Кольцевые электрические сети - это тип электрической сети, в которой энергия передается по кольцу линий электропередачи. Это позволяет обеспечить высокую надежность и отказоустойчивость системы, так как при повреждении одного из элементов сети, подача электроэнергии может быть перенаправлена по другим линиям и кольцо продолжит функционировать.
В случае выхода из строя какого-либо участка радиальных сетей, многие потребители остаются без электричества, что является значительным недостатком таких сетей. В связи с этим, для обеспечения надежного электроснабжения важных потребителей, которым нельзя позволить длительные перерывы в электроснабжении, используются замкнутые сети.
Замкнутые сети представляют собой сети, в которых электроэнергия доставляется к потребителям как минимум с двух сторон.
Существуют различные типы замкнутых сетей, включая простые, где нагрузки питаются только с двух сторон, и сложные, где электроэнергия может подаваться к узловым точкам с трех и более сторон.
Схемы простых и сложных замкнутых сетей
Применение замкнутых схем в электрических сетях на напряжениях 6 (10) - 110 кВ является наиболее распространенным. В основном, в местных сетях используются простые замкнутые сети, такие как кольцевые или с двусторонним питанием.
Кроме того, существуют двухцепные линии, которые фактически являются частным случаем кольцевого питания. Однако сложные замкнутые схемы ограничены низковольтной «замкнутой сетью» в местных сетях.
В крупных городах такие сети применяются для питания городской коммунальной нагрузки на напряжении 400/230 В.
Линии, которые проложены по улицам города, смыкаются на перекрестках и питаются параллельно от нескольких источников, таким образом формируя схему данной сети.
Трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ, работающая в кольцевой электрической сети
В кольцевых электрических сетях используются переключательные устройства, которые позволяют управлять потоками энергии, изменять маршруты и восстанавливать электроснабжение после устранения аварий.
Благодаря этому, кольцевые сети обеспечивают стабильное и качественное электроснабжение потребителей даже в условиях непредвиденных ситуаций.
В магистральной подстанции, которая функционирует на основе магистральной схемы электроснабжения, имеется высоковольтное распределительное устройство. Оно состоит из трех ячеек, объединенных вместе.
В каждой из этих ячеек находятся различные коммутационные аппараты, например, заземляющий разъединитель, выключатель нагрузки или высоковольтный разъединитель.
Эти распределительные пункты, которые подключены к данной схеме электроснабжения, создают общую кольцевую сеть электроустановок, а связь между ними обеспечивается путем полного тока высоковольтных шин, проходящего через магистраль.
Так как основной целью создания кольцевых сетей является повышение надежности электроснабжения, так как при выходе из строя одного участка сети, то питание может быть перенаправлено по другим линиям, обеспечивая непрерывность электроснабжения потребителей.
Кольцевая схема электроснабжения города
На выбор конфигурации электрических сетей напряжением 6 (10) кВ влияют число и размещение потребителей на рассматриваемой территории, категории потребителей от надежности электроснабжения, наличие действующих источников электроснабжения и ряд других факторов.
Число возможных вариантов конфигурации может быть большим. Нередко применяется сеть 6 (10) кВ, для которой опорными являются два центра питания — трансформаторные подстанции 35/6(10), 110/6(10) или 110/35/6(10) кВ, либо разные секции одного центра питания, каждая из которых имеет питание от своего независимого источника. Такие сети и называют кольцевыми сетями.
В кольцевых сетях по магистральным линиям имеется возможность дать питание на присоединенные к ним подстанции 6 (10)/0,4 кВ как от одного, так и от другого источника питания. В кольцевых сетях могут быть применены и ответвления от магистральных линий. Если же это одиночные тупиковые линии, то они не имеют преимуществ резервирования.
Термин «кольцевые» относят к электрическим сетям, а не к линиям, так как в схеме задействуются и распределительные устройства высшего напряжения подстанций, присоединенных к магистральным линиям.
Термин «кольцующиеся линии» следует считать неточным.
Требования к фазировке в кольцевых сетях не отличаются от общих требований к фазировке в сетях, имеющие более одного источника питания.
Смотрите также:
Типы конфигурации электрических сетей
Конструктивное исполнение и режимы работы городской электрической сети
Типовые схемы электроснабжения, однолинейные схемы электрических сетей предприятий