Ответы на вопросы: Классификация и электроснабжение городов

Ниже представлены краткие и структурированные ответы на вопросы, которые удобно переписать в тетрадь. 1. Классификация и структура городов. Города классифицируются по численности населения: малые (до 50 тыс. чел.), средние (50-100 тыс.), крупные (100-250 тыс.), крупнейшие (250 тыс. - 1 млн) и города-миллионеры. По структуре город делится на функциональные зоны: жилую (селитебную), промышленную, коммунально-складскую и зону отдыха. 2. Общая характеристика систем электроснабжения города. Система электроснабжения (СЭС) города — это совокупность подстанций, распределительных устройств и линий электропередачи. Она должна обеспечивать надежность, качество энергии и возможность развития города. СЭС включает в себя питающие сети (35-220 кВ) и распределительные сети (6-10 кВ и 0,4 кВ). 3. Особенности электроэнергетической системы малого города. В малых городах преобладают воздушные линии электропередачи (ВЛ). Схемы сетей обычно простые (радиальные). Основными потребителями являются жилые дома частного сектора и небольшие предприятия местной промышленности. 4. Особенности электроэнергетической системы среднего города. В средних городах сочетаются воздушные и кабельные линии (КЛ). Появляются опорные подстанции \(110/10\) кВ. Схемы становятся более сложными (петлевыми) для обеспечения резервирования социально значимых объектов. 5. Особенности электроэнергетической системы крупного города. Характеризуется высокой плотностью нагрузок. Применяются глубокие вводы высокого напряжения (\(110-220\) кВ) в центр города. Сети выполняются преимущественно кабельными. Используются сложные замкнутые и автоматизированные схемы распределения. 6. Классификация электроприемников городов по надежности электроснабжения. Согласно ПУЭ, выделяют три категории: I категория — перерыв может повлечь угрозу жизни людей или большой материальный ущерб (требуется 2 независимых источника). II категория — перерыв приводит к массовому недоотпуску продукции или нарушению жизни горожан (допустим перерыв на время включения резерва дежурным персоналом). III категория — все остальные (допустим перерыв до 24 часов на ремонт). 7. Показатели надежности электроснабжения электроэнергетической системы городов. Основные показатели: \( \lambda \) — интенсивность отказов (количество отказов в год); \( T_{в} \) — среднее время восстановления электроснабжения; \( Q \) — вероятность отказа; \( \Delta W \) — средний недоотпуск электроэнергии. 8. Мероприятия по повышению надежности электроснабжения. К ним относятся: резервирование элементов сети, использование устройств автоматического включения резерва (АВР) и автоматического повторного включения (АПВ), секционирование сетей, использование кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. 9. Стандартные напряжения электроэнергетической системы городов. В городах России приняты следующие номинальные напряжения: Низкое: \(380/220\) В. Среднее (распределительное): \(6, 10, 20\) кВ. Высокое (питающее): \(35, 110, 220\) кВ. 10. Коммутационная аппаратура в электроэнергетической системе городов до 1 кВ. Применяются: автоматические выключатели, рубильники, переключатели, предохранители, контакторы и магнитные пускатели. 11. Коммутационная аппаратура в электроэнергетической системе городов выше 1000 В. Применяются: силовые выключатели (вакуумные, элегазовые), разъединители, выключатели нагрузки, отделители и короткозамыкатели. 12. Ущерб от перерывов электроснабжения электропотребителей. Ущерб делится на: Технологический (порча сырья, оборудования); Экономический (недополученная прибыль, штрафы); Социальный (нарушение работы транспорта, больниц, водоснабжения). 13. Способы выбора и проверки сечений проводов. Сечения выбираются по: 1) Экономической плотности тока или интервалам экономических нагрузок; 2) Допустимому нагреву (длительному току); 3) Допустимой потере напряжения; 4) Механической прочности. 14. Выбор сечений проводов по интервалам экономических нагрузок. Метод основан на использовании таблиц, где для каждого стандартного сечения указан диапазон тока, при котором данное сечение является наиболее выгодным с точки зрения затрат на сооружение и эксплуатацию. 15. Выбор сечений проводов по экономической плотности тока. Формула для расчета площади сечения: \[ S = \frac{I_{p}}{j_{ek}} \] где \( I_{p} \) — расчетный ток, \( j_{ek} \) — нормированное значение экономической плотности тока (зависит от материала и времени использования максимума нагрузки). 16. Проверка сечений проводов по допустимой потере напряжения. Потеря напряжения в линии не должна превышать нормируемых значений (обычно \( 5\% \)). Расчет ведется по формуле: \[ \Delta U = \frac{P \cdot L \cdot r_{0} + Q \cdot L \cdot x_{0}}{U_{nom}} \] где \( P, Q \) — мощности, \( L \) — длина, \( r_{0}, x_{0} \) — удельные сопротивления. 17. Выбор сечений проводов по допустимому току. Выбранное сечение проверяется по условию нагрева: \[ I_{p} \le I_{dop} \] где \( I_{dop} \) — длительно допустимый ток для данного типа провода и условий прокладки (по таблицам ПУЭ). 18. Основные элементы воздушных линий электропередачи. К основным элементам ВЛ относятся: провода, опоры (анкерные, промежуточные), изоляторы, линейная арматура (зажимы, распорки) и заземляющие устройства. В современных российских сетях активно внедряется СИП (самонесущий изолированный провод) для повышения безопасности.