Technische oplossingen om betrouwbaarheidsniveaus in landelijke elektriciteitsnetwerken van 10 en 0,38 kV te waarborgen
Schema's van landelijke elektriciteitsnetwerken
Landelijke elektriciteitsnetten bestaan uit 35 of 110 kV, transformatorstations met spanningen van 110/35, 110/20, 110/10 of 35/6, hoogspanningslijnen met spanningen van 35, 20, 10 en 6 kV, consumententransformatorstations 35/0,4, 20/0,4, 10/0,4 en 6/0,4 kV en lijnen met een spanning van 0,38/0,22 kV.
Het hoofdspanningssysteem in elektrische netwerken voor landbouwdoeleinden is het 110/35/10/0,38 kV-systeem met spanningssubsystemen 110/10/0,38 kV en 35/10/0,38 kV.
De betrouwbaarheid van het landelijke elektriciteitsnetwerk hangt grotendeels af van het schema, omdat het de mogelijkheden van reductie bepaalt, evenals de effectiviteit van de schakelapparatuur die in het netwerk is geïnstalleerd, de automatiseringsapparatuur, het verzamelen, opnemen en verzenden van informatie over de locatie van de mislukking. De belangrijkste eis voor het schema is om de maximale mate van redundantie te bieden met een minimale totale lengte van lijnen en met een minimaal aantal redundante aansluitingen en apparatuur.
Een aanvullende eis aan het schema van het 35-110 kV-net, dat zich steeds meer ontwikkelt in verband met de benadering van deze spanning naar agrarische gebruikers, is het creëren (implementeren) van redundantie per gebruiker (transformatorstation 10 / 0,4 kV) vanaf een onafhankelijke bron op voeding.
In sommige regio's van ons land wordt een tweelaags distributiesysteem van 110/35 / 0,38, 110/20 / 0,38 en 110/10 / 0,38 kV gebruikt. Met een dergelijke transformatie wordt de behoefte aan transformatorvermogen met 30% verminderd, worden energieverliezen aanzienlijk verminderd en wordt de kwaliteit van de spanning van de consument verbeterd.
Uit de berekeningen volgt dat ruim de helft van de totale kosten voor stroomvoorziening agrarische gebruikers dragen de kosten van distributielijnen 6-10 (20) en 0,38 kV. Daarom worden deze lijnen om economische redenen meestal per vliegtuig verhoogd, waarbij 70-80% van de kosten de kosten van het constructiedeel zijn. Het verminderen van de lengte van distributielijnen, het verbeteren van methoden voor mechanische berekening van geleiders en ondersteuningen en het gebruik van nieuwe bedrading en constructiematerialen zijn effectieve manieren om de energiekosten te verlagen.
De hoofdrichting van de ontwikkeling van elektrische netwerken voor landbouwdoeleinden zou de preferentiële ontwikkeling van netwerken met een spanning van 35 ... 110 kV moeten zijn.
De vermindering van de lengte van distributienetwerken leidde tot hun vorming als vertakte radialen.
Een van de meest effectieve manieren om de betrouwbaarheid van 6-10 kV radiale lijnen te verbeteren, is automatische scheiding, die bestaat uit het verdelen van de lijn in verschillende secties met behulp van automatische schakelapparatuur.
Sectiepunten worden zowel op de stam (sequentiële sectie) als aan het begin van de takken (parallelle sectie) geïnstalleerd. Het effect van automatische scheiding treedt op doordat bij kortsluiting (kortsluiting) achter het snijpunt de voeding van de andere verbruikers aangesloten blijft op het snijpunt.
Splitsing door netwerkverkorting blijkt vooral effectief wanneer een deel van een lijn dat zijn primaire kracht heeft verloren, wordt gevoed door een andere intacte lijn. Tegelijkertijd worden onderbrekingen in de stroomvoorziening van consumenten meer dan 2 keer verminderd.
In verband met de toenemende eisen aan de leveringsbetrouwbaarheid van de afgelopen jaren, ringing van 10 kV-netten en bilaterale levering van 35 en 110 kV-stations.
Categorisering van gebruikers
Agrarische gebruikers en hun elektrische ontvangers zijn onderverdeeld in drie categorieën wat betreft de vereisten voor de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening.
Elektrische ontvangers en verbruikers van categorie I moeten worden voorzien van elektriciteit uit twee onafhankelijke stroombronnen en onderbreking van hun stroomvoorziening in geval van spanningsonderbreking van een van de stroombronnen kan alleen worden toegestaan voor de tijd van automatisch herstel van de stroomvoorziening.
De tweede voedingsbron moet een 35 … 110/10 kV-onderstation zijn of een andere 10 kV-bus op hetzelfde tweetransformator-onderstation met bidirectionele voeding via het 35 … 110 kV-netwerk van waaruit de hoofdstroom wordt geleverd. Voor gebruikers op afstand kan in het geval van haalbaarheidsstudies de tweede energiebron een autonome back-up energiebron zijn (dieselcentrale).
Het ATS-apparaat wordt direct bij de ingang van een elektrische ontvanger of verbruiker geleverd.
Het wordt aanbevolen om elektrische ontvangers en verbruikers van de tweede categorie te voorzien van elektriciteit uit twee onafhankelijke energiebronnen.
Elektrische ontvangers en verbruikers van categorie III.
Om de gevolgen van massale storingen in de elektrische netwerken, veroorzaakt door het optreden van destructieve belastingen door ijs en wind, te verminderen, wordt de stroomtoevoer naar de elektrische ontvangers van de landbouwverbruikers onderhouden door autonome back-upstroombronnen.
Grote verantwoorde verbruikers (veehouderijcomplexen, pluimveehouderijen) met een belasting van 1 MW en meer moeten in de regel worden gevoed vanuit hun 35 (110) / 10 kV-onderstation.
Zorgen voor betrouwbaarheidsniveaus in landelijke elektriciteitsnetten van 10 en 0,38 kV
Het belangrijkste element van landelijke 10 kV elektrische netwerken is een distributielijn, die wordt aanbevolen om te worden uitgevoerd volgens het snelwegprincipe.
10 / 0,4 kV ondersteunende transformatorstations (TSS) zijn aangesloten op 10 kV hoofdlijnen, waardoor de onderlinge redundantie van de lijnen wordt gerealiseerd. Transformatorstations zijn 10/0,4 kV transformatorstations met ontwikkeld 10 kV schakelmateriaal (waarop 10 kV radiale lijnen zijn aangesloten), bedoeld voor automatische scheiding en redundantie van de hoofdlijn, plaatsing van automatisering en telemechanica en (of) verdeelpunten (RP) .
Het wordt aanbevolen om het hoofdgedeelte van de nieuw gebouwde of gereconstrueerde 10 kV-lijnen te vullen met staal-aluminiumdraad met dezelfde doorsnede van ten minste 70 mm2, wat de mogelijkheid biedt om één lijn van stroom te voorzien in nood- en reparatiemodus. twee interreservelijnen.In deze gevallen heeft de 10 kV-lijn normaal gesproken slechts één netback-up van een onafhankelijke stroombron.
Op het net van 10 kV-luchtlijnen worden 10 kV-lijnscheiders geplaatst om de lengte van het lijnstuk inclusief aftakkingen te beperken tot 3,5 km; op een aftakking van een 10 kV-luchtlijn, met een lengte van meer dan 2,5 km.
De minimaal toegestane doorsneden van staal-aluminium geleiders van 10 kV bovenleidingen volgens de voorwaarden van mechanische sterkte moeten zijn: in gebieden met een standaarddikte van de ijsmuur tot 10 mm-35 mm2; 15 … 20 … 50 mm2; meer dan 20 mm — 70 mm2; aluminium draden — 70 mm2.
De minimaal toegestane doorsnede van aluminium geleiders van bovenleidingen van 0,38 kV volgens de voorwaarden van mechanische sterkte moet zijn: in gebieden met een standaard ijswanddikte van 5 mm - 25 mm2; 10 mm of meer — 35 mm2; staal-aluminium en aluminiumlegering — 25 mm2 in alle klimatologische regio's. Op bovenleidingen die vertrekken vanaf één 10 / 0,4 kV transformatorstation mogen niet meer dan twee of drie aderdoorsneden worden voorzien.
De geleidbaarheid van de nulgeleider van 0,38 kV-lijnen die voornamelijk (meer dan 50% in termen van vermogen) eenfasige elektrische ontvangers voeden, evenals elektrische ontvangers van vee- en pluimveehouderijen, moet ten minste de geleidbaarheid van de fasegeleider zijn. In alle andere gevallen moet de geleidbaarheid van de nulgeleider ten minste 50% van de geleidbaarheid van de fasegeleiders zijn.
OTP's worden geïnstalleerd bij consumenten van categorie I, op de erven van huishoudens van de centrale landgoederen van collectieve en staatsboerderijen.
Het OTP-diagram wordt weergegeven in de afbeelding.Het verdient aanbeveling om op de knooppunten van het 10 kV-net een distributiepunt (RP) te bouwen, als in de toekomst gepland is om hier een 35-110/10 kV-onderstation te bouwen. Het wordt aanbevolen om 10 / 0,4 kV-transformatorstations om te zetten naar voeding van 10 kV OTP (RP) -rails als ze via een aftakking op het hoofdgedeelte van de lijn zijn aangesloten.
Op bovenleidingen van 0,38 kV moeten steunen van gewapend beton met verhoogde sterkte worden gebruikt.
OTP-circuit: IP — voeding; GV, SV, V — hoofd, secties en wissels in de 10 kV-lijn; R — scheider 10 kV; TP — transformatorstation; T — transformator 10 / 0,4 kV; AVR, AVRM - netwerk en lokale automatische overdrachtsschakelaars.