Розподільна електрична мережа
H02J3 / 00 - Схеми головних і розподільних мереж змінного струму
Власники патенту RU 2554098:
Відкрите акціонерне товариство "Міжрегіональна розподільна мережева компанія Центру та Приволжья" (RU)
Використання: в області електроенергетики. Технічний результат - підвищення надійності електропостачання споживачів і забезпечення нормованої якості електричної енергії. Розподільна електрична мережа містить живильну трансформаторну підстанцію і прийомні розподільні пристрої, об'єднані між собою живлять лініями електропередач, що включають, щонайменше, один електричний ланцюг напругою 0,4 кВ, при цьому відповідно до даного винаходу живлять лінії додатково включають ланцюг напругою 0,95 кВ. Живить трансформаторна підстанція виконана з силовим трьохобмоткову трансформатором 6 (10) / 0,95 / 0,4 кВ, прийомні розподільні пристрої ланцюга напругою 0,95 кВ виконані у вигляді індивідуальних трансформаторних підстанцій з трифазними силовими трансформаторами 0,95 / 0,4 кВ та / або однофазними силовими трансформаторами 0,55 / 0,23 кВ. 3 мул.
Винахід відноситься до електроенергетики і, зокрема, призначене для електропостачання споживачів електроенергією побутового, сільськогосподарського та промислового характеру.
Низьковольтні розподільні мережі 0,4 кВ характеризуються такими основними проблемами:
- високий рівень комерційних втрат електричної енергії внаслідок несанкціонованих підключень до низьковольтних мереж;
- недостатня пропускна здатність мереж;
- мала ефективна довжина ліній 0,4 кВ.
Технічною задачею винаходу є створення альтернативних варіантів електропостачання споживачів, які забезпечують підвищення ефективності функціонування низьковольтних мереж, забезпечення необхідної надійності електропостачання споживачів і нормованої якості електричної енергії.
Поставлена задача досягається тим, що розподільна електрична мережа містить живильну трансформаторну підстанцію і прийомні розподільні пристрої, об'єднані між собою живлять лініями електропередач, що включають, щонайменше, один електричний ланцюг напругою 0,4 кВ, при цьому відповідно до даного винаходу живлять лінії додатково включають ланцюг напругою 0,95 кВ. Живить трансформаторна підстанція виконана з силовим трьохобмоткову трансформатором 6 (10) / 0,95 / 0,4 кВ, прийомні розподільні пристрої ланцюга напругою 0,95 кВ виконані у вигляді індивідуальних трансформаторних підстанцій з трифазними силовими трансформаторами 0,95 / 0,4 кВ та / або однофазними силовими трансформаторами 0,55 / 0,23 кВ.
Технічний результат мереж з індивідуальними трансформаторними підстанціями напругою 0,95 / 0,4 кВ - в трифазному виконанні і 0,55 / 0,23 кВ - в однофазному виконанні в порівнянні з традиційною розподільною мережею 0,4 кВ полягає в наступному:
- мала ймовірність несанкціонованого підключення споживачів до мережі 0,95 кВ;
- забезпечення нормованої якості електроенергії;
- значне збільшення ефективної довжини низьковольтної мережі;
- можливість застосування до мереж напругою 0,95 кВ діючих нормативних вимог до проектування, будівництва і експлуатації мереж 0,4 кВ (глава 2.4 і глава 4.1 Правил улаштування електроустановок (7 видання));
Суть винаходу пояснюється кресленнями, де:
на фіг.1 наведена схема побудови пропонованої розподільної електричної мережі;
на фіг.2 - однолінійна схема однофазної індивідуальної трансформаторної підстанції 0,55 / 0,23 кВ;
на Фіг.3 - однолінійна схема трифазної індивідуальної трансформаторної підстанції 0,95 / 0,4 кВ.
Розподільна електрична мережа містить живильну трансформаторну підстанцію (1), наприклад, у вигляді блокової комплектної трансформаторної підстанції з силовим трьохобмоткову трансформатором (2) і прийомні розподільні пристрої, які з'єднуються з живильної підстанцією (1) живлять лініями, організованими в Дволанцюгова виконанні: ланцюг (3 ) - на напрузі 0,4 кВ і ланцюг (4) - на напрузі 0,95 кВ. Протяжність ланцюгів (3) і (4) обмежується їх ефективними довжинами (радіусами дії), в яких забезпечуються нормативні показники якості електроенергії у всіх підключених до них споживачів. Споживачі, які перебувають в ефективному радіусі дії ланцюга (3), підключаються традиційним способом (по мережі 0,4 кВ). Споживачі, які перебувають в ефективному радіусі дії ланцюга (4) і не потрапили в радіус дії ланцюга (3), підключаються до ланцюга (4) через індивідуальні трансформатори (5) - однофазні силові трансформатори 0,55 / 0,23 кВ, і через індивідуальні трансформатори (6) - трифазні силові трансформатори 0,95 / 0,4 кВ.
Індивідуальна однофазная трансформаторна підстанція 0,55 / 0,23 кВ призначається для електропостачання однофазних споживачів. На фіг.2 наведена її однолинейная схема. Індивідуальна однофазная трансформаторна підстанція 0,55 / 0,23 кВ розміщується на залізобетонної стійки СВ 110-5 ПЛ 0,4 кВ і складається з однофазного двохобмотувальні трансформатора (5), підключеного до фазній напрузі через щогловий однополюсний роз'єднувач-запобіжник (7). Споживач підключається до трансформатора індивідуальної підстанції через шафа обліку електричної енергії (8). Маса однофазного трансформатора становить не більше 120 кг. Для захисту трансформатора і організації видимого розриву при обслуговуванні трансформатора передбачається установка щоглового однополюсного роз'єднувача-запобіжника (7) з можливістю управління з рівня землі за допомогою ізолюючої штанги. Для захисту від перенапруги передбачена установка обмежувача перенапруги (9). Для захисту введення з боку 0,23 кВ передбачається установка автоматичних вимикачів (10) до і після лічильника електричної енергії (11) в шафі обліку (8).
Індивідуальна трифазна трансформаторна підстанція 0,95 / 0,4 кВ призначається для електропостачання однофазних і трифазних споживачів. На Фіг.3 наведена її однолинейная схема. Індивідуальна трифазна трансформаторна підстанція 0,95 / 0,4 кВ розміщується на залізобетонній стійці СВ110-5 ВЛ 0,4 кВ розміщується на залізобетонній стійці СВ110-5 ВЛ 0,4 кВ і складається з трифазного трансформатора (6), підключеного до лінійному напрузі через щогловий трьохполюсний роз'єднувач-запобіжник (12). Споживачі підключаються до трансформатора індивідуальної підстанції через шафа обліку електричної енергії (13). Маса трифазного трансформатора 6 становить не менше 190 кг. Для захисту трансформатора і організації видимого розриву при обслуговуванні трансформатора передбачається установка щоглового триполюсного роз'єднувача-запобіжника (12) з можливістю управління з рівня землі за допомогою ізолюючої штанги. Для захисту від перенапруги з боку 0,95 кВ передбачена установка обмежувачів перенапруги (14). Для захисту введення з боку 0,4 кВ передбачається установка автоматичних вимикачів (15) до і після лічильника електричної енергії (16) в шафі обліку (13)
Використання комбінованих низьковольтних мереж напругою 0,4 кВ і 0,95 кВ дозволяє:
- збільшити ефективну довжину передачі електроенергії на напрузі 0,95 кВ за рахунок підвіски двох ланцюгів на одній опорі з раціональним розподілом навантажень по класах напруги по всій довжині високовольтної лінії;
- зменшити число індивідуальних трансформаторів за рахунок використання в ефективному радіусі можливості мережі 0,4 кВ (без індивідуальних трансформаторних підстанцій);
- зменшити втрати електроенергії в трансформаторах за рахунок оптимізації їх кількості.
Таким чином, пропонована комбінована розподільна електрична мережа є оптимальним варіантом електропостачання споживачів в умовах щільної житлової забудови при високій вартості і складності прокладки додаткових ліній.
Розподільна електрична мережа, яка містить живильну трансформаторну підстанцію і прийомні розподільні пристрої, об'єднані між собою живлять лініями електропередач, що включають, щонайменше, один електричний ланцюг напругою 0,4 кВ, яка відрізняється тим, що живлять лінії додатково включають електричний ланцюг напругою 0,95 кВ , яка живить трансформаторна підстанція виконана з силовим трьохобмоткову трансформатором 6 (10) / 0,95 / 0,4 кВ, прийомні розподільні пристрої ланцюга напругою 0,95 кВ виконані у вигляді індивідуальних трансформаторних підстанцій з трифазними силовими трансформаторами 0,95 / 0,4 кВ та / або однофазними силовими трансформаторами 0,55 / 0,23 кВ.