تصميم وطرق تشغيل الشبكة الكهربائية الحضرية

شبكة كهرباء المدينة عبارة عن مجمع من شبكات الإمداد بجهد 110 (35) ك.ف فأكثر ، شبكات توزيع بجهد 10 (6) - 20 ك.ف ، تحتوي على محولات فرعية وخطوط تربط محطة التدفئة المركزية بمحطات فرعية ومحولات. المحولات الفرعية ، وكذلك المدخلات للمستهلكين وشبكات التوزيع بجهد 0.38 كيلو فولت (الشكل 1.).

يعمل مجمع الشبكات المحدد على تزويد مستخدمي المرافق (المباني السكنية والمؤسسات المجتمعية) والعملاء الصناعيين الصغار والمتوسطين والكبار في بعض الأحيان داخل المدينة.

تم بناء شبكات الإمداد بجهد 110 (35) كيلوفولت فأعلى مع وجود فائض في الخطوط والمحولات ، والتي تكون قوتها عند تزويدها عن طريق خطوط هوائية بجهد 110 كيلوفولت ، 25 ماجستير في إدارة الأعمال ، وعند 220 كيلوفولت - 40 MVA. هذه هي ما يسمى بأنماط الحلقة التي تحيط بالمدينة. يتم التخطيط لمخططات الشبكات الحضرية على أساس الحاجة إلى ضمان درجة مناسبة من موثوقية إمدادات الطاقة للمستهلكين الذين ينتمون إلى فئة معينة.

أرز. 1.نظام امدادات الطاقة في المدينة

في شبكة المدينة لتزويد الطاقة للمستهلكين I فئات بسعة 10 - 15 ٪ من إجمالي السعة لجميع المستهلكين تشمل: أقسام التشغيل والولادة بالمستشفيات ، وغرف الغلايات من الفئة الأولى ، والمحركات الكهربائية للشبكة ومضخات التغذية من غرف الغلايات من الفئة الثانية ومحطات تزويد المياه والصرف الصحي ومحطات التليفزيون وأجهزة إعادة الإرسال والمصاعد والمتاحف ذات الأهمية الحكومية وغرف التحكم المركزية بشبكات الكهرباء والتدفئة بالمدينة وشبكات إمداد الغاز والإضاءة الخارجية. مجموعة خاصة من أجهزة الاستقبال الكهربائية من الفئة الأولى تشمل المباني والمؤسسات الحكومية.

بالنسبة لأجهزة الاستقبال الكهربائية II ، والتي تبلغ سعتها 40-50٪ من إجمالي السعة لجميع مستخدمي شبكة المدينة ، وتشمل المباني السكنية مع أجهزة استقبال الطهي الكهربائية مع أكثر من 8 شقق ، ومباني سكنية من 6 طوابق أو أكثر ، ومهاجع ، وتعليمية المؤسسات.

أنظر أيضا: مخططات الطاقة لمستخدمي الفئة الثانية

تبلغ قدرة مستهلكي الكهرباء من الفئة الثالثة 30-50٪ من إجمالي قدرة المستهلكين في شبكة المدينة. وتشمل هذه جميع أجهزة الاستقبال الكهربائية التي لا تنتمي إلى المستقبِلات الكهربائية من الفئتين الأولى والثانية.

يتم تنفيذ خطوط الكهرباء بجهد يصل إلى 20 كيلوفولت لشبكة المدينة في مناطق البناء ذات المباني المكونة من 4 طوابق وأكثر عن طريق الكابلات (مع موصلات من الألومنيوم ، مع أغلفة محكمة الغلق من الرصاص أو الألومنيوم أو البلاستيك أو المطاط ودروع من شرائط الصلب) ويتم وضعها في الخنادق الأرضية والكتل (مع احتمال كبير للضرر الميكانيكي) والقنوات والأنفاق (عند خروج الخطوط من المعالج).

في المناطق التي يتم فيها بناء المدينة ، يتم بناء رافعات على 3 طوابق وتحت خطوط كهرباء بجهد يصل إلى 20 كيلو فولت عن طريق الهواء. لا يُسمح بأكثر من 3 أقسام بمقاطع عرضية مختلفة في خط توزيع واحد. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي لخط الكابل عن 35 مم 2. عادة ما يتم وضع خطوط كبلات الطاقة في طرق مختلفة أو في خنادق مختلفة.

تصنع خطوط الكهرباء العلوية بجهد يصل إلى 20 كيلوفولت مع عوازل مسامير على الخشب (مع ملحقات خرسانية معززة) أو دعامات خرسانية مسلحة بأسلاك من الصلب والألمنيوم بمساحة تصل إلى 70 مم 2 تقع أفقيًا وعلى طول مثلث. على خط بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت ، يوجد السلك المحايد أسفل أسلاك الطور ، وتكون أسلاك الإضاءة الخارجية تحت السلك المحايد.

تم بناء المحولات الفرعية ونقاط التوزيع بشكل أساسي كنوع قائم بذاته ومغلق مع معدات تركيب داخلية. تتميز هذه المباني بأحجام كبيرة من الجزء الإنشائي (تصل إلى 324 م 3). كما يتم استخدامها أيضًا في المباني ، والملحقة بالمباني وجسور TP و RP تحت الأرض. في المناطق ذات الشبكات العلوية ، توجد محطات فرعية لمحول الصاري.

يمكن أن تكون مباني TP أو RP من الطوب أو الكتل أو الألواح. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام المحولات الفرعية الكاملة للتركيب الداخلي والخارجي ، مما يوفر اتصالًا علويًا أو خط كبل ويتكون من محول ومجموعة مفاتيح 0.38 كيلو فولت.

شبكة بجهد 6 - 20 كيلو فولت تعمل بمحايد معزول أو معوض ، مما يؤدي إلى الحاجة إلى اختيار العزل لجهد الشبكة.في ظل وجود تعويض لتيارات خطأ الأرض السعوية ، يمكن لشبكات الكابلات أن تعمل لفترة طويلة في مرحلة واحدة إلى وضع خطأ الأرض. انظر هنا لمزيد من التفاصيل: استخدام الشبكات الكهربائية المعزولة المحايدة

عند اختيار معلمات المعدات (المفاتيح) لشبكات التوزيع ، من الضروري مراعاة أن طاقة الدائرة القصيرة في شبكة المدينة بجهد 6 و 10 كيلو فولت في حافلات المعالج 6-10 كيلو فولت يجب ألا تتجاوز 200 و 350 ماجستير في إدارة الأعمال ، على التوالي. هذا بسبب الحاجة إلى ضمان المقاومة الحرارية لخطوط الكابلات.

تشمل ميزات وضع تشغيل شبكة المدينة ما يلي:

• قمم الحمل الواضحة في جدول التحميل اليومي ، مما يؤدي إلى حمل غير متساوٍ على معدات الشبكة خلال اليوم والسنة ؛

• عامل الطاقة المنخفض لمستهلكي الطاقة مع الميل إلى مزيد من الانخفاض ؛

• النمو المستمر لاستهلاك الكهرباء.

يعتمد اتخاذ القرار في اختيار معلمات الشبكة الكهربائية الحضرية في عملية تصميمها ، وكذلك في توصيل التوصيلات الجديدة بالشبكة المشغلة ، على معرفة الأحمال المحسوبة للعناصر الفردية لمصدر الطاقة نظام.

يتكون حساب الحمل من تحديد قيمته عند إدخال كل مستخدم ثم إيجاد الحمل لعنصر شبكة فردي. يتم تقسيم مستهلكي الطاقة الكهربائية في شبكة المدينة بشكل مشروط إلى مباني سكنية وخدمات مجتمعية. يتم أخذ عبء المؤسسات الصناعية المتصلة بشبكة المدينة وفقًا لمشاريع إمداد الطاقة الخاصة بهم أو وفقًا للقياسات الفعلية.

من أجل تطوير مشاريع علمية لتطوير شبكة الكهرباء ، من الضروري التنبؤ باستهلاك الكهرباء لمدة تزيد عن 10 سنوات. يتم إجراء التنبؤات قصيرة المدى والتشغيلية (من بضع ساعات حتى الموسم) للإدارة التشغيلية للشبكة.

إدارة الأحمال ، من أجل تقليل استهلاك الكهرباء خلال ساعات ذروة التحميل وضمان توازن الطاقة النشطة ، فضلاً عن التشغيل الأكثر اقتصادا لمحطات الطاقة ، يتم تقليله إلى معادلة جدول الحمل اليومي على حساب المستهلكين (زيادة الحمل في الليل وتقل خلال ساعات ذروة التحميل). إن أكثر الوسائل فعالية لتشجيع المستهلكين على العمل ليلاً هي خفض تعرفة الكهرباء خلال ساعات معينة.