Desain dan mode operasi jaringan listrik perkotaan

Jaringan listrik kota adalah kompleks jaringan pasokan dengan tegangan 110 (35) kV dan lebih banyak, jaringan distribusi dengan tegangan 10 (6) — 20 kV, berisi gardu transformator dan saluran yang menghubungkan stasiun pemanas sentral dengan gardu transformator dan gardu trafo, serta input ke konsumen dan jaringan distribusi dengan tegangan 0,38 kV (Gbr. 1.).

Kompleks jaringan yang ditentukan berfungsi untuk memasok pengguna utilitas (bangunan tempat tinggal, lembaga komunal), pelanggan industri kecil, menengah, dan terkadang besar yang berlokasi di dalam kota.

Jaringan pasokan dengan tegangan 110 (35) kV dan lebih tinggi dibangun dengan redundansi pada saluran dan transformator, yang kekuatannya, ketika disuplai oleh saluran udara dengan tegangan 110 kV, adalah 25 MB, dan pada 220 kV — 40 MVA. Inilah yang disebut pola cincin yang mengelilingi kota. Skema jaringan perkotaan direncanakan berdasarkan kebutuhan untuk memastikan tingkat keandalan pasokan listrik yang sesuai untuk konsumen yang termasuk dalam kategori tertentu.

Beras. 1.Sistem catu daya kota

Di jaringan kota untuk catu daya konsumen kategori I dengan kapasitas 10 — 15% dari total kapasitas semua konsumen meliputi: bangsal operasi dan bersalin rumah sakit, ruang ketel kategori pertama, motor listrik jaringan dan pompa umpan dari ruang ketel kategori kedua, stasiun pasokan air dan saluran pembuangan, stasiun televisi, repeater, elevator, museum penting negara, ruang kendali pusat jaringan listrik dan pemanas kota, jaringan pasokan gas, dan penerangan luar ruangan. Kelompok khusus penerima listrik Kategori I mencakup gedung dan institusi pemerintah.

Untuk penerima listrik kategori II, yang kapasitasnya 40-50% dari total kapasitas semua pengguna jaringan kota meliputi bangunan tempat tinggal dengan penerima masak listrik dengan lebih dari 8 apartemen, bangunan tempat tinggal dengan 6 lantai atau lebih, asrama, pendidikan institusi.

Lihat juga: Skema daya untuk pengguna kategori II

Kapasitas konsumen listrik kategori III adalah 30-50% dari total kapasitas konsumen jaringan kota. Ini termasuk semua penerima listrik yang tidak termasuk penerima listrik kategori I dan II.

Saluran listrik dengan tegangan hingga 20 kV dari jaringan kota di area konstruksi dengan bangunan 4 lantai atau lebih dilakukan dengan kabel (dengan konduktor aluminium, dengan selubung timah, aluminium, plastik atau karet dan pelindung strip baja) dan diletakkan di parit tanah, balok (dengan kemungkinan kerusakan mekanis yang signifikan), saluran dan terowongan (saat saluran keluar dari prosesor).

Di area di mana kota dibangun, tuas di 3 lantai dan di bawah saluran listrik dengan tegangan hingga 20 kV dibangun melalui udara. Tidak lebih dari 3 bagian dengan penampang berbeda diperbolehkan pada satu jalur distribusi. Luas penampang garis kabel harus minimal 35 mm2. Saluran kabel listrik biasanya diletakkan di rute yang berbeda atau di parit yang berbeda.

Saluran listrik overhead dengan tegangan hingga 20 kV dibangun dengan insulator pin pada kayu (dengan sambungan beton bertulang) atau penyangga beton bertulang dengan kabel baja-aluminium dengan luas hingga 70 mm2 yang terletak secara horizontal dan sepanjang segitiga. Pada saluran dengan tegangan hingga 1 kV, kabel netral terletak di bawah kabel fase, dan kabel untuk penerangan luar ruangan berada di bawah kabel netral.

Gardu transformator dan titik distribusi sebagian besar dibangun sebagai tipe tertutup yang berdiri bebas dengan peralatan pemasangan internal. Konstruksi ini dibedakan berdasarkan volume yang signifikan dari bagian konstruksi (hingga 324 m3). Mereka juga digunakan tertanam di gedung, melekat pada gedung dan TP dan RP bawah tanah. Di area dengan jaringan overhead, terdapat gardu trafo tiang.

Bangunan TP atau RP bisa berupa bata, balok, panel. Selain itu, gardu trafo lengkap digunakan untuk pemasangan di dalam dan luar ruangan, menyediakan sambungan saluran udara atau kabel dan terdiri dari trafo dan sakelar 0,38 kV.

Jaringan dengan tegangan 6 — 20 kV beroperasi dengan netral terisolasi atau terkompensasi, yang mengarah pada kebutuhan untuk memilih isolasi untuk tegangan jaringan.Dengan adanya kompensasi untuk arus gangguan pembumian kapasitif, jaringan kabel dapat beroperasi untuk waktu yang lama dalam mode gangguan satu fasa ke pembumian. Lihat di sini untuk detail lebih lanjut: Penggunaan jaringan listrik dengan netral terisolasi

Saat memilih parameter peralatan (sakelar) untuk jaringan distribusi, perlu diperhatikan bahwa daya hubung singkat di jaringan kota dengan tegangan 6 dan 10 kV pada bus prosesor 6-10 kV tidak boleh melebihi 200 dan 350 MBA, masing-masing . Ini karena kebutuhan untuk memastikan ketahanan termal dari saluran kabel.

Fitur mode operasi jaringan kota meliputi:

• puncak beban yang diucapkan dalam jadwal beban harian, yang menyebabkan beban yang tidak merata pada peralatan jaringan sepanjang hari dan tahun;

• faktor daya konsumen energi yang rendah dengan kecenderungan penurunan lebih lanjut;

• pertumbuhan konsumsi listrik yang terus menerus.

Pengambilan keputusan dalam pemilihan parameter jaringan listrik perkotaan dalam proses desainnya, serta dalam menghubungkan koneksi baru ke jaringan yang dioperasikan, didasarkan pada pengetahuan tentang beban yang dihitung dari masing-masing elemen catu daya. sistem.

Perhitungan beban terdiri dari menentukan nilainya pada input setiap pengguna dan kemudian menemukan beban elemen jaringan individu. Konsumen energi listrik di jaringan kota secara kondisional dibagi menjadi bangunan tempat tinggal dan layanan komunal. Beban perusahaan industri yang terhubung ke jaringan kota diambil sesuai dengan proyek catu daya mereka atau menurut pengukuran aktual.

Untuk mengembangkan proyek berbasis ilmu pengetahuan untuk pengembangan jaringan listrik, perlu dilakukan peramalan konsumsi listrik untuk jangka waktu lebih dari 10 tahun. Prakiraan jangka pendek dan operasional (dari beberapa jam hingga musim) dibuat untuk manajemen operasional jaringan.

Manajemen beban, untuk mengurangi konsumsi listrik selama jam beban puncak dan memastikan keseimbangan daya aktif, serta pengoperasian pembangkit listrik yang paling ekonomis, dikurangi untuk menyamakan jadwal beban harian dengan mengorbankan konsumen (meningkatkan beban di malam hari dan menurun selama jam beban puncak). Cara yang paling efektif untuk mendorong konsumen bekerja di malam hari adalah dengan menurunkan tarif listrik pada jam-jam tertentu.