Для городов характерна большая плотность нагрузок, составляющая от 2 до 12 МВт/км2, и относительно равномерное их рассредоточение на ограниченной территории. Стесненные условия предопределяют применение кабельных линий, двухцепных воздушных линий, закрытых подстанций, простых схем. Ввиду того, что кабельные линии в 10—15 раз дороже воздушных, их используют только в районах с плотной застройкой.
Городские сети разделяются на:
а) сети внешнего и внутреннего электроснабжения
напряжением 110 кВ и выше;
б) питающие сети напряжением 10 кВ;
в) распределительные сети напряжением 10 кВ.
Наиболее предпочтительной считается схема сети
в виде двухцепного кольца напряжением 110 кВ, охватывающего город. От этого кольца целесообразны глубокие вводы напряжением 110 кВ в районы с высокой плотностью нагрузок.
Схемы питающих сетей напряжением 110 кВ определяются в основном требованиями надежности и предельно возможными загрузками линий в нормальных и послеаварийных режимах. Наиболее характерные схемы питающих сетей приведены на рис. 9.10.
Две питающие линии обычно работают раздельно (рис. 9.10,о). Распределительный пункт (РП) выполняют в виде двух секций, между которыми выключатель нормально отключен и на нем предусматривают автоматический ввод резерва. Взамен одной из питающих линий иногда целесообразно сооружать резервные перемычки между РП (рис. 9.10, б).
Распределительные сети 10 (6) кВ в зависимости от требуемой степени надежности строят по следующим схемам:
а) радиальным — без резервирования, в которых при повреждении элемента сети происходит полное погашение;
б) замкнутым — работающие в разомкнутом режиме, в которых при аварийных отключениях восстановление электроснабжения осуществляют вручную отыскания и отключения поврежденного участка;
в) разомкнутым — с автоматическим вводом резерва (АВР) для всех нуждающихся в этом потребителей.
На рис. 9.11 показана наиболее характерная петлевая схема, относящаяся к замкнутым схемам, работающим в разомкнутом режиме. В нормальном режиме разъединитель Р отключен. При повреждении любого участка погашается только одно плечо петли. После нахождения места повреждения этот участок отключают и всем потребителям подается питание, но уже с другой точкой разрыва петли. Петлевая схема должна обеспечивать необходимую пропускную способность и
качество напряжения в наиболее тяжелых послеаварийных режимах, когда повреждается участок, близко расположенный к РП.
В тех случаях, когда в городских и промышленных сетях требуется обеспечить надежное питание, применяют многолучевые автоматизированные разомкнутые схемы с АВР на стороне высшего или низшего напряжения. Одна из таких схем с АВР на низшем напряжении показана на рис. 2.12.1. При повреждении одного луча вся нагрузка переключается на оставшийся в работе другой луч.
Рис. 2.12.1. Схемы городских питающих сетей:
а — с двумя раздельно работающими линиями, б — с резервной перемычкой между РП
Рис. 2.12.2. Петлевая схема распределительной сети
При двухлучевой схеме в нормальном режиме загрузка линий не должна превышать 50 % допустимой по условию нагревания. На рис. 2.12.1 и 2.12.2 показаны примеры присоединения к сети трансформаторных подстанций. В первом случае трансформаторы со стороны высшего и низшего (0,38 кВ) напряжения подключены через разъединители и предохранители. Во втором
случае на высшем напряжении имеются разъединители, выключатели нагрузки и предохранители, а на низшем напряжении — автоматы.