Электроснабжение городов. Нагрузки городских сетей

Электроснабжение городов осуществляется от подстанций энергосистемы 110-220 кВ и выше и от местных электростанций, являющихся центрами питания (ЦП).

Общая схема электроснабжения большого города изображена на рисунке.

В состав городских электросетей входят расположенные на территории города линии и подстанции 35-110 кВ, которые образуют первое звено системы электроснабжения города. Вторым звеном являются питающие сети напряжения 6-20 кВ, связывающие ЦП с распределительными пунктами (РП).

Третье звено представляет распределительная сеть напряжением 6-20 кВ. При построении электросети без РП распределительная сеть 6-20 кВ начинается от сборных шин ЦП. Четвертое звено образуют трансформаторные пункты (ТП) и сети до 1 кВ, обычно называемые сетями низкого напряжения (НН). Проектирование схемы электроснабжения города в целом или отдельных его районов, как правило, производится путем составления и сравнения вариантов. Такая разработка вариантов имеет целью обоснование оптимальной схемы электроснабжения по числу звеньев и напряжений, по районам действия ЦП и РП, по числу и коммутации питающих линий. Проектирование ведется комплексно, путем районирования нагрузок всех потребителей (коммунальных, промышленных, сельскохозяйственных и др.) и объединения их общей системой электроснабжения. Во избежание излишних преждевременных затрат предусматривается развитие сетей поэтапно соответственно росту электрических нагрузок. Нагрузки городских электрических сетей рассчитываются для первого этапа развития на срок порядка 7-10 лет на основе удельных расчетных нагрузок современного проектного периода; одновременно предусматривается возможность дальнейшего развития сетей с учетом перспективного уровня расчетных нагрузок.

Нагрузку сети НН общего пользования составляют: освещение жилых и общественных зданий, бытовые электрические приборы, силовые приемники небольших мастерских и др. При проектировании внутриквартальных сетей НН в районах новой застройки за основу принимают нагрузку одной квартиры и число квартир, питаемых данным элементом сети с учетом соответствующего коэффициента одновременности. Расчетные нагрузки жилых домов определяются в зависимости от уровня электрификации квартир. Нормативы этих нагрузок приведены в таблице

и указаны для квартиры, заселенной одной семьей с жилой площадью порядка 30 квадратных метров, значение коэффициентов одновременности приведены в таблице.

Расчетные осветительные нагрузки нежилых помещений в жилых зданиях, а также общественных и коммунальных зданий определяют по проекту внутреннего их электрооборудования. при отсутствии этих данных в качестве ориентировочных могут быть использованы нагрузки, приведенные в таблице.

В этой же таблице указаны нагрузки лифтов жилых зданий. В проектах, рассматривающих развитие электрических сетей по этапам, обычно принимают усредненные значения удельных нагрузок на 1 метр квадратный рабочей (полезной) площади общественных зданий, указанных в таблице.

Силовую нагрузку промышленных предприятий принимают по данным потребителей или по проекту их электроснабжения. При определении нагрузок реконструируемых сетей можно исходить из существующей нагрузки сети и учитывать норму годового роста нагрузки в пределах от 5 до 15 % в зависимости от местных условий. Если имеются данные о полезной оплачиваемой площади в существующих зданиях города или его района, нагрузку реконструируемых сетей можно определить по таблице.

Для городов с населением до 20 тысяч жителей (за исключением заводских поселков), а также для усадебных застроек больших городов удельные нагрузки принимают как для городов с населением до 1 миллиона жителей, но с коэффициентом к нормам от 0,6 до 0,8.

Расчетные нагрузки линий, питающих жилой дом или группу домов, а также нагрузки на шинах трансформаторных пунктов, снабжающих энергией группу жилых домов, определяются по формуле:

Рр = РкВт · n · k + ∑ Рпр,

где:
Рр — расчетная нагрузка линии (или трансформаторного пункта), кВт;
РкВт — расчетная нагрузка на вводе в квартиру, кВт
n — число квартир, питаемых данной линией или трансформаторным пунктом;
k — коэффициент одновременности;
∑ Рпр — сумма осветительной нагрузки нежилых помещений и силовой нагрузки (если таковые имеются).