33.2: Первичное распределение электроэнергии

Первичные распределительные системы доставляют электроэнергию от подстанций к потребителям через различные классы напряжения, при этом в США преобладают системы с напряжением 15 кВ. Старые классы на 2,5 и 5 кВ заменяются первичными классами с напряжением 15 кВ, в то время как более высокие классы, 25–34,5 кВ, используются в густонаселенных городских районах и сельских районах с длинными линиями распределения. Широко применяются трехфазные четырехпроводные многозаземленные системы для сбалансированной подачи электроэнергии, с использованием нейтрального провода в качестве точки заземления. Трансформаторы, соединенные по схеме «звезды» на подстанциях, обеспечивают эффективное понижение напряжения и заземление, в то время как системы «дельта» используются в старых или промышленных районах.

В сельской местности обычно используются воздушные линии с распределительными трансформаторами, предохранителями и выключателями, установленными на столбах. В отличие от этого, в городских районах часто используются подземные кабельные системы из соображений надежности и эстетики, несмотря на более высокие затраты на установку, поскольку они обеспечивают значительную защиту от сбоев, связанных с погодными условиями.

Типы первичных распределительных систем

Радиальная система: распространённые в районах с низкой плотностью нагрузки, радиальные системы имеют линии распределения (фидеры), отходящие радиально от подстанции. Они экономичны и просты, но имеют ограниченную надежность. Реклоузеры (повторные включатели) и секционирующие выключатели используются для повышения надежности путем изоляции неисправностей.

Петлевые системы: Петлевые системы, используемые в зонах высокой надежности, состоят из линий распределения, образующих петлю, которая подключается обратно к подстанции. Такая конфигурация обеспечивает непрерывное электроснабжение и гибкость в управлении нагрузками и изоляцию неисправностей.

Первичные сетевые системы: Сетевые системы распространены в городских районах с высокой плотностью нагрузки. Они обеспечивают высочайшую надежность и качество обслуживания и состоят из сети взаимосвязанных линий распределения от нескольких подстанций, с автоматическими выключателями и предохранителями, изолирующими неисправности по мере появления.

Первичные распределительные системы критически важны для надежной и эффективной поставки электроэнергии. Они удовлетворяют разнообразные географические и нагрузочные требования, обеспечивая бесперебойную поставку как городским, так и сельским потребителям.

Первичная распределительная система облегчает передачу электроэнергии от высоковольтных линий электропередачи к распределительным трансформаторам на стороне потребителя.

Первичная радиальная система, наиболее распространенная в районах с низкой плотностью нагрузки, состоит из отдельных трехфазных питающих сетей.

Вспышки молнии или кратковременные инциденты при контакте могут вызвать временные неисправности. Эти неисправности эффективно устраняются с помощью устройств автоматического повторного включения, которые мгновенно размыкают цепь во время неисправности, а затем быстро замыкают ее.

Секционные предохранители и батареи шунтирующих конденсаторов играют решающую роль в изоляции неисправностей и управлении напряжением.

Система первичного контура предназначена для областей, требующих высокой эксплуатационной надежности. Эта система огибает зону нагрузки и снова подключается к распределительной подстанции, обеспечивая двустороннюю подачу и электроснабжение даже в случае неисправности.

В системе используются реклоузеры и стяжные выключатели для сокращения перерывов в работе клиентов и изоляции неисправных участков контура.

Основная сетевая система обычно находится в районах с высокой плотностью нагрузки. В этой системе используется сеть взаимосвязанных фидеров, питаемых от нескольких подстанций.

Небольшие автономные подстанции в выбранных точках сети могут заменить обычные распределительные подстанции.

• Primary Distribution System - The network transmitting power from substations to consumers.
• Distribution Voltages - Class of voltages used in primary distribution, e.g., 15-kV, 25-kV.
• Primary Line Voltage - The actual voltage level of primary distribution lines.
• Sectionalizing Switch Engineering - Technique for isolating faults in distribution networks.
• Primary and Secondary Distribution - The two main stages of power delivery to consumers.

• Define Primary Distribution System - Understand the role and structure of such systems (e.g., primary distribution system).
• Contrast Primary vs Secondary Distribution - Identify key differences between these phases (e.g., voltage classes, equipment).
• Explore Types of Primary Distribution Systems - Learn about radial, loop, and network systems (e.g., star distribution system).
• Explain Distribution Voltage Classes - Understand the rationale behind different voltage classes.
• Apply in Context - Identify appropriate distribution system based on load and geographical needs.

• What is a primary distribution system and how does it work?
• What are the differences between primary and secondary distribution systems?
• What are the various types of primary distribution systems and their uses?

• Electrical Engineering Students - Comprehend how primary distribution systems are integral to power infrastructure.
• Power System Engineers - Provides a foundation for designing better-apportioned power delivery networks.
• Electrical Research Scientists - Understanding these systems supports innovative solutions to energy challenges.
• Energy Sector Professionals - Offers insights to support decision-making in energy supply strategies.