Особенности электроснабжения городов реферат

Обновлено: 01.07.2024

Особенности электроснабжения городов, жилых и общественных зданий, интеллектуальных зданий (компьютерных и телекоммуникационных систем) и предприятий. Централизованное и децентрализованное электроснабжение. Основные показатели системы электроснабжения.
Краткое сожержание материала:

Виды электроснабжения

· электроснабжение города;

· электроснабжение жилых и общественных зданий;

· электроснабжение интеллектуальных зданий (компьютерных и телекоммуникационных систем);

· электроснабжение предприятий;

· централизованное электроснабжение;

· децентрализованное электроснабжение.

Электроснабжение города

Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей и трансформаторных подстанций, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей.

Система ограничивается с одной стороны источниками питания, с другой стороны - вводами электрических сетей к потребителям. В качестве источников питания служат местные электростанции и понижающие подстанции напряжением 35-110 кВ и выше, питание которых осуществляется в свою очередь от электрических сетей энергосистем.

Основные показатели системы определяются местными условиями: размерами города, наличием источников питания, характеристиками потребителей и т.п. Система электроснабжения малого города может иметь вид, указанный на рис.1. Для электроснабжения города предусматриваются местная электростанция и районная подстанция, питающаяся от энергосистемы. Обычно указанные источники питания служат также для электроснабжения промышленных предприятий, расположенных поблизости от города.

Питание городских потребителей осуществляется с помощью распределительных сетей напряжениями 6-10 и 0,38 кВ. Распределительная сеть 6-10 кВ выполняется по петлевой схеме; в нормальном режиме петли разомкнуты.

Рис.1. Упрощенная структурная схема электроснабжения города

Трансформаторные подстанции ТП с трансформаторами различной мощности питают распределительную сеть 0,38 кВ (сеть общего пользования), которая выполняется в зависимости от характера потребителей. Для питания промышленных предприятий и коммунально-бытовых потребителей могут предусматриваться самостоятельные подстанции ТПП, не связанные с сетью общего пользования. В зависимости от ответственности потребителя ТП могут быть автоматизированы, т.е. снабжены устройствами для автоматического переключения питания потребителя на резервную линию при внезапном выходе из работы основной линии.

По мере увеличения размеров города распределительная сеть 6 - 10 кВ становится недостаточной для охвата всех потребителей, расположенных на его территории. В систему электроснабжения вводятся дополнительные элементы, в частности питающая сеть 6 - 10 кВ, а также сети более высоких напряжений.

В числе потребителей города встречаются также крупные промышленные потребители, электроснабжение которых осуществляется отдельными питающими линиями 6-10 кВ и трансформаторными распределительными подстанциями РТП. От РТП производится питание внутризаводской распределительной сети 6-10 кВ.

Аналогично электроснабжение крупных коммунальных предприятий, как, например, главной водопроводной станции, трамвайных подстанций и т.д., относящихся, как правило, к электроприемникам I категории, также осуществляется с помощью самостоятельных питающих сетей 6-10 кВ, опирающихся на разные источники питания.

Система электроснабжения крупного города характеризуется большим количеством источников питания и их мощностью.

Электроснабжение центральных районов города осуществляется за счет сетей промежуточного напряжения 35 кВ и городских подстанций 35/6-10 кВ. Сеть 35 кВ выполняется, как правило, по радиальной резервируемой схеме. Подстанции 35/6-10 кВ имеют развитые распределительные устройства (РУ) 35 кВ и их мощность может доходить до 30-40 МВА в зависимости от размеров города.

Распределительная сеть 6-10 кВ характеризуется еще большей степенью автоматизации. Электроснабжение крупных промышленных потребителей может осуществляться при более высоких напряжениях чем 6-10 кВ. Поскольку система электроснабжения крупного города, содержит большое количество источников питания и сетей различных напряжений, точное определение границ системы со стороны высокого напряжения представляет определенные трудности, так как некоторые ее элементы могут быть отнесены к элементам энергосистемы.

Рис.2. Система электроснабжения крупного города

Параметры кольцевой сети 110 кВ между подстанциями I к II определяются только условиями питания потребителей города, если иметь в виду подстанцию IV (рис.2). С другой стороны, следует учитывать условия энергосистемы, так как, кроме городских подстанций III и VI, с кольцевой сетью связана также электростанция VII.

Из рассмотренного следует, что основные показатели системы электроснабжения города определяются его размерами, условиями энергосистемы, характеристиками потребителей и другими местными особенностями.

Уточним наименования основных элементов системы. Электрическая сеть 35 - 110 кВ и выше, включая понижающие подстанции этого же напряжения, называется электроснабжающей сетью. Она включает сеть, связывающую между собой источники питания и распределяющую энергию между районами города, и сеть, используемую для ввода высокого напряжения в центральные районы или непосредственно к крупным потребителям города.

Первая сеть выполняется в виде кольца, охватывающего город, и по этой причине может быть названа кольцевой сетью. Вторая называется сетью глубокого ввода. Согласно ПУЭ, глубоким вводом называется система электроснабжения с приближением высшего напряжения к электроустановкам потребителей с наименьшим количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. Схема кольцевой сети определяется местными условиями и может быть достаточно сложной. Сеть глубоких вводов 35-110 кВ независимо от особенностей города выполняется, как правило, по простейшей схеме в виде двух взаимно резервируемых радиальных линий 35-110 кВ. В системах с тремя напряжениями сеть промежуточного напряжения 35 кВ при наличии кольцевой сети 110кВ и выше по существу является также сетью глубокого ввода.

Соответственно указанному делению сетей можно различать понижающие подстанции: первичные или опорные подстанции, соединяющие энергосистему и генерирующие источники с кольцевой сетью; кольцевые подстанции и подстанции глубокого ввода; вторичные понижающие подстанции промежуточного напряжения 35 кВ - при их наличии. Параметры, схемы и конструктивное выполнение указанных подстанций определяются их местом в системе электроснабжения города.

Согласно ПУЭ, распределительной линией, являющейся элементом распределительной сети, называется линия, питающая ряд ТП от центра питания или РП, или вводы к электроустановкам потребителей. Питающей линией называется линия, питающая РП или подстанции от центра питания, без распределения электроэнергии по ее длине. Распределительным пунктом (РП) называется подстанция промышленного предприятия или городской электрической сети, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без ее преобразования и трансформации.

Анализ принципов построения систем электроснабжения городов позволяет установить основные задачи, возникающие при выборе рационального осуществления таких систем. К ним относятся: выбор схемы построения системы; величины напряжения сетей и количества трансформаций энергии; определение оптимальных параметров основных элементов электроснабжающей и распределительных сетей.

Если принцип построения системы определяется местными особенностями города, включая характеристики источников питания, напряжением электрических сетей энергосистемы, географическим положением города и т.п., то решение остальных вопросов допускает обобщенный подход, независимо от местных условий.

Все указанные вопросы рационального выполнения городской системы электроснабжения имеют технико-экономический характер, в связи с чем их решение должно базироваться на использовании соответствующей методики технико-экономических расчетов.

Выбор напряжения распределительных сетей

Выбор напряжения городских распределительных сетей производится, как правило, в соответствии с рекомендациями ВСН 97-83. В ряде случаев могут требоваться технико-экономические обоснования

При выборе напряжения во всех случаях следует учитывать перспективу развития распределительных сетей в пределах расчетного срока генерального плана города.

Сети до 1000 В должны выполняться трехфазными четырехпроводными с глухим заземлением нейтрали напряжением 380/220 В. При реконструкции действующих сетей 220/127 В и 3x220 В следует переходить на напряжение 380/220 В. При этом допускается использование существующих трехжильных кабелей и их свинцовых или алюминиевых оболочек в качестве четвертой жилы.

Городские электрические сети напряжением выше 1000 В должны выполняться трехфазными с изолированной нейтралью, как правило, при напряжении не ниже 10 кВ. При расширении или реконструкции действующих сетей 6 кВ рекомендуется переводить их на напряжение 10 кВ с использованием установленного оборудования и кабелей 6 кВ.

При генераторном напряжении 6 кВ электроснабжение прилегающих к электростанции районов целесообразно осуществлять при этом же напряжении. Для более отдаленных районов, в схеме питания которых имеется дополнительная ступень нап.

Выбор оборудования для системы электроснабжения предприятия
Понятие системы электроснабжения как совокупности устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Задача электроснабжения промышл.

Расчет показателей надежности простейшей системы электроснабжения вероятностными методами
Система электроснабжения, ее описание, характеристика и сущность. Схема системы электроснабжения. Описание ее элементов и деталей. Расчет надежности с.

Электроснабжение прядильного цеха текстильного комбината
Категории надежности электроснабжения по пожаро- и взрывоопасности. Технический расчет радиальной схемы электроснабжения. Выбор оборудования цеховой Т.

Проектирование электроснабжения химического завода
Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цехов.

Система электроснабжения Мурманской области
Общая характеристика систем электроснабжения, источники питания. Функционирование Кольской энергосистемы, годовая суммарная мощность электростанций. С.

Основные показатели системы определяются местными условиями: размерами города, наличием источников питания, характеристиками потребителей и т.п. Система электроснабжения малого города может иметь вид, указанный на рис.1. Для электроснабжения города предусматриваются местная электростанция и районная подстанция, питающаяся от энергосистемы. Обычно указанные источники питания служат также для электроснабжения промышленных предприятий, расположенных поблизости от города.

Питание городских потребителей осуществляется с помощью распределительных сетей напряжениями 6-10 и 0,38 кВ. Распределительная

сеть 6-10 кВ выполняется по петлевой схеме; в нормальном режиме петли разомкнуты.В средних и небольших городах РП отсутствуют (и, следовательно, отсутствует питающая сеть) распределительная сеть начинается непосредственно с шин 10(6)-20 кВ ЦП. На рис. питание распределительной линии Л1 осуществляется от шин ЦП.

По распределительной сети 10(6)-20 кВ производится питание ТП, которые, в свою очередь, могут использоваться для питания распределительной сети 0,4 кВ общего пользования. Такие ТП на рис. обозначены ТП1. От этой же сети может осуществляться питание подстанций отдельных потребителей.

Рис.1. Упрощенная структурная схема электроснабжения города

Трансформаторные подстанции ТП с трансформаторами различной мощности питают распределительную сеть 0,38 кВ (сеть общего пользования), которая выполняется в зависимости от характера потребителей. Для питания промышленных предприятий и коммунально-бытовых потребителей могут предусматриваться самостоятельные подстанции ТПП, не связанные с сетью общего пользования. В зависимости от ответственности потребителя ТП могут быть автоматизированы, т.е. снабжены устройствами для автоматического переключения питания потребителя на резервную линию при внезапном выходе из работы основной линии.

элементы, в частности питающая сеть 6 - 10 кВ, а также сети более высоких напряжений.

В числе потребителей города встречаются также крупные промышленные потребители, электроснабжение которых осуществляется отдельными питающими линиями 6-10 кВ и трансформаторными распределительными подстанциями РТП. От РТП производится питание внутризаводской распределительной сети 6-10 кВ.

Аналогично электроснабжение крупных коммунальных предприятий, как, например, главной водопроводной станции, трамвайных подстанций и т.д., относящихся, как правило, к электроприемникам I категории, также осуществляется с помощью самостоятельных питающих сетей 6-10 кВ, опирающихся на разные источники питания.

Электроснабжение центральных районов города осуществляется за счет сетей промежуточного напряжения 35 кВ и городских подстанций 35/6-10 кВ. Сеть 35 кВ выполняется, как правило, по радиальной резервируемой схеме. Подстанции 35/6-10 кВ имеют развитые распределительные устройства (РУ) 35 кВ и их мощность может доходить до 30-40 МВА в зависимости от размеров города.

Распределительная сеть 6-10 кВ характеризуется еще большей степенью автоматизации. Электроснабжение крупных промышленных потребителей может осуществляться при более высоких напряжениях чем 6-10 кВ. Поскольку система электроснабжения крупного города, содержит большое количество источников питания и сетей различных напряжений, точное определение границ системы со стороны высокого напряжения представляет определенные трудности, так как некоторые ее элементы могут быть отнесены к элементам энергосистемы.

Рис.2. Система электроснабжения крупного города

Параметры кольцевой сети 110 кВ между подстанциями I к II определяются только условиями питания потребителей города, если иметь в виду подстанцию IV (рис.2). С другой стороны, следует учитывать условия энергосистемы, так как, кроме городских подстанций III и VI, с кольцевой сетью связана также электростанция VII.

Первая сеть выполняется в виде кольца, охватывающего город, и по этой причине может быть названа кольцевой сетью. Вторая называется сетью

глубокого ввода. Согласно ПУЭ, глубоким вводом называется система электроснабжения с приближением высшего напряжения к электроустановкам потребителей с наименьшим количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. Схема кольцевой сети определяется местными условиями и может быть достаточно сложной. Сеть глубоких вводов 35-110 кВ независимо от особенностей города выполняется, как правило, по простейшей схеме в виде двух взаимно резервируемых радиальных линий 35-110 кВ. В системах с тремя напряжениями сеть промежуточного напряжения 35 кВ при наличии кольцевой сети 110кВ и выше по существу является также сетью глубокого ввода.

Согласно ПУЭ, распределительной линией, являющейся элементом распределительной сети, называется линия, питающая ряд ТП от центра питания или РП, или вводы к электроустановкам потребителей. Питающей линией называется линия, питающая РП или подстанции от центра питания, без распределения электроэнергии по ее длине. Распределительным пунктом (РП) называется подстанция промышленного предприятия или городской электрической сети, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без ее преобразования и трансформации.

трансформаций энергии; определение оптимальных параметров основных элементов электроснабжающей и распределительных сетей.

Если принцип построения системы определяется местными особенностями города, включая характеристики источников питания, напряжением электрических сетей энергосистемы, географическим положением города и т.п., то решение остальных вопросов допускает обобщенный подход, независимо от местных условий.

Все указанные вопросы рационального выполнения городской системы электроснабжения имеют технико-экономический характер, в связи с чем их решение должно базироваться на использовании соответствующей методики технико-экономических расчетов.

Для питания потребителей, расположенных на территории городов, создаются специальные системы электрических сетей, которые по сравнению с электрическими сетями энергетических систем имеют свои характерные особенности. Наиболее полно эти особенности выявляются при создании электрических сетей в больших городах. В настоящее время такие сети образуют специфические системы электроснабжения городов.
Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей всех напряжений, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей. Различают электроснабжающие сети напряжением 35 – 110 кВ и выше и распределительные сети напряжением 6 – 10 кВ.

Содержание

Введение
1 Расчет электрических нагрузок
1.1 Расчет электрических нагрузок жилых зданий
1.2 Расчет электрических нагрузок жилых зданий со встроенными
объектами
1.3 Расчет электрических нагрузок общественно – коммунальных
потребителей
1.4 Расчет осветительной нагрузки
2. Проектирование низковольтного электроснабжения
2.1 Определение места расположения ТП
2.2 Выбор схемы и сечений распределительной сети 0,4 кВ
2.3 Расчет электрических нагрузок на шинах 0,4 кВ ТП
2.4 Выбор числа и мощности ТП
2.5 Определение потерь мощности и энергия в сетях 0,38 кВ
2.6 Определение потерь напряжения
3. Проектирование высоковольтного электроснабжения
3.1 Расчет электрических нагрузок в сети ВН
3.2 Выбор места расположения РП
3.3 Проверка необходимости КРМ на шинах РП
3.4 Выбор схемы и сечений питающих и распределительных
линий
3.5 Определение потерь мощности и энергии в сети
3.6 Выбор схемы и конструкции РП
4 Расчет токов КЗ
4.1 Расчет токов КЗ на ВН
4.2 Расчет токов КЗ на НН
4.2.1 Расчет токов трехфазных КЗ
4.2.2 Расчет токов однофазных КЗ
5 Проверка выбранных сечений на воздействие токов КЗ
6 Выбор и проверка электрических аппаратов
6.1 Выбор и проверка выключателей
6.2 Выбор и проверка ТТ
6.3 Выбор и проверка ТН
6.4 Выбор предохранителей на высокой стороне ТП
6.5 Выбор автоматических выключателей
6.6 Выбор и проверка токоведущих частей
6.7 Выбор и проверка изоляторов
7 Релейная защита
8 Согласование защит карта селективности
Заключение
Библиографический

Электроснабжение городов осуществляется от энергосистем, являющихся внешними источниками. Передача электроэнергии от внешних источников к районным (городским) понижающим подстанциям осуществляется электрическими сетями на напряжении 35—110 кВ и выше. К этой сети присоединяются электростанции, расположенные на территории города. Распределительные устройства 6—10 кВ станций и понижающих подстанций являются центрами питания (ЦП) системы электроснабжения города.

Выбор схем распределения электроэнергии на территории города определяется мощностью потребителей и их категорией по надежности электроснабжения, территориальным размещением и другими конкретными характеристиками питаемых потребителей.

Особенностями городских электрических сетей является их непрерывное развитие, обусловленное ростом электропотребления, появлением нового оборудования, увеличением требований к надежности электроснабжения.

Электрические сети напряжением 6—10 кВ и 0,38/0,23 кВ, находящиеся между центрами питания и вводами 0,38 кВ в жилые дома и к другим потребителям, образуют городскую распределительную сеть. В крупных городах распределительная сеть 6—10 кВ может выполняться в виде двух ступеней (звеньев):

а) питающей сети, состоящей из питающих линий, связывающих ЦП с распределительными пунктами, и распределительных пунктов со

связями между собой (рис. 1.4, 1—2-й уровни);

б) распределительной ашектрической сети общего пользования (рис. 1.4, 2—4-й уровни).

Распределительный пункт питающей сети может являться источником питания или пунктом приема электроэнергии других потребителей, например, промышленного предприятия, что позволяет упростить выполнение внутризаводской электрической сети.

Питающая сеть городской системы электроснабжения, обеспечивающая электроэнергией приемники, как правило, любой категории надежности, в большинстве своем оснащается автоматическим вводом резерва (АВР). Сеть выполняется по радиальным схемам, по которым центры питания с распределительными пунктами связываются параллельно или (и) раздельно работающими линиями [21].

Схемы городских распределительных сетей общего пользования при значительном многообразии их выполнения можно разделить на: а) схемы неавтоматизированной сети; б) схемы с выборочной или полной автоматизацией сети.

Неавтоматизированные сети выполняются по радиальным и магистральным нерезервируемым схемам, применяемым для электроснабжения приемников III категории, а также по петлевым схемам (с петлевыми линиями 6—10 кВ или (и) петлевыми линиями до I кВ), применяемым для питания приемников II и III категории надежности [21]. Петлевой называется линия с возможностью питания е двух сторон.

Отдельные ТП петлевой сети, обеспечивающие питание потребителей с электроприемниками I категории, должны иметь АВР на напряжении 6—10 кВ в основном на базе выключателей нагрузки или на напряжении 0,38 кВ на основе специальных станций управления на базе контакторов. Выполненная таким образом, она называется сетью с выборочной автоматизацией. АВР в каждой ТП обеспечивает полную автоматизацию электрической сети. К полностью автоматизированным относятся двух- и многолучевые сети [21].

За рубежом для электроснабжения городов широкое применение нашли замкнутые сети, базирующиеся на использовании радиальной сети 6—10 кВ в сочетании с сильно развитой, работающей в замкнутом

режиме сетью напряжением 0,38 кВ. Эксплуатация такой сети предъявляет более высокие требования к квалификации обслуживающего персонала.

Сети 0,38 кВ, питающие ВРУ гражданских зданий, в зависимости от ответственности электроприемников выполняются по радиальным и магистральным схемам (рис. 3.4).

Распространенный вариант, при котором одни вводы нескольких ВРУ питаются по магистральной, другие — по радиальной схемам от одной двухтрансформаторной или от двух или более трансформаторных подстанций, представляет собой смешанную схему питания ВРУ.

Читайте также: