Tekniske løsninger til at sikre pålidelighedsniveauer i landdistrikternes elnet på 10 og 0,38 kV

Diagrammer over landdistrikternes elnet

Landdistrikternes elektriske netværk består af 35 eller 110 kV, transformerstationer med spændinger på 110/35, 110/20, 110/10 eller 35/6, ​​elledninger med spændinger på 35, 20, 10 og 6 kV, forbrugertransformerstationer 35/ 0,4, 20/0,4, 10/0,4 og 6/0,4 kV og ledninger med en spænding på 0,38/0,22 kV.

Hovedspændingssystemet i elektriske net til landbrugsformål er 110/35/10/0,38 kV-systemet med spændingsdelsystemer 110/10/0,38 kV og 35/10/0,38 kV.

Pålideligheden af ​​det elektriske netværk i landdistrikterne afhænger i høj grad af dets skema, fordi det bestemmer mulighederne for reduktion, såvel som effektiviteten af ​​de omskiftningsenheder, der er installeret i netværket, automatiseringsudstyret, indsamling, registrering og transmission af information om placeringen af fiaskoen. Hovedkravet til ordningen er at give den maksimale grad af redundans med en minimum samlet længde af linjer og med et minimum af redundante forbindelser og udstyr.

Et yderligere krav til skemaet for 35-110 kV-nettet, som i stigende grad udvikles i forbindelse med tilgangen af ​​denne spænding til landbrugsbrugere, er oprettelsen (implementeringen) af redundans for hver bruger (transformatorstation 10 / 0,4 kV) fra en uafhængig strømforsyningskilde.

I nogle regioner i vores land bruges et to-niveau distributionssystem på 110/35 / 0,38, 110/20 / 0,38 og 110/10 / 0,38 kV. Med en sådan transformation reduceres behovet for transformereffekt med 30 %, energitabet reduceres væsentligt og kvaliteten af ​​forbrugerens spænding forbedres.

Det følger af beregningerne, at mere end halvdelen af ​​de samlede omkostninger vedr Strømforsyning landbrugsbrugere afholder omkostningerne til distributionsledninger 6-10 (20) og 0,38 kV. Derfor hæves disse ledninger af økonomiske årsager normalt med fly, hvor 70-80 % af omkostningerne er omkostningerne til konstruktionsdelen. Reduktion af længden af ​​distributionsledninger, forbedring af metoder til mekanisk beregning af ledere og understøtninger og brug af nye ledninger og byggematerialer er effektive måder at reducere strømomkostningerne på.

Hovedretningen for udviklingen af ​​elektriske netværk til landbrugsformål bør være den foretrukne udvikling af netværk med en spænding på 35 ... 110 kV.

Reduktionen i længden af ​​distributionsnet førte til deres dannelse som forgrenede radialer.

En af de mest effektive måder at forbedre pålideligheden af ​​6-10 kV radiale linjer er automatisk adskillelse, som består i at opdele linjen i flere sektioner ved hjælp af automatiske omskiftningsenheder.

Sektionspunkter er installeret både på stammen (sekventiel sektion) og i begyndelsen af ​​grenene (parallel sektion). Effekten af ​​automatisk adskillelse opstår på grund af, at der i tilfælde af en kortslutning (kortslutning) bag skæringspunktet forbliver strømforsyningen til de andre forbrugere, der er tilsluttet skærepunktet.

Opsplitning ved netværksforkortelse viser sig at være særlig effektiv, når en del af en linje, der har mistet sin primære strømforsyning, fødes af en anden intakt linje. Samtidig reduceres afbrydelser i forbrugernes strømforsyning med mere end 2 gange.

I forbindelse med de senere års stigende krav til strømforsyningssikkerhed, ringning af 10 kV net og bilateral forsyning af 35 og 110 kV transformerstationer.

Kategorisering af brugere

Landbrugsbrugere og deres elektriske modtagere er opdelt i tre kategorier med hensyn til krav til strømforsyningens pålidelighed.

Elektriske modtagere og forbrugere i kategori I skal forsynes med elektricitet fra to uafhængige strømkilder, og afbrydelse af deres strømforsyning i tilfælde af afbrydelse af spænding fra en af ​​strømkilderne kan kun tillades for tidspunktet for automatisk genoprettelse af strømforsyningen.

Den anden strømforsyningskilde skal være en 35 … 110/10 kV understation eller en anden 10 kV-bus på den samme to-transformator understation med tovejs strømforsyning gennem det 35 … 110 kV netværk, hvorfra hovedstrømmen forsynes. For fjernbrugere kan den anden energikilde i tilfælde af forundersøgelser være en autonom backup-energikilde (dieselkraftværk).

ATS-enheden leveres direkte ved indgangen til en elektrisk modtager eller forbruger.

Det anbefales at forsyne elektriske modtagere og forbrugere af den anden kategori med elektricitet fra to uafhængige energikilder.

Elektriske modtagere og forbrugere af kategori III.

For at reducere konsekvenserne af massefejl i de elektriske netværk forårsaget af forekomsten af ​​destruktive belastninger fra is og vind, opretholdes strømforsyningen til landbrugsforbrugernes elektriske modtagere af autonome backup-strømkilder.

Store ansvarlige forbrugere (husdyrkomplekser, fjerkræbedrifter) med en belastning på 1 MW og mere bør som regel fodres fra deres 35 (110) / 10 kV transformerstation.

Sikring af pålidelighedsniveauer i landdistrikternes elnet på 10 og 0,38 kV

Hovedelementet i landdistrikterne 10 kV elektriske netværk er en distributionsledning, som anbefales at udføre i henhold til motorvejsprincippet.

10 / 0,4 kV understøttende transformatorstationer (TSS) er forbundet til 10 kV stamledninger, hvorigennem den gensidige redundans af ledningerne realiseres. Transformatorstationer er 10 / 0,4 kV transformerstationer med udviklet 10 kV koblingsudstyr (hvortil 10 kV radiale ledninger er tilsluttet), beregnet til automatisk adskillelse og redundans af hovedledningen, placering af automation og telemekanik og (eller) distributionspunkter (RP) .

Hovedsektionen af ​​de nybyggede eller rekonstruerede 10 kV-ledninger anbefales at blive fyldt med stål-aluminiumtråd med samme tværsnit på mindst 70 mm2, hvilket giver mulighed for at strømforsyne én ledning i nød- og reparationstilstande belastninger af to mellemreservelinjer.I disse tilfælde har 10 kV-ledningen normalt kun én netbackup fra en uafhængig strømkilde.

10 kV ledningsadskillere er installeret på nettet af 10 kV luftledninger for at begrænse længden af ​​ledningssektionen, inklusive afgreninger, til 3,5 km; på en afgrening af en 10 kV luftledning, med en længde på mere end 2,5 km.

De mindste tilladte tværsnit af stål-aluminium-ledere på 10 kV luftledninger i henhold til betingelserne for mekanisk styrke bør være: i områder med en standardtykkelse af isvæggen op til 10 mm-35 mm2; 15 … 20 — 50 mm2; mere end 20 mm - 70 mm2; aluminiumstråde — 70 mm2.

Det mindste tilladte tværsnit af aluminiumsledere af luftledninger på 0,38 kV i henhold til betingelserne for mekanisk styrke bør være: i områder med en standard isvægtykkelse på 5 mm - 25 mm2; 10 mm eller mere — 35 mm2; stål-aluminium og aluminiumslegering — 25 mm2 i alle klimatiske områder. Der bør ikke være mere end to eller tre ledertværsnit på luftledninger, der afgår fra en 10 / 0,4 kV transformerstation.

Konduktiviteten af ​​den neutrale leder af 0,38 kV-ledninger, der hovedsagelig forsyner (mere end 50 % med hensyn til strøm) enfasede elektriske modtagere, samt elektriske modtagere af husdyr- og fjerkræbedrifter, skal mindst være faselederens ledningsevne. I alle andre tilfælde skal nullederens ledningsevne tages mindst 50 % af faseledernes ledningsevne.

OTP'er er installeret hos forbrugere af kategori I, i gårdene til husstande i de centrale godser af kollektive og statslige landbrug.

OTP-diagrammet er vist på figuren.Det anbefales at bygge et distributionspunkt (RP) ved knudepunkterne i 10 kV-nettet, hvis det i fremtiden planlægges at bygge en 35-110 / 10 kV transformerstation her. Det anbefales at overføre 10 / 0,4 kV transformerstationer til forsyning fra 10 kV OTP (RP) samleskinner, hvis de er forbundet til hovedsektionen af ​​ledningen via en afgrening.

Armeret betonstøtter med øget styrke skal anvendes på 0,38 kV luftledninger.

OTP-kredsløb: IP — strømforsyning; GV, SV, V — hoved, sektionering og afbrydere i 10 kV-ledningen; R — afbryder 10 kV; TP — transformerstation; T - transformer 10 / 0,4 kV; AVR, AVRM — netværks- og lokale automatiske overførselskontakter.