การออกแบบและโหมดการทำงานของเครือข่ายไฟฟ้าในเมือง

เครือข่ายไฟฟ้าของเมืองเป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนของเครือข่ายอุปทานที่มีแรงดันไฟฟ้า 110 (35) kV และอื่น ๆ เครือข่ายการกระจายที่มีแรงดันไฟฟ้า 10 (6) - 20 kV ประกอบด้วยสถานีย่อยและสายหม้อแปลงไฟฟ้าที่เชื่อมต่อสถานีทำความร้อนกลางกับสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า และ สถานีย่อยของหม้อแปลงรวมถึงอินพุตสำหรับผู้บริโภคและเครือข่ายการกระจายที่มีแรงดันไฟฟ้า 0.38 kV (รูปที่ 1.)

ความซับซ้อนของเครือข่ายที่ระบุทำหน้าที่จัดหาผู้ใช้สาธารณูปโภค (อาคารที่พักอาศัย, สถาบันชุมชน), ลูกค้าอุตสาหกรรมขนาดเล็ก, ขนาดกลางและบางครั้งขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่ในเมือง

เครือข่ายอุปทานที่มีแรงดันไฟฟ้า 110 (35) kV และสูงกว่านั้นถูกสร้างขึ้นโดยมีความซ้ำซ้อนในสายและหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งเมื่อจ่ายไฟโดยสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 110 kV คือ 25 MBA และที่ 220 kV — 40 เอ็มวีเอ. เหล่านี้เรียกว่ารูปแบบวงแหวนที่ล้อมรอบเมือง โครงร่างเครือข่ายในเมืองได้รับการวางแผนโดยคำนึงถึงความต้องการเพื่อให้แน่ใจว่ามีความน่าเชื่อถือในระดับที่เหมาะสมของแหล่งจ่ายไฟสำหรับผู้บริโภคที่อยู่ในประเภทใดประเภทหนึ่ง

ข้าว. 1.ระบบจ่ายไฟของเมือง

ในเครือข่ายเมืองสำหรับแหล่งจ่ายไฟของผู้บริโภคประเภท I ที่มีความจุ 10 - 15% ของความจุรวมของผู้บริโภคทั้งหมดรวมถึง: ห้องผ่าตัดและห้องคลอดของโรงพยาบาล, ห้องหม้อไอน้ำของประเภทแรก, มอเตอร์ไฟฟ้าของเครือข่ายและปั๊มป้อนอาหารของ ห้องหม้อไอน้ำประเภทที่สอง, สถานีน้ำประปาและท่อน้ำทิ้ง, สถานีโทรทัศน์, ขาประจำ, ลิฟต์, พิพิธภัณฑ์ที่มีความสำคัญของรัฐ, ห้องควบคุมกลางของเครือข่ายไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อนของเมือง, เครือข่ายการจ่ายก๊าซและแสงสว่างกลางแจ้ง กลุ่มพิเศษของเครื่องรับไฟฟ้าประเภทที่ 1 รวมถึงอาคารของรัฐและสถาบันต่างๆ

สำหรับประเภทเครื่องรับไฟฟ้า II ความจุ 40-50% ของความจุทั้งหมดของผู้ใช้เครือข่ายเมืองรวมถึงอาคารที่อยู่อาศัยพร้อมเครื่องรับการปรุงอาหารด้วยไฟฟ้าที่มีอพาร์ทเมนท์มากกว่า 8 ห้อง, อาคารพักอาศัยที่มี 6 ชั้นขึ้นไป, หอพัก, การศึกษา สถาบัน.

ดูสิ่งนี้ด้วย: แผนการใช้พลังงานสำหรับผู้ใช้ประเภท II

ความจุของผู้ใช้ไฟฟ้าประเภท III คือ 30-50% ของความจุทั้งหมดของผู้บริโภคในเครือข่ายเมือง ซึ่งรวมถึงเครื่องรับไฟฟ้าทั้งหมดที่ไม่ได้อยู่ในเครื่องรับไฟฟ้าประเภท I และ II

สายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 20 kV ของเครือข่ายเมืองในพื้นที่ก่อสร้างที่มีอาคาร 4 ชั้นขึ้นไปนั้นดำเนินการด้วยสายเคเบิล (พร้อมตัวนำอลูมิเนียมพร้อมตะกั่วอลูมิเนียมพลาสติกหรือปลอกหุ้มยางและเกราะของแถบเหล็ก) และวางอยู่ในร่องลึกดิน บล็อก (ที่มีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดความเสียหายทางกล) ช่องทางและอุโมงค์ (เมื่อสายออกจากโปรเซสเซอร์)

ในพื้นที่ที่มีการสร้างเมืองคันโยกบนชั้น 3 และใต้สายไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 20 kV ถูกสร้างขึ้นทางอากาศ ไม่อนุญาตให้มีมากกว่า 3 ส่วนที่มีหน้าตัดต่างกันในหนึ่งบรรทัดการกระจาย พื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิลต้องมีอย่างน้อย 35 mm2 สายไฟมักจะวางในเส้นทางที่แตกต่างกันหรือในร่องลึกต่างๆ

สายไฟเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 20 kV ถูกสร้างขึ้นด้วยฉนวนพินบนไม้ (พร้อมสิ่งที่แนบมาด้วยคอนกรีตเสริมเหล็ก) หรือคอนกรีตเสริมเหล็กที่รองรับด้วยลวดเหล็กอลูมิเนียมที่มีพื้นที่สูงถึง 70 mm2 ซึ่งตั้งอยู่ในแนวนอนและตามแนวสามเหลี่ยม ในสายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV สายไฟที่เป็นกลางจะอยู่ใต้สายไฟเฟส และสายไฟสำหรับไฟภายนอกอาคารจะอยู่ใต้สายไฟที่เป็นกลาง

สถานีย่อยและจุดจ่ายหม้อแปลงส่วนใหญ่สร้างเป็นแบบตั้งอิสระแบบปิดพร้อมอุปกรณ์ติดตั้งภายใน โครงสร้างเหล่านี้มีความโดดเด่นด้วยปริมาณชิ้นส่วนก่อสร้างที่มีนัยสำคัญ (สูงสุด 324 ลบ.ม.) นอกจากนี้ยังใช้แบบฝังในอาคาร ติดกับอาคาร และใต้ดิน TP และ RP ในพื้นที่ที่มีเครือข่ายค่าใช้จ่าย มีสถานีย่อยเสาหม้อแปลง

อาคาร TP หรือ RP สามารถเป็นอิฐบล็อกแผง นอกจากนี้ สถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าที่สมบูรณ์ยังใช้สำหรับการติดตั้งทั้งในร่มและกลางแจ้ง โดยจัดให้มีการเชื่อมต่อเหนือศีรษะหรือสายเคเบิล และประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าและสวิตช์เกียร์ 0.38 kV

เครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 6 — 20 kV ทำงานด้วยค่ากลางที่แยกหรือชดเชย ซึ่งนำไปสู่ความจำเป็นในการเลือกฉนวนสำหรับแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายเครือข่ายเคเบิลสามารถทำงานเป็นเวลานานในโหมดเฟสเดียวถึงความผิดดิน ดูที่นี่สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม: การใช้เครือข่ายไฟฟ้าที่มีความเป็นกลางที่แยกได้

เมื่อเลือกพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ (สวิตช์) สำหรับเครือข่ายการกระจายจำเป็นต้องคำนึงถึงว่าไฟฟ้าลัดวงจรในเครือข่ายเมืองที่มีแรงดันไฟฟ้า 6 และ 10 kV บนบัส 6-10 kV ของโปรเซสเซอร์ไม่ควรเกิน 200 และ 350 MBA ตามลำดับ นี่เป็นเพราะความจำเป็นในการตรวจสอบความต้านทานความร้อนของสายเคเบิล

คุณสมบัติของโหมดการทำงานของเครือข่ายเมืองประกอบด้วย:

• ยอดโหลดที่เด่นชัดในตารางโหลดรายวันซึ่งนำไปสู่การโหลดอุปกรณ์เครือข่ายที่ไม่สม่ำเสมอในระหว่างวันและปี

• ปัจจัยพลังงานต่ำของผู้ใช้พลังงานที่มีแนวโน้มลดลงอีก

• การใช้ไฟฟ้าเติบโตต่อเนื่อง

การตัดสินใจเลือกพารามิเตอร์ของเครือข่ายไฟฟ้าในเมืองในกระบวนการออกแบบเช่นเดียวกับการเชื่อมต่อการเชื่อมต่อใหม่กับเครือข่ายที่ดำเนินการนั้นขึ้นอยู่กับความรู้ของโหลดที่คำนวณได้ของแต่ละองค์ประกอบของแหล่งจ่ายไฟ ระบบ.

การคำนวณโหลดประกอบด้วยการกำหนดค่าที่อินพุตของผู้ใช้แต่ละคน จากนั้นค้นหาโหลดขององค์ประกอบเครือข่ายแต่ละรายการ ผู้บริโภคพลังงานไฟฟ้าในเครือข่ายเมืองแบ่งออกเป็นอาคารที่อยู่อาศัยและบริการส่วนกลางอย่างมีเงื่อนไข ภาระขององค์กรอุตสาหกรรมที่เชื่อมต่อกับกริดของเมืองนั้นเป็นไปตามโครงการจ่ายไฟหรือตามการวัดจริง

ในการพัฒนาโครงงานวิทยาศาสตร์สำหรับการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้านั้น จำเป็นต้องคาดการณ์ปริมาณการใช้ไฟฟ้าเป็นระยะเวลามากกว่า 10 ปี การคาดการณ์ระยะสั้นและการดำเนินงาน (ตั้งแต่ไม่กี่ชั่วโมงจนถึงฤดูกาล) จัดทำขึ้นเพื่อการจัดการการดำเนินงานของเครือข่าย

การจัดการโหลดเพื่อลดการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลาที่มีโหลดสูงสุดและรับประกันความสมดุลของพลังงานที่ใช้งานรวมถึงการดำเนินงานที่ประหยัดที่สุดของโรงไฟฟ้าจะลดลงเพื่อปรับตารางการโหลดรายวันให้เท่ากันโดยค่าใช้จ่ายของผู้บริโภค (เพิ่มโหลดในเวลากลางคืน และลดลงในช่วงชั่วโมงโหลดสูงสุด) วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการส่งเสริมให้ผู้บริโภคทำงานในเวลากลางคืนคืออัตราค่าไฟฟ้าที่ลดลงในบางช่วงเวลา