Особливості розімкнених та замкнених електричних мереж

В розімкнених мережах живлення ведеться від одного джерела. Це – розподільні мережі напругою 6, 10, 35 кВ (промислові, міські, сільськогосподарські) та іноді мережі більш високих напруг. З метою резервування живлення споживачів при ушкодженнях будь-якої ділянки мережі передбачають можливість її відмикання та підмикання автоматично чи вручну резервного джерела (перший принцип резервування).

В замкнених мережах споживачі отримують живлення не менш, ніж від двох джерел. Так працюють живлячі мережі 110 кВ, контактні мережі електрифікованих залізниць і лише в особливих випадках – розподільні мережі

35 кВ і нижче. Пошкоджена ділянка мережі при цьому відмикається, а споживачі продовжують отримувати живлення від тих джерел, що залишились у роботі (другий принцип резервування).

Замкненим мережам притаманні певні переваги: по-перше, наявність декількох джерел живлення підвищує надійність електропостачання, а другий принцип резервування виключає паузи в подачі живлення; по-друге, зменшення втрати напруги та втрат потужності; по-третє, замкнена мережа має високу гнучкість управління.

Широко розповсюджені дві типові замкнені схеми мережі (рис. 9.1): з двобічним живленням (а) та кільцеві (б). Складно-замкнені схеми складаються з кількох замкнених контурів та мають декілька джерел живлення (в).

Чому ж застосовують і розімкнені мережі?

В розімкнених колах майже вдвічі нижчі с.к.з., ніж у замкнених – отже, дешевша апаратура; за другого принципу резервування в замкнених мережах надто ускладнилась би схема релейного захисту і т. ін.

Мета розрахунку електричної мережі – визначення струмових навантажень окремих ліній електропередачі та трансформаторів, а також напруги у вузлах з навантаженням споживачів (навантажувальні вузли)

або .

Рисунок 9.1. Схеми замкнених мереж:

а) з двобічним живленням; б) кільцева; в) складно-замкнена

Для подолання складностей розрахунку використовують спеціальний формалізований метод складання розрахункових рівнянь, придатний для схем будь-якої конфігурації. Він базується на аналітичному уявленні схеми (або системи рівнянь) мережі за допомогою елементів теорії графів та алгебраїчних матриць. Нелінійність навантажень призводить до необхідності перерахунків (ітерацій), спрямованих на отримання розв’язку потрібного ступеню точності.