Схемы электрических сетей.

Схемы электрических сетей.

Существует несколько схем распределения электроэнергии: радиальные, магистральные и смешанные.

В случае радиальных схем, каждая подстанция питается отдельными линиями. В случае магистральных - к одной линии можно присоединить группу из нескольких городских трансформаторных подстанций.

Радиальные схемы электроснабжения отличаются своей надежность, но между тем к ним требуется большее количество проводов, кабелей и высоковольтной аппаратуры. Стоимость сетей за счет этого увеличивается. В крупных городах, как правило, радиальные и магистральные схемы применяются в зависимости от требований к надежности электроснабжения присоединенных потребителей.

Городские электрические сети напряжением 6-10 кВ характерны тем, что в любом из микрорайонов могут оказаться потребители всех категорий по надежности электроснабжения, что требует качественного построения схемы сети. Предназначена для подключения городских подстанций с двумя трансформаторами номинальной мощностью до 630 кВ, а часто применяют двухлучевую схему с АВР на стороне низшего напряжения с контакторной автоматикой. В случае поломки одного из лучей высшего напряжения или трансформатора нагрузка автоматически переключается на неповрежденный кабель и второй трансформатор. Для АВР на подстанциях с трансформаторами мощностью до 400 кВА применяются контакторы на ток 630 А, а при мощности 030 кВА - на ток 1000 А. Иногда в схемах для устройства АВР используют автоматические выключатели. На стороне низшего напряжения двухлучевая схема с АВР имеет значительные преимущества, такие как надежность в эксплуатации, быстродействие. В этом случае переключение производится за 0,2-0,3 с, тогда как АВР на стороне высшего напряжения выключается за 1-1,5с. Кроме того, эта схема самовосстанавливающаяся: при возникновении напряжения на отключившейся линии (луче) схема приходит в исходное положение без участия обслуживающего персонала.

Двухлучевая схема в отличие от петлевой с резервными перемычками, применяемой в небольших и средних городах стоит дороже. В случае петлевой схемы переключение выполняется вручную выездным персоналом, а ответственные объекты выделяют на отдельные линии.

Для эксперимента в некоторых городах устанавливаются и эксплуатируются участки сетей, работающие по замкнутой схеме, имеющие высокую степень надежности и большую пропускную способность. Но эти сети требуют большего расхода цветного металла, сложны в эксплуатации, требуют применения специальных видов релейной защиты. Для питания потребителей 1 категории приходится принимать специальные меры.

В электрических сетях используются неизолированные изолированные провода. Неизолированные провода необходимы в воздушных линиях. Изолированные используются для открытых и скрытых проводок внутри здания. Неизолированные провода производят из меди, алюминия, стали и их сплавов. Разделяются они на однопроводные и многопроволочные. В случае равных сечений многопроволочные провода более гибки, чем однопроволочные, чем более легки в установке. Также они гораздо прочнее и устойчивее к вибрациям, возникающим при сильном ветре. По сравнению с алюминиевыми медные провода имеют преимущества, которые выражаются в противостоянии атмосферным воздействиям, которое ограниченно из-за дефицита меди. Стальные провода обладают низкой проводимостью: УС = 7,52 м/(Омoмм2). Сопротивление этих проводов зависит от значения пропускаемого тока, что обусловлено сильным влиянием поверхностного эффекта и наличием потерь на перемагничивание и вихревые токи. Свое применение они нашли в работе по передаче большой мощности, главным образом в небольших населенных пунктах и сельской местности. Сталеалюминевые провода со стальным сердечником и алюминиевой токоведущей оболочкой прочнее остальных и применяются при сооружении ЛЭП напряжением более 35 кВ.

Неизолированные провода маркируются следующим образом:

М25 - медный сечением 25 мм2;

А70 - алюминиевый сечением 70 мм2;

АС120 - сталеалюминиевый сечением 120 мм2;

ПС50 - стальной сечением 50 мм2.

Изолированные провода имеют жилы, которые находятся в изоляционной оболочке. Незащищенные провода используют для неподвижной прокладки, у которых изоляция не защищена от механических и химических воздействий. Защищенные провода имеют дополнительную защиту в качестве оболочки для неподвижных прокладок.

Конструкция кабеля состоит из одной или нескольких скрученных изолированных жил, которые находятся в герметической металлической, резиновой или пластмассовой оболочке. Защитные оболочки предназначены для предохранения изоляции от вредных воздействий влаги, различных кислот и т. п. Кабели изготовляют одно-, двух-, трех- и четырехжильными. Кабели с броней из стальной ленты, покрываемой для защиты от коррозии битумными компаундами, используют для прокладки в грунте и других местах, где требуется защита от механических повреждений. Поверх брони навиты один или два слоя джутовой пряжи, пропитанной смесью каменноугольного дегтя 1:1 смолы.

В соответствии с ГОСТом кабели маркируются так:

АСБI - (3 Х 50 + 1 х 25) - кабель бронированный (Б);

со свинцовой оболочкой;

алюминиевыми жилами (АС);

четырехжильный сечением трех жил по 50 мм2;

четвертной - 25 мм2 на напряжение 1 кВ.

Кабели выпускают на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10 кВ и выше, с диапазоном сечений при напряжении: 6 кВ (10-240 мм2), 10 кВ (16-240 мм2), 1 кВ (4-185 мм2). В четырехжильных кабелях на напряжение до 1 кВ сечение четвертой жилы равно примерно от 1/3 до 1/2 сечения основных токопроводящих жил.

Некоторые марки кабелей с пластмассовой изоляцией без брони, но с достаточно прочной оболочкой, для прокладывания в грунте они не подходят. Непосредственно для сетей напряжением 110 кВ и выше используются специальные маслонаполненные кабели.

Применяемая в электросетях изоляция проводов и кабелей должна соответствовать номинальному напряжению, а защитные оболочки при этом - способу прокладки.