температурах проводов и кабелей сверх допускаемых для них происходят ускоренный износ изоляции, повреждение контактных соединений, потеря механической прочности проводов воздушных линий. Значительно увеличивается аварийность сети. Расходы на содержание резко возрастают расчетами на нагревание устанавливаются сечения кабелей и проводов, при которых температура их жил находится в допустимых пределах.

3. На механическую прочность. Эти расчеты производятся только для воздушных линий. Выясняются условия работы проводов и опор, производится их расчет на механические нагрузки, обусловленные давлением ветра, обледенением проводов. Производится выбор конструкций опор, обеспечивающих надежную и экономичную работу линий.

Рисунок1. Эскиз I варианта построения сети энергоснабжения.

Рисунок 2. Эскиз II варианта построения сети энергоснабжения.

1. ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

При электрификации крупных потребителей на напряжениях от 6 кВ и выше питание большого числа трансформаторных подстанций (ТП), удаленных от центра питания РЭС (рисунок 1) можно осуществить по двум схемам:

1. Трансформаторные подстанции потребителей 1, 3, 2, 5 получают энергию по двум независимым линиям каждая (т.к. присутствуют потребители первой категории), отходящим непосредственно от источника питания. Потребитель в точке 4 получает питание по одной линии, отходящей с шин трансформаторной подстанции потребителя 3.

2. Подстанции потребителей получают электроэнергию через распределительный пункт, к которому от источника питания проложена питательная сеть. В свою очередь от распределительного пункта к трансформаторным подстанциям отходят линии распределительной сети высокого напряжения.

Целесообразность сооружения распределительных пунктов обуславливается следующими соображениями.

Без распределительных пунктов от мощного центра питания должно отходить большое число линий распределительной сети высокого напряжения, что связано со значительными затратами на устройство ячеек отходящих линий и прокладку большого числа длинных линий. В сети с распределительными пунктами число выводов с центра питания сокращается; сокращается и общая протяженность сети. Распределительный пункт благодаря реактивированию питательных линий выполняется простой конструкции и на нем устанавливаются легкие и относительно дешевые аппараты. При определенных условиях стоимость сети с распределительным пунктами получается меньшей, чем без них.

Многолетняя практика и исследования показали, что при необходимости обеспечить непрерывность электроснабжения по распределительной сети высокого напряжения во многих случаях сооружение специальных распределительных пунктов оказывается нерациональным по экономическим причинам и по причине отсутствия проводников с соответствующими характеристиками. Необходимые разветвления линий распределительной сети выполняются в трансформаторных подстанциях.

Для выбора варианта построения сети электроснабжения произведем расчет линии для питания распределительного пункта, который будет расположен в центре электрических нагрузок: