Diseño de redes eléctricas 0.38 y 10 kV en zonas rurales

Al diseñar redes eléctricas, se tienen en cuenta los siguientes tipos de trabajo: nueva construcción, expansión y reconstrucción.

La nueva construcción incluye la construcción de nuevas líneas de transmisión y subestaciones.

La expansión de las redes eléctricas, por regla general, se aplica solo a las subestaciones: es la instalación de un segundo transformador en una subestación existente con los trabajos de construcción necesarios.

La reconstrucción de las redes existentes implica cambiar los parámetros de las redes de transmisión de energía, conservando parcial o totalmente la parte constructiva de las instalaciones, con el fin de aumentar la potencia de transmisión de las redes, la confiabilidad del suministro eléctrico y la calidad de la transmisión. electricidad. La reconstrucción incluye el trabajo de reemplazo de cables de líneas aéreas, transferencia de redes a un voltaje nominal diferente, reemplazo de transformadores, interruptores y otros equipos en relación con un cambio de potencia o voltaje, instalación de equipos de automatización en redes.

El sistema de abastecimiento de los consumidores agrícolas está diseñado teniendo en cuenta el desarrollo de todos los sectores de la economía nacional en la región bajo consideración, incluidos los no agrícolas.

La documentación de diseño y contabilidad se desarrolla en base a una asignación de diseño. La asignación, como se indicó anteriormente, es emitida por el cliente del proyecto y aprobada para los sitios de construcción de la red eléctrica de acuerdo con el procedimiento establecido.

El cliente del proyecto, además de la asignación de diseño, emite a la organización de diseño un documento aprobado para la selección de un sitio de construcción; un acto de evaluación del estado técnico de las redes eléctricas en funcionamiento; condiciones técnicas para conectarse a redes de ingeniería y comunicaciones; materiales cartográficos; información sobre edificios existentes, servicios subterráneos, el estado del medio ambiente, etc.; condiciones técnicas para conectar la instalación diseñada a las fuentes de energía.

Se adjunta además la asignación para el diseño de líneas aéreas de 10 kV: planes de uso de suelo en el área de la línea eléctrica; planos generales de los objetos de diseño que se conectarán a las líneas de diseño y sus cargas; un acto de evaluación de la condición técnica y esquemas de trabajo de las redes eléctricas en el área de la línea diseñada; mapas topográficos de asentamientos en el área de la línea diseñada, así como otros datos de diseño.

La asignación para el diseño de líneas de 0,38 kV y subestaciones transformadoras de 10/0,4 kV incluye: base para el diseño; zona en construcción; tipo de construcción; longitud de línea 0,38 kV; tipo de subestaciones transformadoras; diseño escénico; la duración del proyecto; fecha de inicio de la construcción; el nombre de las organizaciones de diseño y construcción; inversión de capital. Además, el encargo para el diseño de redes de 0,38 kV se acompaña de: especificaciones técnicas del sistema eléctrico de potencia para conexión a redes eléctricas; acto de evaluación del estado técnico de las redes de 0,38 kV; datos sobre el nivel alcanzado de consumo de electricidad para un edificio residencial y otros materiales.

El diseño de los sitios de construcción se lleva a cabo sobre la base de esquemas para el desarrollo de redes eléctricas de 35 ... 110 kV y 10 kV, por regla general, en una etapa, es decir. desarrollar un proyecto para el diseño técnico: proyecto técnico y documentación de trabajo para la construcción de la instalación.

Al diseñar la construcción de redes eléctricas nuevas, de expansión, reconstrucción y reequipamiento técnico existentes con un voltaje de 0,38 ... 110 kV para fines agrícolas, se guían por los "Estándares de diseño tecnológico para redes eléctricas con fines agrícolas" ( STPS) junto con otros documentos normativos y directivos. Los requisitos de las Normas no se aplican al cableado de suministro de energía eléctrica, circuitos de iluminación con un voltaje de hasta 1000 V en el interior de edificios e instalaciones.

Las líneas eléctricas de 0,38 … 10 kV, por regla general, deben realizarse sobre el suelo. Las líneas de cable se utilizan en los casos en que según PUE la construcción de líneas aéreas no está permitida para el suministro de consumidores responsables (al menos una de las líneas eléctricas principales o de respaldo) y consumidores ubicados en áreas con condiciones climáticas severas (IV - zona especial de hielo) y tierras valiosas.

Se utilizan subestaciones transformadoras con una tensión de 10 / 0,4 kV de tipo cerrado y producción en fábrica completa.

La justificación de las soluciones técnicas se realiza sobre la base de cálculos técnicos y económicos. Entre las opciones técnicamente comparables, se da preferencia a la opción con los costos reducidos más bajos.

Las soluciones esquemáticas de las redes eléctricas se seleccionan de acuerdo con los modos normal, reparación y post-emergencia.

La distribución de las pérdidas de tensión entre los elementos de la red eléctrica se realiza sobre la base de un cálculo basado en la desviación de tensión admisible (GOST 13109-97 — la desviación de tensión normal admisible para el usuario es de ± 5 % de la nominal, la se permite una desviación máxima de hasta ± 10 %) para los consumidores de energía y los niveles de tensión en la alimentación del centro de autobuses.

Pérdida de voltaje no debe exceder los 10 kV en redes eléctricas — 10%, en redes eléctricas 0,38 / 0,22 kV — 8%, en cableado eléctrico de edificios residenciales de un piso — 1%, en cableado eléctrico de edificios, estructuras, de dos pisos y de varios pisos edificios residenciales de pisos — 2%...

En ausencia de datos iniciales para calcular la desviación de voltaje de los receptores eléctricos, se recomienda tomar pérdidas de voltaje en los elementos de la red de 0,38 kV: en las líneas que alimentan a los usuarios de servicios públicos — 8%, industriales — 6,5%, complejos ganaderos — 4%. del valor nominal.

En el diseño de redes eléctricas para fines agrícolas, la potencia de los dispositivos de compensación debe determinarse de acuerdo con la condición de proporcionar un coeficiente de potencia reactiva óptimo, en el que se logre un mínimo de los costos reducidos de reducción de pérdidas eléctricas.

Requisitos de diseño para líneas eléctricas con una tensión de 0,38 / 0,22 kV

Al diseñar líneas aéreas con suspensión conjunta en soportes de alambre de líneas eléctricas de 0,38 / 0,22 kV y líneas de cable con un voltaje de hasta 360 V, es necesario guiarse por PUE, el uso de soportes de líneas aéreas para suspensión conjunta de cables de alimentación (380 V) y cable de radiación (no superior a 360 V) y NTPS.

En los tramos de líneas sucesivas paralelas de 0,38 y 10 kV, se deberá tener en cuenta la posibilidad técnica y económica de utilizar soportes comunes para la suspensión conjunta de los hilos de las dos líneas aéreas sobre ellos.

La selección de alambres y cables, la potencia de los transformadores de potencia debe realizarse al mínimo de los costos indicados.

Las líneas eléctricas con una tensión de 0,38 kV deben tener un neutro sólidamente puesto a tierra; en las líneas que se extienden desde una subestación de 10 / 0,4 kV, no se deben proporcionar más de dos o tres secciones de cables.

Los alambres y cables seleccionados se verifican:

• sobre las desviaciones admisibles de tensión en los consumidores;

• para cargas de corriente a largo plazo admisibles según las condiciones de calefacción en los modos normal y después de emergencia;

• asegurar el funcionamiento fiable de la protección en caso de cortocircuito monofásico y fase-fase;

• para el arranque de motores de inducción de rotor de jaula de ardilla.

Los cables con aislamiento de plástico protegidos por fusibles deben someterse a pruebas de resistencia térmica contra corrientes de cortocircuito.

La conductividad del hilo neutro de las líneas de 0,38 kV que alimentan principalmente cargas monofásicas (más del 50% en términos de potencia), así como los receptores eléctricos de granjas ganaderas y avícolas, no debe ser inferior a la conductividad del hilo de fase. La conductividad del conductor neutro podrá ser superior a la conductividad del conductor de fase si ello es necesario para asegurar las desviaciones de tensión admisibles para las lámparas de alumbrado exterior, así como cuando no sea posible prever otros medios de la selectividad necesaria para la protección de la línea. de cortocircuitos monofásicos. En todos los demás casos, la conductividad del conductor neutro debe tomarse al menos el 50% de la conductividad de los conductores de fase.

En líneas aéreas a consumidores individuales con carga concentrada, es necesario prever la suspensión de ocho conductores con la división del conductor de una fase a dos en soportes con un conductor neutro común. En el caso de suspensión conjunta de soportes comunes de cables de dos líneas conectadas a fuentes de energía independientes, es necesario proporcionar conductores neutros independientes para cada línea.

Los conductores de alumbrado público deben estar ubicados al costado del carril de la calle. Los cables de fase deben estar ubicados por encima de cero.

Las luminarias de alumbrado público están conectadas a conductores de fase especialmente diseñados y un conductor neutro común de la red eléctrica. Las luminarias se colocan en un patrón de tablero de ajedrez cuando se instalan en ambos lados de la calle.El encendido y apagado del alumbrado público deberá ser automático y realizarse de forma centralizada desde el cuadro de distribución del centro de transformación. Los VL 0,38 kV están equipados con conductores de aluminio, acero-aluminio y aleación de aluminio.

En áreas con edificios de un solo piso, se recomienda utilizar conductores autosoportados con aislamiento resistente a la intemperie para derivar desde las líneas hasta las entradas del edificio.

La selección de rutas de líneas aéreas de 10 kV debe realizarse de acuerdo con los requisitos de los documentos reglamentarios para la selección y levantamiento de rutas de líneas.

Si es necesario construir líneas eléctricas aéreas que discurran en el mismo sentido que las existentes, se deben realizar cálculos técnicos y económicos que justifiquen la posibilidad de construir nuevas o aumentar la capacidad de las líneas existentes.

La tensión nominal fase a fase de las redes de distribución por encima de 1000 V debe tomarse como mínimo de 10 kV.

Al reconstruir y expandir las redes existentes con un voltaje de 6 kV, es necesario prever su transferencia a un voltaje de 10 kV, utilizando, si es posible, equipos, alambres y cables instalados. Excepcionalmente se permite mantener una tensión de 6 kV con los estudios de factibilidad correspondientes.

En líneas aéreas de 10 kV con aisladores de clavija, la distancia entre los soportes de anclaje no debe ser superior a 2,5 km en I -II áreas sobre hielo y 1,5 km en III - áreas especiales.

En líneas aéreas de 10 kV, se recomienda el uso de conductores de acero-aluminio, en áreas con espesor de pared de hielo estándar de 5-10 mm y una presión de viento de alta velocidad de 50 N/m2, se permite el uso de conductores de aluminio.

Se recomienda que las líneas de cable se hagan con un cable con conductores de aluminio con aislamiento de plástico.

La sobrecarga se puede construir con hormigón armado sobre bastidores vibrados y centrífugos, soportes de madera y metal.

Se recomienda el uso de soportes de acero de líneas aéreas de 10 kV en intersecciones con estructuras de ingeniería (ferrocarriles y carreteras), con espacios de agua, en secciones limitadas de rutas, en áreas montañosas, en tierras agrícolas valiosas y también como soportes de esquina de anclaje en líneas de doble contorno.

Se recomienda utilizar soportes de doble circuito en líneas aéreas de 10 kV en grandes cruces sobre cuerpos de agua, así como en tramos de líneas aéreas que pasan por terrenos ocupados por cultivos agrícolas (arroz, algodón, etc.), así como en los accesos a subestaciones, si la construcción está prevista en esta dirección, una línea.

Las líneas aéreas de 10 kV se realizan con aisladores de espiga y suspensión, tanto de vidrio como de porcelana, debiendo preferirse los aisladores de vidrio. Los aisladores suspendidos deben utilizarse en líneas eléctricas aéreas de 10 kV para explotaciones ganaderas y en soportes de anclaje (soportes de extremo, de esquina de anclaje y de transición).

Requisitos de diseño para centros de transformación de 10 kV

Las subestaciones 10/0,4 kV deben estar ubicadas: en el centro de cargas eléctricas; adyacente al camino de acceso, teniendo en cuenta la provisión de accesos convenientes a las líneas aéreas y de cable; en lugares sin calefacción y, por regla general, en lugares con un nivel de agua subterránea por debajo de los cimientos.

Fuente de alimentación Se recomienda que los usuarios domésticos e industriales sean alimentados desde diferentes subestaciones o sus secciones.

No se recomienda colocar subestaciones con conductos de aire cerca de escuelas, instalaciones infantiles y deportivas.

Los esquemas de subestaciones se seleccionan sobre la base de esquemas para el desarrollo de redes eléctricas en áreas de 35 ... 110 kV y cálculos técnicos y económicos para la expansión, reconstrucción y reequipamiento técnico de redes eléctricas con un voltaje de 10 kV en zonas de redes eléctricas y están indicados en los proyectos de obra para alimentar instalaciones reales.

La elección de esquemas para conectar subestaciones de 10 / 0,4 kV a fuentes de energía se basa en una comparación económica de opciones según categorías de consumidores de electricidad en términos de confiabilidad del suministro de energía de acuerdo con las “Directrices metodológicas para asegurar el diseño de los niveles estándar de fiabilidad del suministro de los consumidores agrarios”

Las subestaciones 10/0,4 kV, que abastezcan a usuarios de segunda categoría con carga estimada de 120 kW y más, deberán contar con alimentación bidireccional. Se permite conectar una subestación de 10/0,4 kV, alimentando consumidores de segunda categoría con carga de diseño inferior a 120 kW, con un ramal de una carretera de 10 kV, separados en la punta del ramal a ambos lados por seccionadores, si la longitud del ramal no supera los 0,5 km.

Las subestaciones de 10 / 0,4 kV, por regla general, deben diseñarse como transformadores individuales. Las subestaciones de dos transformadores 10/0,4 kV deben estar diseñadas para alimentar consumidores de primera categoría y consumidores de segunda categoría, que no permitan la interrupción del suministro eléctrico por más de 0,5 horas, así como consumidores de segunda categoría con un carga aproximada de 250 kW o más.

Se recomienda equipar dos subestaciones transformadoras con dispositivos para encender automáticamente la fuente de alimentación de respaldo de las barras colectoras de 10 kV bajo una combinación de las siguientes condiciones obligatorias: la presencia de consumidores de energía de las categorías I y II; conexión a dos fuentes de alimentación independientes; si simultáneamente al disparo de una de las dos líneas de alimentación de 10 kV, un transformador de potencia pierde simultáneamente su alimentación. Al mismo tiempo, los consumidores de energía eléctrica de categoría I deben contar adicionalmente con dispositivos de respaldo automático directamente en la entrada de 0,38 kV de consumidores eléctricos.

Se deben utilizar subestaciones de tipo cerrado 10 / 0,4 kV: cuando se construyan subestaciones transformadoras de apoyo, hasta celdas de 10 kV desde las cuales se conectan más de dos líneas de 10 kV; para alimentar consumidores de consumidores de la primera categoría con una carga de diseño total de 200 kW y más; en condiciones de desarrollo estrecho de asentamientos; en regiones con clima frío a una temperatura del aire inferior a 40 ° C; en áreas con una atmósfera contaminada de grado III y superior; en áreas con una capa de nieve de más de 2 m Como regla general, se deben utilizar subestaciones de 10 / 0,4 kV con entradas de aire de líneas de 10 kV. Los sellos de línea de cable deben usarse: en redes de cable; durante la construcción de subestaciones con solo entradas de cables para líneas; en condiciones en que sea imposible el paso de líneas aéreas en los accesos a la subestación y en otros casos en que esté técnica y económicamente justificado.

Los transformadores de 10/0,4 kV se suelen utilizar con una llave de paso para la regulación de tensión.

Se deben utilizar transformadores de 10 / 0,4 kV con una capacidad de hasta 160 kVA inclusive con un circuito de devanado en "estrella en zigzag" con un devanado neutro de 0,4 kV para alimentar a los consumidores agrícolas domésticos.

Rastorguev V. M.