Определение заводских источников питания и построение схемы электроснабжения

Для крупных и средних предприятий существует несколько ста­дий (этапов) принятия технических решений, зависящих от парамет­ров электропотребления: выбор площадки (трассы) строительства, подготовка запроса на получение технических условий на присоедине­ние, подготовка схемы электроснабжения с указанием всех мест при­соединения 6УР и подстанций 5УР, согласование технических усло­вий на присоединение, разработка технико-экономического обоснова­ния (проектных соображений, технико-экономического расчета), утверждение ТЭО, ПС, ТЭР.

Для мини-предприятий, питание которых обеспечивается на напря­жение 0,4 кВ и которые занимают одно здание (ограниченную терри­торию) или часть его, как правило, в районе с развитыми электриче­скими сетями, решение принимается в одну стадию. Формализованно, чаще по коэффициенту спроса, или комплексно определяется нагруз­ка Р_р. Принимается один, два (по условиям надежности электроснабже­ния), три или больше вводов (по значению мощности или планировке). Готовится запрос в энергоснабжающую организацию, с которой и уточ­няются границы и место ввода 2 Ç 6УР. Вводный щит (шкаф) тради­ционно по условиям обслуживания (безопасности) устанавливается вблизи входа со свободным подходом во всех случаях.

Для мелких предприятий, питающихся от 3 Ç 6УР, возникают вари­анты питания и размещения ТП 10/0,4 кВ. Техническими условиями мо­гут задаваться другие потребители, присоединяемые по 0,4 кВ. Техни­ческие решения также принимаются одностадийно.

Определение источников питания производств и цехов промышлен­ного предприятия для построения схемы электроснабжения в целом должно удовлетворять некоторым общим требованиям: удобству и безопасности в эксплуатации и требуемой надежности в нормальном и послеаварийном режимах; экономичности по капитальным вложе­ниям, эксплуатационным расходам, потерям электроэнергии; повышаю­щейся надежности электроснабжения при движении снизу вверх по уровням системы электроснабжения. Аварии на более высоких уров­нях (ТЭЦ, ГПП и т. п.) приводят к более тяжелым последствиям и охватывают большую зону предприятия.

Для реализации этих требований при построении системы электроснабжения исходят из следующих принципов.

1. Источники высшего напряжения максимально приближаются к
потребителям электроэнергии, а прием ее рассредоточивается по не­
скольким пунктам на территории предприятия.

2. Выбор элементов схемы осуществляется из условия их постоян­ной работы под нагрузкой. При таком режиме работы схемы повыша­ется надежность электроснабжения и уменьшаются потери электро­энергии.

3. Предусматривается раздельная работа параллельных цепей схе­мы (ЛЭП, трансформаторов и т. п.). При этом снижаются токи КЗ,
упрощаются коммутация и релейная защита подстанций.

Выбор площадки (трассы) для строительства производится до нача­ла проектирования комиссией, которая рассматривает материалы гене­рального проектировщика, заключения заинтересованных сторон и со­ставляет акт, утверждаемый заказчиком вместе с заданием на проекти­рование с обязательным согласованием с местной администрацией.

На этой стадии достаточно определить основные электрические показатели (см. § 1.5), на основе которых решаются принципиальные возможности присоединения (наличие или возможность сооружения источников питания энергосистем), кооперирование в части транспор­та и ремонта (единичная масса наибольшего трансформатора, количе­ство электродвигателей и их средняя мощность), обеспеченность люд­скими ресурсами (электровооруженность труда и производительность труда электриков).

После утверждения задания и открытия финансирования в составе ТЭО или до него разрабатываются схема электроснабжения предприятия, аналогичная рис. 1.2, и схематический план промышленного узла с нанесением проектируемого предприятия и основных подстанций и сетей энергосистемы. Эти материалы вместе с балансами электроэнергии и нагрузками направляются для получения технических условий, которые определяют 6УР.

В качестве исходных данных уже имеется предварительный генеральный план, на который электротехнический отдел (отдел специализированного или технологического института, который выполняет электроснабжение на стадии ТЭО) и другие сетевые и не основные отделы выдают задание на размещение своих объектов, и составляется таб­лица параметров электропотребления, содержащая Р_тах.

Генплан и таблица вместе с не формализуемыми сведениями по особенностям технологии определяют заводские источники питания и схему электроснабжения. Опираясь уровни системы электроснаб­жения, классифицируем объекты табл. 2.6 по Р_тах, считая каждый из них самостоятельным. Объекты, тождественные мини-предприятиям, в такую таблицу не попадают. Исключение составляют специальные случаи, связанные, например, с потребителями особой группы I кате-

гории или с обеспечением качества электроэнергии (питание цепей управления электроприводами непрерывных линий). Электроснаб­жение отдельно стоящих зданий и сооружений 2УР осуществляется на стадии рабочей документации без специального рассмотрения в ТЭО.

Цеха известковый, огнеупорный, электроремонтный, металлокон­струкций при нагрузках по табл. 2.6 питаются от трансформаторов 10/0,4 кВ как потребители ЗУР. Нагрузка доменного, прокатных (по­крытий, гнутых профилей и др.) цехов делает необходимым сооруже­ние в каждом из них РП 10 кВ, что образует в общем случае 4УР. Мно­гое решают не технико-экономическими расчетами, а профессионально-логическим анализом. Например, для цеха изложниц достаточно уста­новить шесть трансформаторов 6 х 1000 кВ • А и ке сооружать РП 10 кВ. Но если в цехе намечается установка высоковольтных двигателей или рядом появляются сооружения, где также будут установлены трансфор­маторы (бытовые 2 х 400 кВ • А, газоочистка - два высоковольтных ввода), то РП становится необходимым. В механическом и кузнечно-термическом цехах сооружаются свои РП, но если они расположены на расстоянии противопожарного разрыва с проездом, то можно принять одну распределительную подстанцию.

Группируя цеха по производству и генеральному плану, определяют нагрузки, представленные подстанциями 4УР и трансформаторами ЗУР, составляющие в сумме 20—40 МВт и более для каждого района (цеха). Здесь возможны варианты. Например, для одного из заводов в блоке прокатных цехов (прокатное производство) в составе двух мелкосортных и двух проволочных станов, среднесортного, непрерыв­но-заготовочного станов и блюминга при расчетной нагрузке 180 МВт и единичной мощности двигателя блюминга 20 МВт была сооружена ПГВ - подстанция 220/10 кВ с трансформаторами 2 х 200 MB • А. Для другого завода с таким же набором цехов было сооружено пять ГПП (ПГВ) на 110 кВ 2 х (2 х 40) + 3 х (2 х 63) MB - А. В первом случае от пуска первого цеха до последнего прошло 12 лет, во втором под­станции пускались вместе с первым цехом.

Очевидно сооружение ГПП для кислородной станции, горнообога­тительного производства, наиболее крупных прокатных цехов (ста­нов). На количество ГПП сильно влияют наличие ТЭЦ и ее располо­жение. При размещении ее в центре завода (сейчас не практикуется) и сооружении четырех и более секций на РПП 10(6) кВ удавалось питать прокатные цеха на генераторном напряжении - передавать мощность до 40 МВт.

При пользовании фактическими статистическими данными, аналогич­ными приведенным в табл. 2.6, и расчете электрических нагрузок комп­лексным методом определяются нагрузки по производствам и цехам, которые на самом деле рассредоточены. Цех водоснабжения, кроме административного и ремонтного зданий, представляет собой оборот-

ные циклы, строящиеся вместе с цехами. Чаще каждая насосная оборот­ного цикла, в которой электродвигатели высоковольтные, имеет свою распределительную подстанцию. Известны случаи сооружения ГПП спе­циально для насосных станций (оборотный цикл крупных цехов, водо­заборы, удаленные очистные сооружения). Рассредоточены объекты теплосилового, газового, транспортного цехов, цеха сетей и подстан­ций. Нагрузки этих объектов на последующих стадиях запитываются от ближайшей ГПП (или РП 10 кВ).

Определив предварительно подстанции 5УР (4УР) и составив схему, аналогичную приведенной на рис. 1.2, необходимо разработать вари­анты присоединения ГПП (РП) к энергосистеме, одновременно рас­смотрев необходимость сооружения (расширения) источников питания энергосистемы, строительства или усиления электрических сетей. Строи­тельство крупного и среднего заводов осуществляется очередями. По­этому сооружение сразу нескольких УРП (ТЭЦ) энергосистемы не про­изводится. На рис. 1.2 первой сооружалась подстанция 220/110 кВ "Лесная".

За каждым из трансформаторов, изображенных на рис. 3.3, имеется распределительное устройство. Заводские подстанции 5УР могут пи­таться от этого РУ непосредственно с РУ высокого напряжения (как это осуществлено ГПП-22, ГПП-24, ГПП-15 от 220 кВ подстанций "Вос­точная" и "Степная").

Приняв для упрощения, что все трансформаторы (автотрансформа­торы) на рис. 3.3 установлены на напряжение 220/110 кВ, и руковод­ствуясь экономической мощностью согласно табл. 3.1, можно считать, что двух линий 110 кВ достаточно для электроснабжения предприятия средней величины. Экономическая мощность одной линии — от 10 до 60 МВт, при выходе из строя одной линии по другой можно передавать как предельную всю суммарную мощность (с соответствующим совме­щением максимумов)

От подстанций по схемам на рис. 3.3, а, б, в предприятие средней мощности в целом нельзя питать по условиям надежности, по схемам на рис. 3.3, г-е это достаточно распространено, но предпочтительнее пита­ние от подстанций, выполненных по схемам на рис. 3.3, к-м.

Для крупного предприятия необходимо напряжение 220 кВ и выше. На УРП энергосистем в этом случае устанавливают автотрансформаторы 220/110 кВ с предельными по экономической мощности ВЛ (ср. табл. 3.1 и рис. 1.2). Присоединение ГПП на 220 кВ требует увеличения количе­ства питающих линий. Наиболее приемлемой для предприятия по надеж­ности и экономичности с учетом сооружения УРП за счет предприятия является схема с одной рабочей секционированной и обходной системой шин, которая должна сооружаться и на стороне 220, и на стороне 110 кВ. В этом случае обеспечивается нужное количество присоединений и ма­невренность в различных режимах.

Внешнее электроснабжение (подстанции на рис. 3.3 и линии к ним)

проектируется, как правило, институтом "Энергосетьпроект" на основе планов перспективного развития энергосистемы или отдельных ее ча­стей в соответствии с заданием, полученным от генерального проекти­ровщика на электроснабжение предприятия в целом, и выданными тех­ническими условиями. ТЭО и проекты (как стадия) внутреннего электроснабжения (ГПП, ПГВ; воздушные и кабельные ЛЭП, токопроводы; РП и ТП; цеховые электрические сети) выполняются по­следовательно во времени и в направлении сверху вниз, начиная с са­мого высшего уровня системы электроснабжения (предприятие в це­лом). Рабочая документация по уровням выполняется одновременно по всем уровням (см. рис. 1.3-1.6) независимо и параллельно Внут­реннее электроснабжение предприятий проектируется отраслевыми проектными и специализированными институтами (Гипрохим, Гипромез, "Тяжпромэлектропроект", "Электропроект" и др.). При проек­тировании электроснабжения больших предприятий характерным явля­ется привлечение к этой работе сразу нескольких десятков проект­ных институтов. В этих случаях отраслевой проектно-технологический институт выступает в качестве генерального проектировщика, который осуществляет контроль за соответствием технических решений на ста­дии рабочей документации утвержденному ТЭО (проекту) и техниче­ским условиям (схеме на рис. 1.2, стоимостям и параметрам электро­потребления).

За рубежом и в нашей стране все большее распространение получает разработка предложений-тендеров (tender), которые представляются на рассмотрение предполагаемому заказчику. Тендер сжато содержит технические решения по сооружению, расширению, реконструкции предприятий, цехов, отдельных агрегатов и других объектов (важно оценить необходимость инвестиций). Электрики должны представлять - схему электроснабжения для формулировки требований к энергоси­стеме и разделения границ, для принятия условий на присоединения и для определенных затрат.

Поиск по сайту: