РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ Российский патент 2015 года по МПК H02J3/00 

Изобретение относится к электроэнергетике и, в частности, предназначено для электроснабжения потребителей электроэнергией бытового, сельскохозяйственного и промышленного характера.

Широко известны низковольтные распределительные электрические сети напряжением 0,4 кВ, оснащенные трансформаторными подстанциями, выключателями, разъединителями, проводами линий электропередач (см., например, http://base1.gostedu.ru/57/57668/).

Низковольтные распределительные сети 0,4 кВ характеризуются следующими основными проблемами:

- высокий уровень коммерческих потерь электрической энергии вследствие несанкционированных подключений к низковольтным сетям;

- недостаточная пропускная способность сетей;

- малая эффективная длина линий 0,4 кВ.

Технической задачей настоящего изобретения является создание альтернативных вариантов электроснабжения потребителей, обеспечивающих повышение эффективности функционирования низковольтных сетей, обеспечение требуемой надежности электроснабжения потребителей и нормированного качества электрической энергии.

Поставленная задача достигается тем, что распределительная электрическая сеть содержит питающую трансформаторную подстанцию и приемные распределительные устройства, объединенные между собой питающими линиями электропередач, включающими, по меньшей мере, одну электрическую цепь напряжением 0,4 кВ, при этом согласно настоящему изобретению питающие линии дополнительно включают цепь напряжением 0,95 кВ. Питающая трансформаторная подстанция выполнена с силовым трехобмоточным трансформатором 6(10)/0,95/0,4 кВ, приемные распределительные устройства цепи напряжением 0,95 кВ выполнены в виде индивидуальных трансформаторных подстанций с трехфазными силовыми трансформаторами 0,95/0,4 кВ и/или однофазными силовыми трансформаторами 0,55/0,23 кВ.

Технический результат сетей с индивидуальными трансформаторными подстанциями напряжением 0,95/0,4 кВ - в трехфазном исполнении и 0,55/0,23 кВ - в однофазном исполнении по сравнению с традиционной распределительной сетью 0,4 кВ заключается в следующем:

- малая вероятность несанкционированного подключения потребителей к сети 0,95 кВ;

- обеспечение нормированного качества электроэнергии;

- значительное увеличение эффективной длины низковольтной сети;

- возможность применения к сетям напряжением 0,95 кВ действующих нормативных требований к проектированию, строительству и эксплуатации сетей 0,4 кВ (глава 2.4 и глава 4.1 Правил устройства электроустановок (7 издание));

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 приведена схема построения предлагаемой распределительной электрической сети;

на фиг.2 - однолинейная схема однофазной индивидуальной трансформаторной подстанции 0,55/0,23 кВ;

на фиг.3 - однолинейная схема трехфазной индивидуальной трансформаторной подстанции 0,95/0,4 кВ.

Распределительная электрическая сеть содержит питающую трансформаторную подстанцию (1), например, в виде блочной комплектной трансформаторной подстанции с силовым трехобмоточным трансформатором (2) и приемные распределительные устройства, которые соединяются с питающей подстанцией (1) питающими линиями, организованными в двухцепном исполнении: цепь (3) - на напряжении 0,4 кВ и цепь (4) - на напряжении 0,95 кВ. Протяженность цепей (3) и (4) ограничивается их эффективными длинами (радиусами действия), в которых обеспечиваются нормативные показатели качества электроэнергии у всех подключенных к ним потребителей. Потребители, находящиеся в эффективном радиусе действия цепи (3), подключаются традиционным способом (по сети 0,4 кВ). Потребители, находящиеся в эффективном радиусе действия цепи (4) и не попавшие в радиус действия цепи (3), подключаются к цепи (4) через индивидуальные трансформаторы (5) - однофазные силовые трансформаторы 0,55/0,23 кВ, и через индивидуальные трансформаторы (6) - трехфазные силовые трансформаторы 0,95/0,4 кВ.

Индивидуальная однофазная трансформаторная подстанция 0,55/0,23 кВ предназначается для электроснабжения однофазных потребителей. На фиг.2 приведена ее однолинейная схема. Индивидуальная однофазная трансформаторная подстанция 0,55/0,23 кВ размещается на железобетонной стойке СВ 110-5 ВЛ 0,4 кВ и состоит из однофазного двухобмоточного трансформатора (5), подключенного к фазному напряжению через мачтовый однополюсный разъединитель-предохранитель (7). Потребитель подключается к трансформатору индивидуальной подстанции через шкаф учета электрической энергии (8). Масса однофазного трансформатора составляет не более 120 кг. Для защиты трансформатора и организации видимого разрыва при обслуживании трансформатора предусматривается установка мачтового однополюсного разъединителя-предохранителя (7) с возможностью управления с уровня земли при помощи изолирующей штанги. Для защиты от перенапряжения предусмотрена установка ограничителя перенапряжения (9). Для защиты ввода со стороны 0,23 кВ предусматривается установка автоматических выключателей (10) до и после счетчика электрической энергии (11) в шкафу учета (8).

Индивидуальная трехфазная трансформаторная подстанция 0,95/0,4 кВ предназначается для электроснабжения однофазных и трехфазных потребителей. На фиг.3 приведена ее однолинейная схема. Индивидуальная трехфазная трансформаторная подстанция 0,95/0,4 кВ размещается на железобетонной стойке СВ110-5 ВЛ 0,4 кВ размещается на железобетонной стойке СВ110-5 ВЛ 0,4 кВ и состоит из трехфазного трансформатора (6), подключенного к линейному напряжению через мачтовый трехполюсный разъединитель-предохранитель (12). Потребители подключаются к трансформатору индивидуальной подстанции через шкаф учета электрической энергии (13). Масса трехфазного трансформатора 6 составляет не менее 190 кг. Для защиты трансформатора и организации видимого разрыва при обслуживании трансформатора предусматривается установка мачтового трехполюсного разъединителя-предохранителя (12) с возможностью управления с уровня земли при помощи изолирующей штанги. Для защиты от перенапряжения со стороны 0,95 кВ предусмотрена установка ограничителей перенапряжения (14). Для защиты ввода со стороны 0,4 кВ предусматривается установка автоматических выключателей (15) до и после счетчика электрической энергии (16) в шкафу учета (13)

Использование комбинированных низковольтных сетей напряжением 0,4 кВ и 0,95 кВ позволяет:

- увеличить эффективную длину передачи электроэнергии на напряжении 0,95 кВ за счет подвески двух цепей на одной опоре с рациональным распределением нагрузок по классам напряжения по всей длине высоковольтной линии;

- уменьшить число индивидуальных трансформаторов за счет использования в эффективном радиусе возможности сети 0,4 кВ (без индивидуальных трансформаторных подстанций);

- уменьшить потери электроэнергии в трансформаторах за счет оптимизации их количества.

Таким образом, предлагаемая комбинированная распределительная электрическая сеть является оптимальным вариантом электроснабжения потребителей в условиях плотной жилой застройки при высокой стоимости и сложности прокладки дополнительных линий.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности электроснабжения потребителей и обеспечение нормированного качества электрической энергии. Распределительная электрическая сеть содержит питающую трансформаторную подстанцию и приемные распределительные устройства, объединенные между собой питающими линиями электропередач, включающими, по меньшей мере, одну электрическую цепь напряжением 0,4 кВ, при этом согласно настоящему изобретению питающие линии дополнительно включают цепь напряжением 0,95 кВ. Питающая трансформаторная подстанция выполнена с силовым трехобмоточным трансформатором 6(10)/0,95/0,4 кВ, приемные распределительные устройства цепи напряжением 0,95 кВ выполнены в виде индивидуальных трансформаторных подстанций с трехфазными силовыми трансформаторами 0,95/0,4 кВ и/или однофазными силовыми трансформаторами 0,55/0,23 кВ. 3 ил.

Распределительная электрическая сеть, содержащая питающую трансформаторную подстанцию и приемные распределительные устройства, объединенные между собой питающими линиями электропередач, включающими, по меньшей мере, одну электрическую цепь напряжением 0,4 кВ, отличающаяся тем, что питающие линии дополнительно включают электрическую цепь напряжением 0,95 кВ, питающая трансформаторная подстанция выполнена с силовым трехобмоточным трансформатором 6(10)/0,95/0,4 кВ, приемные распределительные устройства цепи напряжением 0,95 кВ выполнены в виде индивидуальных трансформаторных подстанций с трехфазными силовыми трансформаторами 0,95/0,4 кВ и/или однофазными силовыми трансформаторами 0,55/0,23 кВ.