СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к электроснабжению объектов различного назначения.
Известна используемая при организации городского электроснабжения комплектная трансформаторная подстанция, содержащая корпус, снабженный дверями, силовой трансформатор, устройство высокого напряжения 6 (10) кВ и распределительное устройство низкого напряжения 0,4 кВ (патент РФ №2279747, Н02В 5/00, Н02В 7/06). Каждое из указанных устройств расположено в специальном отсеке.
Известна сеть электроснабжения, характеризующаяся тем, что при использовании для района, города, мегаполиса она содержит питающие линии подключения нагрузок от территориально разнесенных, не менее чем двух, независимых источников питания, по крайней мере, один установленный на фундаменте блочный распределительный пункт - транспортабельный модуль заводской готовности (патент РФ №36921, Н02В 5/00, Н02В 7/06). Указанный блочный распределительный блок выполнен с возможностью подключения, по меньшей мере, к двум дополнительным источникам электроэнергии от резервных центров питания через соответствующие кабельные линии и подключения, по меньшей мере, четырех отводящих кабельных линий со смонтированными в нем, по крайней мере, двумя секциями ячеек с обеспечивающей равномерное распределение нагрузки потребителей по секциям коммутационной аппаратурой и устройствами защиты, часть которых в разных секциях выполнены попарно однотипными по функциональному назначению для взаимного резервирования секций.
Известен также способ электроснабжения градостроительного комплекса, реализованный с помощью системы, включающей линии питающей сети и/или распределительной сети электроснабжения и, по меньшей мере, одну выполненную блочной распределительную трансформаторную подстанцию (патент РФ №2219629, Н02В 5/00, Н02В 7/06, прототип). Указанная распределительная подстанция включает блок силовых трансформаторов, распределительное устройство низшего напряжения и секции распределительного устройства высшего напряжения. При этом часть линий питающих сетей электроснабжения, на участках до ввода в возводимую распределительную трансформаторную подстанцию, выполняют под напряжение 6-35кВ.
Недостатком данных технических решений являются большие материальные затраты в случае строительства крупных энергоемких объектов - потребителей, так как в этих случаях требуется возведение большего количества новых объектов энергоснабжения.
Задачей полезной модели является повышение экономичности организации городского электроснабжения, в том числе при строительстве и последующем обслуживании энергоемких потребителей.
Технический результат полезной модели заключается в сокращении трудо- и материальных затрат, как на изготовление и возведение объектов, используемых для электроснабжения, так и на обслуживание в процессе эксплуатации объектов питающей и распределительной сети электроснабжения энергоемких потребителей, в частности вновь строящихся жилых массивов и промышленных комплексов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что система электроснабжения, включающая питающую подстанцию, связанную с линиями электроснабжения, и трансформаторную подстанцию, к выходу которой подключены потребители электроэнергии, согласно полезной модели, включает установленный непосредственно на месте потребления электроэнергии высоковольтный распределительный пункт (подстанцию), включающий связанные последовательно вводное высоковольтное устройство, высоковольтный понижающий трансформаторный блок и распределительный блок высоковольтного напряжения, связанный с входом распределительного устройства высокого напряжения трансформаторной подстанции через распределительные линии электроснабжения, выполненные под напряжение 10 кВ, при этом линии питающих сетей энергоснабжения на участке ввода электроэнергии от питающей подстанции в указанный высоковольтный распределительный пункт выполнены под напряжение 20-35 кВ.
Линии электроснабжения на участке ввода электроэнергии от питающей подстанции в указанный высоковольтный распределительный пункт могут быть выполнены кабельными или воздушными.
Кроме того, распределительное устройство высокого напряжения трансформаторной подстанции дополнительно связано с существующими городскими электросетями на 10 кВ.
На чертеже представлена структура системы электроснабжения согласно полезной модели.
Система электроснабжения согласно полезной модели включает питающую подстанцию 1, связанную линиями электроснабжения 2 с высоковольтным распределительным пунктом (подстанцией) 3, по крайней мере одну, трансформаторную подстанцию 4, к выходу которой подключены потребители электроэнергии. Высоковольтный распределительный пункт (подстанция) 3 включает связанные последовательно вводное высоковольтное распределительное устройство 5, высоковольтный понижающий трансформаторный блок 6 и распределительный блок 7 высоковольтного напряжения, связанный с входом высокого напряжения трансформаторной подстанции 4 через распределительные линии 8, выполненные под напряжение 10 кВ. Линии электроснабжения 2 на участке ввода электроэнергии в высоковольтный распределительный пункт 3 выполнены под напряжение 20-35 кВ.
Трансформаторная подстанция 4 включает являющееся вводным распределительное устройство 9 высокого напряжения на 10 кв., связанное с блоком 10 понижающих трансформаторов, и распределительное устройство 11 низкого напряжения, с выхода которого электроэнергия распределяется потребителям.
Организация системы электроснабжения согласно полезной модели включает прокладку новых или дополнительных кабельных или воздушных линий 2 питающей сети электроснабжения на напряжение 20-35 кВ.
Сущность полезной модели заключается в организации передачи электроэнергии энергоемким потребителям на напряжении 20-35 кВ. Передача энергомощностей на напряжении 20-35 кВ ведет к существенному (практически в два раза) увеличению передаваемой мощности по одному транспортному узлу по сравнению с принятой в настоящее время системой передачи электроэнергии на напряжении 10 кВ. Распределение электроэнергии на напряжении 10 кВ позволяет в данном случае организовать, в том числе резервирование энергоснабжения от существующей городской электросети, работающей на напряжении 10 кВ, путем подключения городских сетей к распределительному устройству 9 высокого напряжения трансформаторной подстанции 4.
На месте распределения энергии (непосредственно в узле максимального потребления электроэнергии) устанавливают высоковольтный распределительный пункт 3 Высоковольтный распределительный пункт (подстанция) 3 состоит из трех отдельных изолированных помещений, в каждом из которых размещены соответственно вводное высоковольтное распределительное устройство 5 (РУ-20(35) кВ), распределительный блок 7 высоковольтного напряжения (РУ-10 кВ) и трансформаторное помещение с высоковольтным трансформаторным блоком 6. Во вводном высоковольтном распределительном устройстве 5 производится подключение питающей линии электроснабжения 2 на напряжение 20-35 кВ и через коммутационные аппараты подключение его к силовому трансформатору трансформаторного блока 6. Указанный силовой трансформатор трансформаторного блока 6 преобразует электроэнергию напряжением 20-35 кВ в электроэнергию напряжением 10 кВ. Напряжение, пониженное до 10 кв., с трансформаторного блока 6 заводится в распределительный блок 7 высоковольтного напряжения, с которого по кабельным линиям 8 поступает в распределительные устройства 9 высокого напряжения (РУ 10 кВ.) трансформаторных подстанций 4. Распределительное устройство 9 высокого напряжения через коммутационные устройства подключено к блоку 10 понижающих трансформаторов, в котором осуществляется понижение напряжения до величины 0,4 кв. С выхода указанного блока 10 понижающих трансформаторов пониженное напряжение через распределительное устройство 11 низкого напряжения поступает к потребителям.
Линии электроснабжения 2 на участках до ввода во вновь возводимую распределительную трансформаторную подстанцию 3 выполняют под напряжение 20-35 кВ.
Распределительные кабельные линии 8, от вновь возведенной распределительной трансформаторной подстанции 3, выполняют под напряжение 10 кВ.
Помимо напряжения 10 кВ, подаваемого с высоковольтной подстанции 3, в качестве резервного питания трансформаторную подстанцию 4 подключают к кабельной линии 10 кВ от существующих городских сетей.
Конструктивно вновь введенное высоковольтное распределительное устройство 3 выполняют обычным образом. Коммутационные, контрольные и защитные устройства и оборудование вспомогательного напряжения преимущественно группируют в ячейки. Ячейки изготавливают, укомплектовывают указанными устройствами и оборудованием и монтируют в заводских условиях, которые затем транспортируют к месту возведения высоковольтной распределительной подстанции 3. Распределительную трансформаторную подстанцию 3 оборудуют системами телемеханизации. Системы телемеханизации включают системы телеуправления, телесигнализации и телеизмерения.
За счет сокращения количества распределительных подстанций до одного высоковольтного блока, а также уменьшения количества кабельных или воздушных линий и используемого электротехнического оборудования, система электроснабжения, согласно полезной модели, обеспечивает повышение экономичности организации электроснабжения при одновременном обеспечении высокой надежности, снижении материальных затрат на производство, снижении аварийности и обеспечении бесперебойной работы всех участков электроснабжения.