Выбор схемы электроснабжения подстанции и питающихся от нее потребителей

Городская электрическая сеть строится на следующих принципах:

· Максимальное приближение подстанции к потребителям

· Исключение обесточенных резервов

· Раздельная работа источников питания по условиям надежности электроснабжения и снижения токов короткого замыкания

· Широкое применение кабельных, а не воздушных линий электропередач.

Два первых условия диктуются экономическими соображениями, причем первое вызвано стремлением сократить потери мощности и энергии, а второе – снизить капитальные затраты на сооружение сети. Широкое применение кабельных линий объясняется факторами безопасности и ограниченности территории, так как охранные зоны воздушных линий занимают много места.

Существует 3 вида схем электрических сетей: радиальные, магистральные и смешанные.

При радиальной схеме электроснабжение осуществляется линиями, не имеющими распределение энергии по их длине. Радиальные схемы выполняются изолированными кабелями или проводами. Они применяются:

· Для питания нагрузок большой мощности

· При неравномерном размещении электропривода в цехе

· Для питания ЭП во взрывоопасных, пожароопасных и пыльных помещениях.

Достоинства радиальной схемы:

1. Высокая надежность питания, т.к. аварийное отключение одной линии не отражается на электроснабжении остальных потребителей.

2. Удобство эксплуатации и автоматизации.

3. Простота схемы.

Недостатки радиальной схемы:

1.Большой расход продукции

2.Большое количество коммутационной и защитной аппаратуры

3.Ограниченая гибкость сети при перемещении ЭП

Магистральные схемы - это линии, питающие потребителей и имеющие распределение энергии по длине.

При магистральной схеме ЭП могут быть подключены в любой точке магистрали.

Такие схемы выполняются кабелями, шинами, проводами.

Достоинства магистральной схемы:

1.Лучшая загрузка линий.

2. Упрощение схем коммутации защиты

3. Высокая гибкость сети, дающая возможность свободно перемещать технологическое оборудование.

4. Более высокая экономичность, так как уменьшаются расходы на сооружение линий, расход цветных металлов, коммутационной и защитной аппаратуры.

5. Возможность ведения монтажа индустриальными методами.

Недостатки магистральных схем:

1.Схема менее надёжна

2.Трудности при отыскании места повреждения магистрали.

Для того чтобы правильно выбирать различные схемы электроснабжения жилых домов, необходимо знать о трех категориях обеспечения надежности электроснабжения электроустановок.

Самая простая категория – третья. Она предусматривает питание жилого дома от трансформаторной подстанции посредством одного электрического кабеля. При этом при возникновении аварийной ситуации перерыв в электроснабжении дома должен быть менее 1 суток.

При второй категории надежности электроснабжения жилой дом запитан двумя кабелями, подключенными к разным трансформаторам. В этом случае при выходе из строя одного кабеля или трансформатора, электроснабжение дома на время устранения неисправности осуществляется посредством одного кабеля. Перерыв в электроснабжении допускается на время, необходимое дежурному электротехническому персоналу для подключения нагрузок всего дома к работающему кабелю.

Есть две разновидности питания дома от двух разных трансформаторов. Либо нагрузки дома равномерно распределены по обоим трансформаторам, а в аварийном режиме подключены к одному, либо в рабочем режиме задействован один кабель, а второй является резервным. Но в любом случае кабели подключены к разным трансформаторам. Если в электрощитовую дома проложены два кабеля, один из которых является резервным, но имеется возможность подключать эти кабели только к одному трансформатору подстанции, то мы имеем только третью категорию надежности.

При первой категории надежности электроснабжения жилой дом запитан двумя кабелями, так же, как и при второй категории. Но при выходе из строя кабеля или трансформатора, нагрузки всего дома подключаются к работающему кабелю при помощи устройства автоматического включения резерва (АВР).

Существует особая группа электроприемников (пожарная сигнализация, системы дымоудаления при пожаре, эвакуационное освещение и некоторые другие), которые всегда должны быть запитаны по первой категории надежности. Для этого используют резервные источники электроснабжения - аккумуляторные батареи и небольшие местные электростанции.

В жилых и общественных зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых щитков до штепсельных розеток, выполняют трехпроводными линиями (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники)

Так как в данном микрорайоне дома имеют 16 этажей, они относятся ко второй категории надёжности. В данном случае применима схема с двумя переключателями на вводах (Рис 1).

Рис.1 Принципиальная схема электроснабжения жилых домов высотой 9-16 этажей с двумя переключателями на вводах. 1-2 трансформаторы, 3 предохранители, 4 переключатели, 5-6 ВРУ, 7-8 питающие линии.

При этом одна из питающих линий используется для присоединения электроприемников квартир и общего освящения общедомовых помещений, другая- для подключения лифтов, противопожарных устройств, эвакуационного и аварийного освящения и т.п. Каждая из линий рассчитана с учётом допустимых перегрузок при аварийном режиме. Перерыв питания по этой схеме не превышает 1 час, что достаточно электромонтерам для нужных переключений на ВРУ.

На рис.2 приведена схема питания жилых домов той же этажности, но с тремя вводами, причем вводы резервируют друг друга. Необходимость в большем числе вводов возникает для питания зданий высотой 9-16 этажей с электроплитами, а также многосекционных домов с большим числом квартир с газовыми плитами.

Для питания жилых домов высотой 17 этажей и более применяют радиальные схемы с АВР на вводах; к силовым вводам присоединяют и другие электроприемники 1 категории: противопожарные устройства, огни светового ограждения, эвакуационное и аварийное освещение. Перспективным является размещение ТП вблизи жилых зданий или под зданиями.