Разработка распределительной сети 0,4 кВ для электроснабжения жилого массива одноэтажной застройки на примере с. Новопичугово, Ордынского района, Новосибирской области

Актуальность темы определяется тем, что эффективность и надежность функционирования систем электроснабжения зависит в первую очередь от технического состояния электрических сетей, требований бесперебойного питания потребителей всех категорий в нормальном, ремонтном и аварийных режимах, обеспечение качества электрической энергии в соответствии с ГОСТ 32144-2013.

Развитие электрических сетей - один из важнейших показателей уровня электроэнергетики страны. В России более 50% электросетевого оборудования исчерпали расчетный ресурс, но все еще сохраняет достаточную работоспособность. Ухудшение технического состояния электрических сетей - одна из основных причин увеличения повреждений воздушных линий электропередачи (ВЛ) и электрооборудования подстанций. Возникает актуальная задача реконструкции и модернизации электрических сетей, требующая огромных капитальных вложений. Поэтому актуальной задачей является выбор оптимального варианта реконструкции линии с заданной степенью надежности.

Автор статьи предлагает выполнить техническое решение для распределительных сетей напряжением 0,4 кВ, которые расположенные в с. Новопичугово, Ордынского района, Новосибирской области. Данные объекты выбраны не случайно. Электрические сети на напряжение 0,4 кВ, питающие потребителей с. Новопичугово, построены 30-40 лет назад. ВЛ выполнены неизолированным проводом, сечением 16-25 мм², общая протяженность линий составляет 2,7 км. Выявлена недостаточность пропускной способности распределительных сетей в связи с увеличением количества и мощности   электроприемников.

Рис. 1. Общий план расположения жилых домов и строений

 Потребителями электроэнергии являются индивидуальные жилые дома в количестве 59 шт., а также объекты социально-культурного и бытового назначения. Их количество и территориальное расположение определяется зоной обслуживания от одной трансформаторной подстанции (ТП) напряжением 10 / 0,4 кВ. Для обеспечения качества электрической энергии, надежности работы, а также снижения потерь электрической энергии необходимо выполнить реконструкцию распределительной сети 0,4 кВ. А именно произвести замену силового трансформатора ТП 10 / 0,4 кВ мощностью 160 кВА, замену деревянных опор на железобетонные, замену провода, замену силовых   вводов у потребителей, установить выносные приборы учета.

Выбор типа, мощности и местоположения подстанции во многом зависит от величины и характера электрических нагрузок и дислокации их на генеральном плане предприятия. Надежная и экономичная работа электрических аппаратов может быть обеспечена лишь при их правильном выборе по условиям работы как в длительном (нормальном) режиме, так и в режиме короткого замыкания. Принципиальная схема подстанции представлена на рисунке 2, на котором можно заметить комплектность ТП, состоящая из выключателя нагрузки QW и предохранителя FU, которые выполняют функции защиты, безопасности и надёжности подстанции. Так же в комплектность входят автоматические выключатели, защитно-коммутационная задача их основная цель, и последний элемент автоматы, которые значительно повышают надёжность системы. В данном случае для ТП был выбран масляный трансформатор ТМГ – 250/10-0,4 кВ, с номинальной мощностью 250 кВА.

Рис. 2. Принципиальная схема ТП

На рассматриваемом объекте установлены самонесущие изолированные провода (СИП), которые на порядок надежнее и имеют ряд преимуществ в эксплуатации. Провода СИП обладают условием защиты от схлестывания, на них не появляется наледь, они просты в монтаже и исключают возможность воровства электроэнергии. Так же, данный тип проводов используется радиальными схемами распределения нагрузок, что позволяет отводить от подстанции до 8 токоведущих линий. По результатам расчетов выбран провод для ВЛ 0,4 кВ  СИП-2 3х25+1х35.  Подключение   домов выполнено проводом   СИП-4 2х16. Создано условие для сечений проводов, указывающее на суммарные потери напряжения до удалённых потребителей, которые не должны превышать допустимых значений напряжения и варьироваться в пределах ∆Uдоп = 4 − 6%.  

Рис.3. Конструкция СИП

Данный самонесущий провод выполнен на основе жилы из алюминиевого сплава, вокруг которой наложена оболочка из сшитого светостабилизированного полиэтилена (рис.3). Для данного вида провода выбраны железобетонные опоры типа П23, УА23. Для снижения коммерческих потерь электроэнергии установить приборы учета типа РИМ 189.26 для однофазных вводов, РИМ 489.26 для трехфазных вводов. Опрос приборов учета будет проводиться дистанционно, показания передаваться на пульт инженера в филиале АО «РЭС».

Таким образом, реконструкция системы электроснабжения п. Новопичугово будет обладать высокими технико-экономическими показателями и обеспечит соответствующую и требуемую степень надежности электроснабжения проектируемого объекта, качество электрической энергии у потребителей. Общие технические решения данного проекта найдут применение в других населенных пунктах с одноэтажной застройки по Новосибирской области.

1. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций.

Учебник / Карнеева Л.К., Чиркова Т.В. – 3-е изд. – Академия, 2013. –    223 с.

2. Алтайский трансформаторный завод. Каталог продукции. «Трансформаторы масляных серий ТМГ, ТМГэ2, ТМГ (столбовые), ТМГФ, ТМ, ОМГ (столбовые), ТМГПН(Э)», 2011. – 10 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://alttrans.ru/pdf/7/16/ (дата обращения: 13.09.2023)
3. ГОСТ 31946-2012. Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи. – 20 c. [Электронный ресурс] – Режим доступа:          https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293777/4293777617.pdf (дата обращения: 13.09.2023)
4. Тульский В. Н. и др. Оценка качества электроэнергии в распределительных электрических сетях //Электроэнергия. Передача и распределение. – 2019. – №. 6. – С. 118-123. 
5. Киловольт: к электричеству с умом. Монтаж и установка трансформаторной подстанции – Режим доступа: https://www.10kilovolt.ru/article/transformatornaya_podstanciya/ustanovka_trans formatornih_ podstancii_ktp  (дата обращения: 14.09.2023)
6. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства: Учебное пособие для вузов / Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. − М.: Колос, 2000. – 498 с.