Схемы электроснабжения - Электроснабжение промышленных предприятий

Наиболее экономичной и надежной системой электроснабжения является такая, при которой источники высшего напряжения максимально приближены к потребителям электроэнергии, а прием электроэнергии рассредоточивается по нескольким пунктам. Происходит децентрализация электроснабжения. При этом сводятся к минимуму число сетевых звеньев и количество ступеней промежуточной трансформации и коммутации. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы все ее элементы постоянно находились под нагрузкой. «Холодный» резерв в линиях и трансформаторах не применяется. При таком режиме работы уменьшаются потери электроэнергии и повышается надежность, так как долго находившийся в бездействии «холодный» резервный элемент может при его включении отказать в работе вследствие каких-либо неисправностей, образовавшихся в нем за это время и оказавшихся незамеченными. Так называемый «скрытый» резерв предусматривается в самой схеме электроснабжения, которая в послеаварийном режиме должна быть в состоянии принять на себя нагрузку временно выбывшего элемента путем перераспределения ее между оставшимися в работе частями сети с использованием перегрузкой способности электрооборудования. Восстановление питания потребителей производится автоматически с использованием простейшей автоматики на переменном оперативном токе. Применяется также автоматическое отключение неответственных потребителей на время послеаварийного режима, если питающие линии или трансформаторы даже с учетом перегрузки не могут обеспечить полное резервирование.

В большинстве случаев применяется раздельная работа элементов системы электроснабжения: линий, токопроводов, трансформаторов. При этом существенно снижается ток короткого замыкания и упрощается коммутация и релейная защита трансформаторов и вводов, на которых в некоторых случаях устанавливается только разъединитель или выключатель нагрузки или даже осуществляется глухое присоединение трансформаторов.

Благодаря применению автоматики надежность питания при раздельной работе в большинстве случаев оказывается не меньшей, чем при параллельной. Применяется секционирование всех звеньев системы электроснабжения от источника питания до сборных шин низкого напряжения ТП, а иногда и цеховых силовых распределительных пунктов. На секционных аппаратах предусматриваются простейшие схемы автоматического включения резерва (АВР). Это значительно повышает надежность питания.

Однако практика последнего времени показала, что при раздельной работе даже с применением АВР не всегда удается добиться необходимого быстродействия восстановления питания. На подстанциях с мощными синхронными двигателями нужно считаться с замедлением действия АВР, выполняемого по схеме с пуском по напряжению. Применение схемы с пуском по напряжению и по частоте хотя и улучшает положение, но не всегда обеспечивает своевременное действие АВР с точки зрения самозапуска электродвигателей. Иногда схема действует неселективно. При питании секций подстанции от разных источников имеется опасение включения несинхронных напряжений при действии АВР. Увеличились число и мощности электроприемников с большими и частыми толчками активной и реактивной нагрузки, передающимися в питающую электрическую сеть и вызывающими в ней соответствующие колебания напряжения, а иногда и частоты, недопустимые для других потребителей электроэнергии, питаемых от этой сети.

В связи с изложенным возникает вопрос о переходе в отдельных случаях на параллельную работу источников питания. При этом решении вводы или понижающие трансформаторы работают параллельно, секционный выключатель замкнут. При нарушении нормальной работы одной из цепей секционный выключатель автоматически отключается (см. § 1-2-7 ПУЭ).

Параллельная работа может оказаться целесообразной и необходимой:

при питании ударных резкопеременных нагрузок

электроприводы прокатных станов, электропечи, крупная электросварка;

если АВР не обеспечивает необходимое быстродействие восстановления питания с точки зрения самозапуска электродвигателей и при вероятности неселективного действия схемы;

если имеется вероятность включения несинхронных напряжений при действии АВР (например, при наличии заводской ТЭЦ).

Параллельная работа требует повышения качества электрооборудования и, в частности, повышения его отключающей и пропускной способности, что связано с увеличением затрат. Поэтому необходимость применения параллельной работы требует в каждом отдельном случае технико-экономического обоснования с учетом необходимой степени бесперебойности электроснабжения и эксплуатационной надежности той и другой схем.

Схемы электроснабжения строятся по ступенчатому принципу. Число ступеней определяется мощностью предприятия и размещением электрических нагрузок на его территории. Обычно применяется две-три ступени. При большем числе ступеней усложняются коммутация, защита и эксплуатация. Схемы с числом ступеней более двух применяются в отдельных случаях на периферийных участках, для питания отдельных выносных трансформаторов или же они возникают в процессе эксплуатации по мере роста предприятия.

На малых и некоторых средних предприятиях в ряде случаев целесообразно применение только одной ступени распределения энергии между пунктом приема энергии от системы и пунктами ее потребления — цеховыми ТП или упомянутыми выше электроприемниками высокого напряжения; вторая ступень применяется лишь для отдельных удаленных от приемного пункта потребителей.

Под первой ступенью распределения энергии имеются в виду сети на напряжение 110—220 кВ, соединяющие источники питания предприятия (УРП, ТЭЦ, ГПП) с ПГВ, если распределение производится при напряжении 110—220 кВ, или же сети между ГПП и распределительными пунктами (РП), если распределение производится при напряжении 6—10 кВ. Под второй ступенью распределения энергии подразумеваются распределительные сети на напряжение 6—10 кВ, идущие от PП или распредустройства вторичного напряжения ПГВ к цеховым ТП или же отдельным электроприемникам высокого напряжения: электродвигателям, электропечам, преобразователям и др.

На первой ступени распределения энергии применяются:

магистральные или радиальные линии глубоких вводов 110 (220) кВ при передаваемых по ним мощностях около 50 MB • А и более;

магистральные (иногда радиальные) токопроводы 6—10 кВ при передаваемых мощностях свыше 15—20 до 60—80 MB-А;

магистральные или радиальные кабельные сети 10 или 6 кВ при передаваемых по ним мощностях менее 15— 20 MB-А.

При сопоставлении и выборе схем с глубокими вводами 110—220 кВ или магистральными токопроводами 6—10 кВ, кроме передаваемых мощностей, необходимо также учитывать следующие соображения. Если по условиям размещения нагрузок и построения генплана возможно без особых затруднений осуществить принцип дробления подстанций и глубокие вводы 110 кВ, то необходимость в токопроводах отпадает. Если же размещение большого числа подстанций 35—220 кВ и прохождение воздушных линий глубоких вводов представляет затруднение, то применяются токопроводы. Окончательное решение принимается при построении генплана на основании технико-экономического расчета. Иногда одновременно применяются обе эти прогрессивные системы. Примером такого сочетания может служить схема электроснабжения крупного комбината, приведенная на рис. 17.

Поиск по сайту: