Электроснабжение городов

Города являются крупными потребителями электрической энергии, так как в них не только проживает 65 % населения страны, но и расположено много промышленных предприятий.
Последние годы характеризуются появлением в крупных и крупнейших городах объектов общественно-коммунального характера, электрические нагрузки и электропотребление которых сравнимы с аналогичными показателями крупных промышленных предприятии.
К таким объектам относятся:
– городской электрифицированный транспорт (тяговые подстанции метро имеют мощность 2000–4500 кВт, трамвайно-троллейбусные – до 2500 кВт в зависимости от интенсивности движения);
– водопровод и канализация (в крупнейших городах в системах электроснабжения головных насосных станций и очистных сооружений используются подстанции 35–110 кВ);

– большие спортивные комплексы, в частности, система электроснабжения дворца спорта на 25 тыс. мест имеет установленную мощность трансформаторов 11 000 кВА, электрическая нагрузка составляет около 9000 кВт;
– больничные комплексы, например, один из таких комплексов в Санкт-Петербурге характеризуется установленной мощностью 7920 кВА трансформаторов 10/0,38 кВ при максимальной электрической нагрузке 4500 кВт;
– современные гостиницы, оборудованные установками искусственного климата, централизованной системой пылеуборки, электропищеблоками (гостиница на 1200 мест имеет установленную мощность трансформаторов 3700 кВ. А и максимальную нагрузку около 2600 кВт);
– современные крупные торговые комплексы.

Системой электроснабжения города называется совокупность электрических станций, понижающих и преобразовательных подстанций, питающих и распределительных линий и электроприемников, обеспечивающих технологические процессы коммунально-бытовых, промышленных и транспортных потребителей электроэнергии, расположенных на территории города и частично в пригородной зоне.

Структурная схема электроснабжения крупного города содержит комплекс сложных сооружений:
1 – районная
электростанция; 2 – повышающий трансформатор; 3 – воздушная линия
электропередачи напряжением 110–220 кВ; 4 – подстанция глубокого ввода (центр питания); 5 – распределительное устройство; 6 – питающая кабельная линия; 7 – распределительный пункт;
8 – распределительная кабельная линия; 9 – трансформаторная понизительная подстанция; 10, 14– кабельные линии напряжением 380 В; 11 – вводно-распределительное устройство; 12 – кабельная линия напряжением 35 кВ; 13 – главная понизительная подстанция предприятия; 15 – распределительный щит на напряжение 380/220 В

Линии электропередачи электрических сетей СЭС городов состоят из:
– воздушных линий 35–220 кВ внешнего электроснабжения города;
– кабельных (или воздушных) линий 110–220 кВ глубоких вводов высокого напряжения в центральные районы жилых и промышленных территорий;
– кабельных (или воздушных) линий наружных распределительных линий 0,38–6–10–20 кВ;
– электрических линий внутренних сетей 0,38 кВ жилых, общественных и производственных зданий.
Электроэнергия в процессе передачи её от электростанции до потребителей преобразуется один или несколько раз (по напряжению, роду тока или его частоты), и по мере приближения к потребителям распределяется на более мелкие потоки (осуществляется несколько ступеней распределения электроэнергии).

Упрощенная структурная схема электроснабжения города:
ГРЭС – государственная районная электростанция; Г – генератор; ПВ – повысительная трансформаторная подстанция; ПН – понизительная трансформаторная подстанция; РУ – распределительное устройство 6–10 кВ; РП – распределительный пункт; ПП – пункт приема электроэнергии; ТП – трансформаторная подстанция; ВЛ – воздушная линия электропередачи; КЛ – кабельная линия электропередачи

Понижающими подстанциями систем электроснабжения городов являются: городские подстанции (35–220 кВ), располагающиеся вблизи границы города; подстанции глубоких вводов 110–220 кВ, сооруженные непосредственно на территориях жилых районов и в промышленных зонах крупных городов; транспортные подстанции 6–10–20/0,38 кВ коммунально-бытовых и промышленных потребителей электроэнергии; выпрямительные подстанции городского и пригородного электрифицированного транспорта.
Для приема, преобразования и распределения электроэнергии используют различные устройства (электроустановки):
– распределительные устройства (РУ);
– распределительные пункты (РП);
– подстанции;
– трансформаторные подстанции (ТП);
– преобразовательные подстанции.

Электроприемники жилых зданий:
– электроприемники квартир;
– осветительные электроприборы;
– бытовые электроприборы: нагревательные; хозяйственные; культурно-бытовые; санитарно-гигиенические;
– электроприемники общедомового назначения:
– осветительные электроприемники: светильники лестничных клеток, технических подполий, чердаков, вестибюлей, холов, служебных и других помещений;
– силовые электроприемники: лифтовые установки; вентиляционные системы; противопожарные устройства.

Электроприемники общественных зданий:
– осветительные электроприемники;
– силовые электроприемники;
– механическое оборудование;
– электротепловое оборудование;
– холодильные машины;
– подъемно-транспортное оборудование;
– санитарно-технические установки;
– приточно-вытяжные вентиляционные установки и системы кондиционирования воздуха;
– системы связи и сигнализации;
– противопожарные устройства и др.