Пројектовање и начини рада градске електричне мреже

Градска електромрежа је комплекс напојних мрежа напона 110 (35) кВ и више, дистрибутивних мрежа напона 10 (6) — 20 кВ, који садржи трафо подстанице и водове који повезују централну грејну станицу са трафо подстаницама и трансформаторских подстаница, као и улаза у потрошаче и дистрибутивне мреже напона 0,38 кВ (сл. 1.).

Наведени комплекс мрежа служи за снабдевање комуналних корисника (стамбене зграде, комуналне установе), малих, средњих и понекад великих индустријских купаца који се налазе на територији града.

Мреже за напајање напона 110 (35) кВ и више граде се са редундансом на водовима и трансформаторима, чија снага, када се напајају надземним водовима напона 110 кВ, износи 25 МБА, а на 220 кВ — 40 МВА. То су такозване шаре прстена које окружују град. Шеме градских мрежа планирају се на основу потребе да се обезбеди одговарајући степен поузданости напајања потрошача који припадају одређеној категорији.

Пиринач. 1.Градски систем напајања

У градској мрежи за напајање потрошача И категорије капацитета 10—15% укупног капацитета свих потрошача чине: оперативна и породилишта болница, котларнице прве категорије, електромотори мреже и напојне пумпе котларнице друге категорије, водоводне и канализационе станице, телевизијске станице, репетитори, лифтови, музеји од државног значаја, централне контролне собе градских електро и топловодних мрежа, гасоводне мреже и спољне расвете. Посебну групу електричних пријемника И категорије чине владине зграде и институције.

У електро пријемнике ИИ категорије, чији је капацитет 40-50% укупног капацитета свих корисника градске мреже, спадају стамбене зграде са електричним пријемницима за кување са више од 8 станова, стамбене зграде са 6 и више спратова, студентски домови, образовне институције.

Такође видети: Шеме напајања за кориснике ИИ категорије

Капацитет потрошача електричне енергије ИИИ категорије износи 30-50% укупног капацитета потрошача у градској мрежи. Ово укључује све електричне пријемнике који не припадају електричним пријемницима И и ИИ категорије.

Далеководи напона до 20 кВ градске мреже у грађевинским подручјима са зградама од 4 и више спратова изводе се кабловским (са алуминијумским проводницима, са оловним, алуминијумским, пластичним или гуменим заптивним омотачем и оклопом од челичних трака) и полажу се у земљане ровове, блокове (са значајном вероватноћом механичког оштећења), канале и тунеле (када водови излазе из процесора).

У подручјима где је град изграђен, полуге на 3 спрата и испод далековода напона до 20 кВ граде се ваздушним путем. На једном дистрибутивном воду није дозвољено више од 3 секције са различитим попречним пресецима. Површина попречног пресека кабловске линије мора бити најмање 35 мм2. Електрични каблови се обично полажу у различитим трасама или у различитим рововима.

Надземни далеководи напона до 20 кВ се граде са пин изолаторима на дрвеним (са армирано-бетонским прикључцима) или армирано-бетонским носачима са челично-алуминијумским жицама површине до 70 мм2 распоређеним хоризонтално и дуж троугла. На линији са напоном до 1 кВ, неутрална жица се налази испод фазних жица, а жице за спољно осветљење су испод неутралне жице.

Трансформаторске подстанице и дистрибутивна места се углавном граде као самостојећи, затвореног типа са унутрашњом монтажном опремом. Ове конструкције одликују се значајним запреминама грађевинског дела (до 324 м3). Користе се и уграђени у зграде, причвршћени за зграде и подземне ТП и РП. У подручјима са надземним мрежама постоје јарболне трансформаторске подстанице.

ТП или РП зграде могу бити од цигле, блокова, панела. Поред тога, комплетне трансформаторске подстанице се користе и за унутрашњу и за спољашњу инсталацију, које обезбеђују везу надземних или кабловских линија и састоје се од трансформатора и расклопног уређаја 0,38 кВ.

Мрежа напона 6 — 20 кВ ради са изолованом или компензованом неутралном, што доводи до потребе избора изолације за напон мреже.У присуству компензације за капацитивне струје земљоспоја, кабловске мреже могу радити дуго времена у режиму једнофазног земљоспоја. Погледајте овде за више детаља: Употреба електричних мрежа са изолованим неутралом

Приликом избора параметара опреме (прекидача) за дистрибутивне мреже потребно је узети у обзир да снага кратког споја у градској мрежи напона 6 и 10 кВ на 6-10 кВ магистралама процесора не би требало да прелази 200 и 350 МБА, респективно. Ово је због потребе да се осигура топлотни отпор кабловских водова.

Карактеристике режима рада градске мреже укључују:

• изражени врхови оптерећења у дневном распореду оптерећења, што доводи до неуједначеног оптерећења мрежне опреме током дана и године;

• низак фактор снаге потрошача енергије са тенденцијом даљег смањења;

• континуирани раст потрошње електричне енергије.

Одлучивање у избору параметара градске електричне мреже у процесу њеног пројектовања, као и при прикључењу нових прикључака на погонску мрежу, заснива се на познавању прорачунских оптерећења појединих елемената напајања. система.

Прорачун оптерећења се састоји од утврђивања његове вредности на улазу сваког корисника и затим проналажења оптерећења појединог елемента мреже. Потрошачи електричне енергије у градској мрежи условно се деле на стамбене зграде и комуналне услуге. Оптерећење индустријских предузећа прикључених на градску мрежу узима се према њиховим пројектима напајања или према стварним мерењима.

Да би се развили научно засновани пројекти развоја електроенергетске мреже, потребно је прогнозирати потрошњу електричне енергије за период дужи од 10 година. Израђују се краткорочне и оперативне прогнозе (од неколико сати до сезоне) за оперативно управљање мрежом.

Управљање оптерећењем, у циљу смањења потрошње електричне енергије у време вршног оптерећења и обезбеђења равнотеже активне снаге, као и најекономичнијег рада електрана, своди се на изједначавање дневног распореда оптерећења на терет потрошача (повећавање оптерећења ноћу). а смањује се током вршног оптерећења). Најефикасније средство за подстицање потрошача да раде ноћу је нижа тарифа електричне енергије током одређених сати.