Đường dây cáp và trạm biến áp trong mạng lưới phân phối đô thị
Hệ thống điện của thành phố có thể tạm chia thành hai phần. Đầu tiên bao gồm các mạng cung cấp điện-mạng điện và trạm biến áp hạ thế có điện áp 35-220 kV, nhằm mục đích phân phối năng lượng điện giữa các quận của thành phố.
Chúng được cung cấp bởi các nhà máy điện địa phương hoặc lưới điện khu vực. Các thanh cái 6-10 kV của trạm biến áp hạ thế là nguồn cấp điện trung tâm (CPU) của lưới điện thành phố. Việc phân phối năng lượng điện từ bộ xử lý trung tâm hoặc RP giữa các trạm biến áp (TS) được thực hiện, theo quy định, thông qua các mạng phân phối 6-10 kV.
Hiện nay, ở các thành phố, mạng cáp gần như thay thế hoàn toàn mạng trên không, mặc dù chi phí cao hơn, do đó đường phố của thành phố và lãnh thổ của các doanh nghiệp không bị lộn xộn với dây điện và giá đỡ.
Hiện tại, cáp điện được sử dụng cho các đường dây có điện áp lên đến 220 kV, nhưng ở điện áp 35 kV trở lên, lợi thế vẫn dành cho đường dây trên không do những khó khăn về kết cấu liên quan đến việc sản xuất cáp điện cho điện áp cao như vậy.
Theo quy định, các mạng phân phối đô thị 6-10 kV và 380/220 V chỉ được thực hiện bằng cáp. Các trường hợp ngoại lệ là các khu vực xây dựng riêng lẻ và thấp tầng (nhà tranh và hiệp hội làm vườn).
Các đường dây cáp được đặt trong lòng đất dọc theo phần không thể đi qua của đường phố (dưới vỉa hè, bãi cỏ, v.v.). Cáp đơn trong các khu vực siêu nhỏ được đặt trong rãnh hoặc trong các khối tấm bê tông cốt thép, xi măng amiăng hoặc ống gốm. Cáp có vỏ bọc kim loại và kết cấu đặt cáp phải được nối đất. Khi đặt cáp xuống đất, độ sâu của rãnh tối thiểu là 0,7 m, khoảng cách giữa các cáp liền kề ít nhất là 100 mm, từ mép rãnh đến cáp ngoài cùng ít nhất là 50 mm.
Trên các đường phố và quảng trường có nhiều thông tin liên lạc ngầm và có hơn 10 dây cáp, nên đặt chúng trong các bộ thu gom và đường hầm cáp. Việc cắt và nối cáp thực tế không khác gì công nghiệp.
Các nhãn hiệu cáp điện và phạm vi ứng dụng của chúng trong mạng đô thị được đưa ra trong bảng. 1.
Bảng 1. Cáp sử dụng trong mạng điện đô thị
thương hiệu cáp Đặc điểm của vỏ cáp phương pháp đặt
Cáp bọc chì có lớp cách điện bằng giấy ngâm tẩm
SGT, ASGT Không có lớp phủ bên ngoài Trong đường ống, đường hầm, ống dẫn SB, ASB Được bọc thép với lớp vỏ bảo vệ Trên mặt đất SP, ASP Được bọc thép bằng dây thép dẹt có lớp vỏ bảo vệ Trong đất nếu có lực kéo đáng kể SK, ASK Được bọc thép dây thép mạ kẽm lớn có vỏ bảo vệ Dưới nước
Cáp bọc nhôm tẩm giấy
AG, AAH Không có vỏ bọc Trong hầm, kênh AB, AAB Bọc thép có đai thép có vỏ bảo vệ Trên mặt đất ABG, AABG Có bọc thép không vỏ Trong nhà trong kênh, trong hầm
Cáp có lớp cách điện bằng cao su
SRG, ASRG Áo chì không có lớp phủ bảo vệ Trong nhà trong ống, trong hầm VRG, AVRG Áo PVC không có nắp Trong nhà trong ống, trong hầm NRG, ANRG Áo cao su chống cháy không có lớp bọc Trong nhà trong ống, trong hầm SRB, ASRB Có áo chì , bọc thép với một dải thép có vỏ bảo vệ Trên mặt đất
Cáp chống cháy với lượng khí thải và khói thấp
VBbShvng-LS, AVBbShvng-LS Cách nhiệt bằng thành phần polyvinyl clorua giảm nguy cơ hỏa hoạn, lớp vỏ và lớp phủ bảo vệ bằng thành phần polyvinyl clorua Trong các cấu trúc và cơ sở cáp, bao gồm. nguy cơ hỏa hoạn
Cáp cách điện XLPE
PvP, APvP Cách điện XLPE, vỏ PE Trên mặt đất PVV, APvV Cách điện XLPE, vỏ nhựa PVC Trong kết cấu và nhà xưởng cáp, trong đất khô PvVng-LS, APvVng-LS Vỏ làm bằng hợp chất PVC có nguy cơ cháy thấp Tương tự nhưng đặt trên mặt đất
Cáp có lớp cách điện bằng nhựa, có vỏ bọc bằng nhựa
VVB, AVVB Cách điện PVC, bọc thép băng, có vỏ bảo vệ Dưới đất VPB, AVPB Cách điện PVC, bọc thép băng, có vỏ bảo vệ Dưới đất
cáp ống
ASH, AASHV Vỏ nhôm với vỏ ống nhựa PVC bên ngoài Trong nhà, trong mương, trong đất mềm
Các thương hiệu chính của dây trần được sử dụng trong các đường dây trên không của mạng điện đô thị:
-
A — từ bảy dây nhôm trở lên có cùng đường kính, xoắn thành các lớp đồng tâm (tiết diện 16-500 mm2);
-
AKP — giống nhau, nhưng không gian xen kẽ được bôi mỡ với khả năng chịu nhiệt tăng lên;
-
Dây AC-thép-nhôm (tiết diện 16-500 mm2);
-
PITA - giống nhau, nhưng với dầu mỡ.
Hiện nay, nên sử dụng đường dây trên không có điện áp đến 10 kV dây dẫn cách điện tự hỗ trợ (SIP)… Dây dẫn cách điện tự hỗ trợ cho đường dây trên không lên đến 1 kV là cấu trúc trong đó dây dẫn pha cách điện được xoắn xung quanh cáp mang trung tính, cũng như dây dẫn chiếu sáng đường phố, nếu cần.
Các thông số thiết kế của đường dây trên không của mạng điện đô thị được đưa ra trong bảng. 2.
Bảng 2. Kích thước chung đường dây trên không của lưới điện đô thị
kích thước
Khoảng cách tối thiểu cho phép, m, ở điện áp nguồn lên đến 1kV 6-10kV 35kV Chiều cao của dây điện so với vỉa hè hoặc lòng đường 6 7 7 Chiều cao của các nhánh dẫn đến lối vào tòa nhà: — phía trên lòng đường 6 7 7 — bên ngoài lòng đường 3,5 4,5 5 Khoảng cách từ dây điện ngoài cùng đến tòa nhà trong khu dân cư vị trí 1 ( đối với tường trống) 2 4 1.5 ( đối với cửa sổ hoặc ban công)
Các trạm biến áp phân phối (PP) có điện áp 6-10 kV được chế tạo dưới dạng các tòa nhà độc lập với thiết bị đóng cắt dịch vụ một chiều hoàn chỉnh kiểu KSO.
Các trạm biến áp hiện đại (TP) ở các thành phố được triển khai như một đơn vị hoàn chỉnh sử dụng sơ đồ khối thống nhất. Chúng khác nhau về số lượng máy biến áp được lắp đặt, mục đích và sơ đồ chuyển mạch.
Phổ biến nhất là các trạm biến áp hoàn chỉnh kiểu mô-đun (BKTPu) để bảo trì bên trong và các trạm biến áp hoàn chỉnh để lắp đặt bên ngoài (KTPN) và các dịch vụ bên ngoài.
Sơ đồ trạm biến áp BKTPu-630
Trạm biến áp BKTPu là sản phẩm hoàn thiện, được trang bị đầy đủ các thiết bị, trừ máy biến áp lực, được lắp đặt sau khi lắp đặt trạm biến áp trên móng. Có thể lắp đặt các máy biến áp sản xuất trong và ngoài nước, cả loại đúc dầu và loại khô.
Một trạm biến áp loại này có thể được trang bị máy biến áp có công suất lên tới 1000 kVA (ví dụ, loại TMG). RU-10 kV được thiết kế như một thiết bị đóng cắt dịch vụ một phía được hàn kín với lớp cách điện SF6. RU-0,4 kV cũng hoàn chỉnh, thuộc loại ShchO-59, với cầu chì PN-2 và bộ ngắt mạch cho dòng điện định mức 250, 600 và 1000 A.
Công tắc chuyển tự động (ATS) khi lắp đặt máy biến áp có công suất lên tới 630 kVA được thực hiện trên các công tắc tơ và khi lắp đặt máy biến áp 1000 kVA - trên các bộ ngắt mạch.
Nếu cần thiết, thiết bị đóng cắt 0,4 kV cung cấp khả năng lắp đặt bảng điều khiển đặc biệt để cấp nguồn cho mạng lưới chiếu sáng đường phố. Bảng điều khiển ánh sáng có hai hệ thống thanh cái và hai công tắc tơ, cho phép thay đổi chế độ chiếu sáng tùy thuộc vào thời gian trong ngày (buổi tối và ban đêm) bằng cách chuyển đổi nguồn điện từ hệ thống thanh cái này sang hệ thống thanh cái khác.
Tại các khu vực nhà thấp tầng, các trạm biến áp đơn KTPN trong thiết kế tổng thể liền khối với máy biến áp có công suất 63-400 kVA có thể được sử dụng để cung cấp cho các phụ tải điện và chiếu sáng của mạng lưới công nghiệp, đô thị và nông thôn.
Tủ KTP được chia thành ba ngăn bằng vách ngăn kim loại chắc chắn. Ngăn chứa máy biến áp và cầu chì cao áp và ngăn RU-0,4 kV nằm ở tầng dưới và tủ RU-10 (6) kV nằm ở tầng trên.
Thiết kế của trạm biến áp ngụ ý việc sử dụng các con dấu cáp và không khí điện áp cao và thấp. Trạm biến áp được lắp đặt trên một nền tảng hoặc trên một nền tảng được san phẳng và đâm vào. KTP với đầu vào không khí được kết nối với đường dây thông qua một bộ ngắt kết nối, được cài đặt trên giá đỡ gần nhất.
Trên các phần chính của đường dây cáp của các tòa nhà dân cư và công cộng, các đơn vị phân phối đầu vào (ASU) được lắp đặt, đây là những yếu tố cuối cùng của mạng điện thành phố. Đây là nơi mà đường cân bằng giữa các tiện ích và người tiêu dùng thường rơi xuống.
Các thiết bị đầu vào được trang bị cầu chì và các thiết bị chuyển mạch khác, giúp bảo vệ đáng tin cậy mạng điện thành phố khỏi hư hỏng do trục trặc của người tiêu dùng và khả năng ngắt kết nối người tiêu dùng trong quá trình sửa chữa và kiểm tra phòng ngừa.
Với sự ra đời của GOST 19734-80 "Thiết bị đầu vào và phân phối cho các tòa nhà dân cư và công cộng" vào năm 1980, tất cả các ASU đã được thống nhất và hoàn thiện bởi các bảng tiêu chuẩn.
Ví dụ, hãy xem xét UVR-8503. Sê-ri bao gồm 8 loại đầu vào và 62 loại bảng phân phối, cho phép chúng được sử dụng trong một bộ cho tất cả các loại tòa nhà dân cư và công cộng với số lượng đường cung cấp và đầu ra khác nhau. Trong thành phần của bảng điều khiển đầu vào 2VR-1-25 để cấp nguồn cho người tiêu dùng loại II-III bao gồm các yếu tố sau: công tắc ba cực và loại cầu chì PN-2 ở mỗi pha một đèn chiếu sáng máy tự động AE-1031 và một tụ điện cho hệ thống triệt nhiễu.