Диссертация (1025823), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Номинальнаямощность устанавливаемых на ТП трансформаторов варьируется от 400 до 1250кВА.3) Кабельная линия (КЛ):• номинальное напряжение;• число жил кабеля;• сечение жилы КЛ, мм2;• метал жилы (алюминий/медь);24• электрическое сопротивление жилы при температуре 20°С, Ом/км;• тип изоляции жил;• наличие и тип оболочки КЛ.В настоящее время в электросетях мегаполисов, преимущественно,применяются трехжильные алюминиевые КЛ с пропитанной бумажнойизоляцией жил номинальным сечением от 50 до 240 мм2.4) Потребитель:•электрическая нагрузка (потребляемая мощность);•запрашиваемый уровень напряжения;•категория электронадежности.В зависимости от объема потребляемой мощности и уровня напряженияпотребители электроэнергии могут быть разделены на две следующие группы.1)Крупныепотребители.Характеризуютсявысокимзначениемпотребляемой мощности (свыше 670 кВт) и уровнем запрашиваемогонапряжения 10 кВ.
К ним относятся крупные промышленные объекты,потребители инженерного обеспечения города (тяговые подстанции, насосныестанции и т. д.), а также большие объекты коммунально-бытового обслуживания(торгово-развлекательные центры, крупные офисные здания и т. д.).2)Средние и мелкие потребители. К данной группе относятсяразличные городские объекты с запрашиваемой мощностью менее 670 кВт.Подключение к электросети таких потребителей производится на уровненапряжения 0,4 кВ.Кроме того, всех потребителей электроэнергии города разделяют на трикатегории в зависимости от требований надежности электроснабжения [77].Потребителей относят к I-ой категории электронадежности, если перерывих электроснабжения может повлечь за собой опасность для жизни людей илинарушение функционирования особо важных объектов города. Потребителипервой категории обеспечиваются электроэнергией от двух независимыхисточников питания, перерыв в их электроснабжении допускается только навремя автоматического восстановления питания.25Ко II-ой категории относят потребителей, перерыв в снабжении которыхможет привести к нарушению нормальной жизнедеятельности части населениягорода.
Потребители данной категории электронадежности также должны бытьобеспечены электроэнергией от двух независимых источников.Потребителей относят к категории III, если они не могут быть отнесены ник первой, ни ко второй категории. Такие потребители могут быть подключены кодному источнику питания.Структура электросетиЭлектросети напряжением 10 кВ могут быть отнесены к одному изследующих типов:радиальные без резервирования (Рис. 1.3,а) и с резервированием•(Рис.
1.3,б);замкнутые петлевые без резервирования (Рис. 1.3,в) и с резервированием•(Рис. 1.3,г);с двухсторонним питанием без резервирования (Рис. 1.3,д) и с•резервированием (Рис. 1.3,е);сложнозамкнутые (Рис. 1.3,ж).•РПТПТПТПа) Радиальные без резервированияТПТПРПТПТПТПб) Радиальные с резервированиемРПТПТПРПТПТПв) Замкнутые петлевые безрезервированияТПТПг) Замкнутые петлевыес резервированием26ТПРПТПТПТПРПРПд) С двухсторонним питаниембез резервированияТПТПРПе) С двухсторонним питанием срезервированиемТПТПРПТПРПТПТПТПРПж) СложнозамкнутыеРис. 1.3.
Основные типы конфигураций электросети 10 кВ– РП;СтроительствохарактеризуетсяповрежденияэлектросетейнаименьшимилюбойизКЛ– ТП;– КЛрадиальноготипабезкапиталовложениями.илитрансформатора,резервированияОднаковслучаеэлектроснабжениепотребителей будет прервано до момента устранения неисправности, что можетзанять значительное время. Электросети радиального типа с резервированиеммогутфункционироватьвслучаеединичныхповрежденийКЛилитрансформаторов, однако, уровень их надежности считается низким.Электроснабжениепотребителей,подключенныхкэлектросетямзамкнутого петлевого типа, является более надежным по сравнению с первойсхемой, тем не менее, эти сети могут быть применены для электроснабженияпотребителей, относящихся только к II-ой и III-ой категориям.Одними из наиболее надежных типов сетей являются электросети сдвухсторонним питанием – электроснабжение потребителей, подключенных к27таким электросетям не прерывается при повреждении одной линии илитрансформатора.Сложнозамкнутыекапиталовложениямиэлектросетииповышеннымихарактеризуютсятребованиямизначительнымиктехническойэксплуатации.
Данный тип электросетей имеет высокое качество напряжения иминимальные потери электроэнергии в сетях. Сложнозамкнутые электросетизачастую возникают при включении новых подстанций в существующуюэлектросеть любого типа.В электросетях мегаполисов преимущественно используют сети сдвухсторонним питанием и сложнозамкнутые сети. Число ТП, включенных вцепочку, составляет 3-16 подстанций.
В нормальном режиме функционированиясети петля (или цепочка) разомкнута.В мегаполисах применяется двухлучевая схема электросети, при которойпитание одной ТП производится по двум КЛ. Каждая из них питает свойтрансформатор, на котором со стороны низкого напряжения установленыконтакторы, автоматически переключающие нагрузку с одного трансформаторана другой при исчезновении напряжения на каком-либо из них.Электросеть уровня напряжения 0,4 кВ (а также электросеть 10 кВ в случаеподключения потребителя непосредственно к РП) строится по принципупрямого подключения потребителя к ТП или РП (Рис. 1.4).
Схема питанияпотребителей в этом случае также двухлучевая – подключенние к ТПпотребителей выполнено двумя параллельно проложенными КЛ.Рис. 1.4. Схема подключения потребителей к ТП и РП– РП;– ТП;– потребитель электроэнергии28Двулучевая схема построения электросети на обоих уровнях напряжения(10 и 0,4 кВ) обеспечивает требуемую надежность электроснабженияпотребителей.Для электросетей России частота колебания напряжения равна 50 Гц.Количество фаз в электросети равно трем (то есть электросеть являетсятрехфазной).Расстояние между объектами электросетиПрокладка КЛ в городах и поселках должна производиться в коллекторах икабельных туннелях [77].
Задача определения мест размещения КЛ в общем видеможет быть сведена к известной в теории графов задаче поиска кратчайшегопути в лабиринте. В этом случае лабиринт представляется в виде взвешенногонеориентированного графа, вершинами которого являются ТП и РП электросети,подключаемые потребители и места развилок. Ребрам графа соответствуют ужесуществующие траншеи и кабельные туннели, соединяющие объекты междусобой. Перед началом решения задачи для каждого потребителя определяетсяточка вхождения в лабиринт и граф дополняется соответствующими новымиребрами. Вес каждого ребра есть расстояние на местности между двумясоответствующими вершинами.
Решением задачи будет являться набор ребер,определяющий минимальный маршрут (маршрут с минимальным суммарнымвесом ребер) в графе соединяющий две заданными вершинами.В теории графов существуют различные алгоритмы и методы нахожденияминимального пути между вершинами – волновой алгоритм, алгоритмДейкстры, алгоритм Беллмана-Форда и т. д. [27].Зачастую при решении реальных задач указанный подход к определениюрасстояний между объектами не применяется. Это связано с высокимивычислительными затратами на его реализацию, трудоемкостью заданияисходного лабиринта и т. д. На практике за длину КЛ с достаточно высокойточностью может быть принято расстояние между объектами.
Можно выделитьнесколько вариантов определения расстояния между объектами (Рис. 1.5).291)Расстояние Эвклида. Расстояние rij между объектами i и j скоординатами ( xi , yi ) и ( x j , y j ) соответственно, определяется выражениемrij =2)( xi − x j )2 + ( yi − y j )2 .(1.1)Манхэттенское расстояние. В данном случае расчет расстояниямежду объектами производится по маршрутам, параллельным осям координат.Расстояние rij определяется выражениемrij = xi − x j − yi − y j .(1.2)iрасстояниеЭвклидаманхэттенскоерасстояниеjРис. 1.5. Геометрическая интерпритация расстояния Эвклида и манхэттенскогорасстояния1.2.Развитие электросети мегаполисаОбщая постановка задачи ПРЭРазвитие электросети мегаполиса происходит за счет увеличения числапотребителей на вновь застраиваемых территориях и уплотнения застройки вуже существующих районах, а также за счет роста электрических нагрузок ужеподключенных к электросетям потребителей.
Рост числа потребителейпроисходит за счет естественного развития города и введения в эксплуатациюобъектов нового строительства. Рост потребляемой мощности подключенныхэлектроприемников происходит за счет увеличения числа и мощностиэлектроприборов, используемых населением, в быту и производстве.Подключение к электросети новых потребителей происходит с помощьюпрокладки новых КЛ к уже функционирующей или вновь сооружаемой ТП взависимости от расчетной нагрузки подключаемого потребителя и наличия30резерва мощности ТП. Схема построения системы электроснабжения должнапредусматривать возможность ее поэтапного сооружения в пределах расчетногосрока проектирования, а также возможность последующего развития системы запределами указанного срока без ее коренного переустройства.В общем случае задачу оптимального развития электросети можнорассматривать как задачу установления пути ее развития с точки зренияконфигурации, загрузки оборудования, параметров, нагрузок подстанций и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
