Conception de réseaux électriques 0,38 et 10 kV en milieu rural

Lors de la conception des réseaux électriques, les types de travaux suivants sont pris en compte : nouvelle construction, extension et reconstruction.

Les nouvelles constructions comprennent la construction de nouvelles lignes de transmission et de nouvelles sous-stations.

L'expansion des réseaux électriques, en règle générale, ne s'applique qu'aux sous-stations - il s'agit de l'installation d'un deuxième transformateur dans une sous-station existante avec les travaux de construction nécessaires.

La reconstruction des réseaux existants implique de modifier les paramètres des réseaux de transport d'électricité, tout en préservant partiellement ou totalement la partie construction des installations, afin d'augmenter la puissance d'émission des réseaux, la fiabilité de l'alimentation électrique et la qualité de la transmission électricité. La reconstruction comprend les travaux de remplacement des câbles des lignes aériennes, le transfert des réseaux à une tension nominale différente, le remplacement des transformateurs, interrupteurs et autres équipements liés à un changement de puissance ou de tension, l'installation d'équipements d'automatisation dans les réseaux.

Le système d'approvisionnement des consommateurs agricoles est conçu en tenant compte du développement de tous les secteurs de l'économie nationale de la région considérée, y compris les secteurs non agricoles.

La documentation de conception et de comptabilité est élaborée sur la base d'une mission de conception. La mission, comme indiqué ci-dessus, est émise par le client du projet et approuvée pour les chantiers de construction du réseau électrique conformément à la procédure établie.

Le maître d'ouvrage du projet, en plus de la mission de conception, délivre à l'organisme de conception un document approuvé pour la sélection d'un chantier de construction ; un acte d'appréciation de l'état technique des réseaux électriques en exploitation ; conditions techniques de connexion aux réseaux d'ingénierie et de communication ; documents cartographiques; des informations sur les bâtiments existants, les réseaux souterrains, l'état de l'environnement, etc. ; conditions techniques de raccordement de l'installation conçue aux sources d'alimentation.

La mission pour la conception des lignes aériennes 10 kV est en outre jointe : plans d'occupation des sols dans la zone de la ligne électrique ; plans généraux des objets conçus qui seront connectés aux lignes conçues et à leurs charges ; un acte d'évaluation de l'état technique et des schémas des réseaux électriques en fonctionnement dans la zone de la ligne conçue ; cartes topographiques des agglomérations dans la zone de la ligne conçue, ainsi que d'autres données de conception.

La mission de conception des lignes 0,38 kV et des postes de transformation 10 / 0,4 kV comprend : base de conception ; zone de construction; Type de construction ; longueur de ligne 0,38 kV ; type de postes de transformation ; conception scénique; la durée du projet; date de début de construction ; le nom des organismes de conception et de construction ; investissement en capital. Par ailleurs, la mission de conception des réseaux 0,38 kV est accompagnée : des spécifications techniques du système d'alimentation électrique pour le raccordement aux réseaux électriques ; acte d'évaluation de l'état technique des réseaux 0,38 kV ; données sur le niveau de consommation d'électricité atteint pour un bâtiment résidentiel et d'autres matériaux.

La conception des chantiers de construction est réalisée sur la base de schémas de développement de réseaux électriques de 35 ... 110 kV et 10 kV, en règle générale, en une seule étape, c'est-à-dire élaborer un projet de conception technique - projet technique et documentation de travail pour la construction de l'installation.

Lors de la conception de la construction de nouveaux, de l'expansion, de la reconstruction et du rééquipement technique des réseaux électriques existants avec une tension de 0,38 ... 110 kV à des fins agricoles, ils sont guidés par les "Normes de conception technologique pour les réseaux électriques à des fins agricoles" ( STPS) ainsi que d'autres documents réglementaires et directifs. Les exigences des normes ne s'appliquent pas au câblage d'alimentation électrique, aux circuits d'éclairage avec une tension jusqu'à 1000 V à l'intérieur des bâtiments et des installations.

Les lignes électriques 0,38 … 10 kV, en règle générale, doivent être réalisées au-dessus du sol. Les câbles sont utilisés dans les cas où, selon PUE la construction de lignes aériennes n'est pas autorisée pour l'alimentation des consommateurs responsables (au moins une des lignes électriques principales ou de secours) et des consommateurs situés dans des zones à conditions climatiques sévères (IV - zone de glace spéciale) et des terres de valeur.

Les sous-stations de transformation avec une tension de 10 / 0,4 kV sont utilisées de type fermé et de production en usine complète.

La justification des solutions techniques est effectuée sur la base de calculs technico-économiques. Parmi les options techniquement comparables, la préférence est donnée à l'option dont les coûts réduits sont les plus faibles.

Les solutions schématiques des réseaux électriques sont sélectionnées selon les modes normal, réparation et post-urgence.

La répartition des pertes de tension entre les éléments du réseau électrique est effectuée sur la base d'un calcul basé sur l'écart de tension admissible (GOST 13109-97 - l'écart de tension normal admissible pour l'utilisateur est de ± 5% de la valeur nominale, le l'écart maximal est autorisé jusqu'à ± 10 %) pour les consommateurs d'énergie et les niveaux de tension dans l'alimentation centrale du bus.

Perte de tension ne doit pas dépasser 10 kV dans les réseaux électriques - 10%, dans les réseaux électriques 0,38 / 0,22 kV - 8%, dans le câblage électrique des bâtiments résidentiels à un étage - 1%, dans le câblage électrique des bâtiments, des structures, à deux étages et à plusieurs étages immeubles résidentiels à étages — 2 %...

En l'absence de données initiales pour le calcul de l'écart de tension pour les récepteurs électriques, il est recommandé de prendre des pertes de tension dans les éléments du réseau de 0,38 kV: dans les lignes alimentant les utilisateurs des services publics - 8%, industriels - 6,5% , complexes d'élevage - 4% de la valeur nominale.

Lors de la conception de réseaux électriques à des fins agricoles, la puissance des dispositifs de compensation doit être déterminée en fonction de la condition de fournir un coefficient de puissance réactive optimal, dans lequel un minimum des coûts réduits de réduction des pertes d'électricité est atteint.

Exigences de conception pour les lignes électriques avec une tension de 0,38 / 0,22 kV

Lors de la conception de lignes aériennes avec suspension commune sur des supports de câbles de lignes électriques 0,38 / 0,22 kV et de lignes de câbles avec une tension allant jusqu'à 360 V, il est nécessaire d'être guidé par PUE, l'utilisation de supports de ligne aérienne pour la suspension conjointe des fils d'alimentation (380 V) et du rayonnement de câble (pas plus de 360 ​​V) et NTPS.

Sur les sections de lignes parallèles suivantes de 0,38 et 10 kV, il convient de prendre en compte la possibilité technique et économique d'utiliser des supports communs pour la suspension conjointe des fils des deux lignes aériennes sur celles-ci.

La sélection des fils et des câbles, la puissance des transformateurs de puissance doivent être effectuées au minimum des coûts indiqués.

Les lignes électriques avec une tension de 0,38 kV doivent avoir un neutre solidement mis à la terre ; sur les lignes partant d'un poste 10 / 0,4 kV, il ne faut pas prévoir plus de deux ou trois sections de fils.

Les fils et câbles sélectionnés sont vérifiés :

• sur les écarts de tension admissibles aux consommateurs ;

• pour les charges de courant admissibles à long terme en fonction des conditions de chauffage en mode normal et après les modes d'urgence ;

• assurer un fonctionnement fiable de la protection en cas de court-circuit monophasé et phase-phase ;

• pour le démarrage des moteurs à induction à rotor à cage d'écureuil.

Les câbles à isolation plastique protégés par des fusibles doivent être testés pour leur résistance thermique aux courants de court-circuit.

La conductivité du fil neutre des lignes de 0,38 kV alimentant principalement des charges monophasées (plus de 50% en termes de puissance), ainsi que des récepteurs électriques d'élevages et d'élevages de volailles, ne doit pas être inférieure à la conductivité du fil de phase. La conductivité du conducteur neutre peut être supérieure à la conductivité du conducteur de phase si cela est nécessaire pour garantir les écarts de tension admissibles pour les lampes d'éclairage extérieur, ainsi que lorsqu'il est impossible de fournir d'autres moyens de la sélectivité nécessaire pour la protection de ligne des courts-circuits monophasés. Dans tous les autres cas, la conductivité du conducteur neutre doit être prise au moins 50% de la conductivité des conducteurs de phase.

Sur les lignes aériennes vers des consommateurs individuels à charge concentrée, il est nécessaire de prévoir la suspension de huit conducteurs avec la division du conducteur d'une phase à deux sur des supports avec un conducteur neutre commun. Dans le cas d'une suspension conjointe de supports communs de fils de deux lignes connectées à des sources d'alimentation indépendantes, il est nécessaire de prévoir des conducteurs neutres indépendants pour chaque ligne.

Les conducteurs d'éclairage public doivent être situés du côté de la voie de rue. Les fils de phase doivent être situés au-dessus de zéro

Les appareils d'éclairage public sont connectés à des conducteurs de phase spécialement conçus et à un conducteur neutre commun du réseau électrique. Les luminaires sont placés en damier lorsqu'ils sont installés des deux côtés de la rue.L'allumage et l'extinction des lampadaires doivent être automatiques et effectués de manière centralisée à partir du tableau de distribution du poste de transformation. Les VL 0,38 kV sont équipés de conducteurs en aluminium, acier-aluminium, ainsi qu'en alliage d'aluminium.

Dans les zones avec des bâtiments à un étage, il est recommandé d'utiliser des conducteurs autoportants avec une isolation étanche aux intempéries pour le branchement des lignes aux entrées des bâtiments.

La sélection des tracés de ligne aérienne 10 kV doit être effectuée conformément aux exigences des documents réglementaires pour la sélection et l'étude des tracés de ligne.

S'il est nécessaire de construire des lignes électriques aériennes allant dans le même sens que les lignes existantes, des calculs technico-économiques doivent être effectués pour justifier la possibilité d'en construire de nouvelles ou d'augmenter la capacité des lignes existantes.

La tension nominale phase-phase des réseaux de distribution au-dessus de 1000 V doit être prise au moins 10 kV.

Lors de la reconstruction et de l'extension de réseaux existants avec une tension de 6 kV, il est nécessaire de prévoir leur transfert à une tension de 10 kV, en utilisant, si possible, les équipements, fils et câbles installés. Le maintien d'une tension de 6 kV est exceptionnellement autorisé avec des études de faisabilité appropriées.

Sur les lignes aériennes de 10 kV avec isolateurs à broches, la distance entre les supports d'ancrage ne doit pas dépasser 2,5 km dans les zones I -II sur glace et 1,5 km dans III - zones spéciales.

Sur les lignes aériennes de 10 kV, l'utilisation de conducteurs en acier-aluminium est recommandée, dans les zones avec une épaisseur de paroi de glace standard de 5-10 mm et une pression de vent à grande vitesse de 50 N / m2, l'utilisation de conducteurs en aluminium est autorisée.

Il est recommandé de réaliser les lignes de câble avec un câble avec des conducteurs en aluminium avec une isolation en plastique.

Les frais généraux peuvent être construits en béton armé sur des crémaillères vibrées et centrifuges, des supports en bois et en métal.

Il est recommandé d'utiliser des supports en acier de lignes aériennes de 10 kV aux intersections avec des ouvrages d'art (chemins de fer et autoroutes), avec des espaces aquatiques, sur des sections limitées de routes, dans des zones montagneuses, sur des terres agricoles de valeur, ainsi que comme supports d'angle d'ancrage sur courbes de niveau doubles.

Il est recommandé d'utiliser des supports à double circuit sur les lignes aériennes 10 kV aux grands franchissements d'obstacles d'eau, ainsi que sur les tronçons de lignes aériennes traversant des terres occupées par des cultures agricoles (riz, coton, etc.), ainsi qu'aux abords des sous-stations, si des constructions sont prévues dans cette direction.

Les lignes aériennes de 10 kV sont réalisées à l'aide d'isolateurs à broches et à suspension, à la fois en verre et en porcelaine, mais les isolateurs en verre doivent être préférés. Les isolateurs suspendus doivent être utilisés sur les lignes électriques aériennes 10 kV pour les élevages et sur les supports d'ancrage (supports d'extrémité, d'angle d'ancrage et de transition).

Exigences de conception pour les postes de transformation de 10 kV

Les sous-stations 10 / 0,4 kV doivent être situées : au centre des charges électriques ; à côté de la route d'accès, en tenant compte de la fourniture d'approches pratiques pour les lignes aériennes et les câbles ; dans des endroits non chauffés et, en règle générale, dans des endroits où le niveau des eaux souterraines est inférieur aux fondations.

Source de courant il est recommandé aux utilisateurs domestiques et industriels d'être alimentés à partir de différentes sous-stations ou de leurs sections.

Il n'est pas recommandé de placer des sous-stations avec des conduits d'air à proximité d'écoles, d'installations pour enfants et sportives.

Les schémas de sous-stations sont sélectionnés sur la base de schémas de développement de réseaux électriques dans des zones de 35 ... 110 kV et de calculs techniques et économiques pour l'expansion, la reconstruction et le rééquipement technique de réseaux électriques avec une tension de 10 kV dans domaines des réseaux électriques et sont indiqués dans les projets de travaux pour alimenter les installations réelles.

Le choix des schémas de raccordement des sous-stations 10 / 0,4 kV aux sources d'alimentation est basé sur une comparaison économique des options en fonction de catégories de consommateurs d'électricité en termes de fiabilité de l'alimentation électrique conformément aux "Lignes directrices méthodologiques pour assurer la conception des niveaux standards de fiabilité de l'approvisionnement des consommateurs agricoles"

Les sous-stations 10 / 0,4 kV, alimentant les utilisateurs de la deuxième catégorie avec une charge estimée de 120 kW et plus, doivent avoir une alimentation électrique bidirectionnelle. Il est permis de connecter une sous-station 10 / 0,4 kV, alimentant des consommateurs de deuxième catégorie avec une charge de conception inférieure à 120 kW, avec une branche d'une autoroute 10 kV, séparée au point de la branche des deux côtés par des sectionneurs, si la longueur de la branche ne dépasse pas 0,5 km.

Les sous-stations 10 / 0,4 kV, en règle générale, doivent être conçues comme des transformateurs simples. Les sous-stations à deux transformateurs 10 / 0,4 kV doivent être conçues pour alimenter les consommateurs de la première catégorie et les consommateurs de la deuxième catégorie, qui ne permettent pas une interruption de l'alimentation électrique pendant plus de 0,5 heure, ainsi que les consommateurs de la deuxième catégorie avec un charge approximative de 250 kW ou plus.

Il est recommandé d'équiper deux postes de transformation de dispositifs d'enclenchement automatique de l'alimentation de secours des jeux de barres 10 kV sous une combinaison des conditions obligatoires suivantes : la présence de consommateurs d'énergie des catégories I et II ; connexion à deux alimentations indépendantes ; si simultanément au déclenchement d'une des deux lignes d'alimentation 10 kV, un transformateur de puissance perd simultanément son alimentation. Dans le même temps, les consommateurs d'énergie électrique de catégorie I doivent en outre être équipés de dispositifs de secours automatiques directement à l'entrée de 0,38 kV des consommateurs électriques.

Des sous-stations de type fermé 10 / 0,4 kV doivent être utilisées : lors de la construction de sous-stations de transformation de support, aux tableaux 10 kV à partir desquels plus de deux lignes 10 kV sont connectées ; pour alimenter les consommateurs de consommateurs de la première catégorie avec une charge de conception totale de 200 kW et plus ; dans les conditions de développement étroit des colonies; dans les régions à climat froid à une température de l'air inférieure à 40 ° C; dans les zones à atmosphère polluée de degré III et plus; dans les zones avec une couverture de neige de plus de 2 m.En règle générale, des sous-stations 10 / 0,4 kV avec des entrées d'air provenant de lignes 10 kV doivent être utilisées. Les scellés pour câbles doivent être utilisés : dans les réseaux câblés ; lors de la construction de sous-stations avec uniquement des entrées de câbles pour les lignes ; dans des conditions où le passage des caténaires aux abords du poste est impossible et dans les autres cas où cela est techniquement et économiquement justifié.

Les transformateurs 10 / 0,4 kV sont généralement utilisés avec une prise OFF pour la régulation de la tension.

Des transformateurs 10 / 0,4 kV d'une capacité allant jusqu'à 160 kVA inclus avec un circuit d'enroulement "étoile-zigzag" avec un enroulement neutre de 0,4 kV doivent être utilisés pour alimenter les consommateurs agricoles domestiques.

Rastorguev V.M.