Dobór głównych parametrów i elementów systemu zasilania przedsiębiorstw przemysłowych

Zaopatrzenie w energię elektryczną to dostarczanie energii elektrycznej do odbiorców, a system elektroenergetyczny to zespół instalacji elektrycznych zaprojektowanych w celu dostarczania energii elektrycznej odbiorcom. System zasilania można również zdefiniować jako zespół połączonych ze sobą instalacji elektrycznych, które zasilają region, miasto, przedsiębiorstwo (organizację).

Cel tworzenia systemu zasilania — zapewnienie odbiorcom energii elektrycznej o odpowiedniej jakości i akceptowalnych wskaźnikach niezawodności.

Dobór sposobu żywienia i punktów poboru energii

Zaleca się, aby zasilanie przedsiębiorstw przemysłowych o mocy zainstalowanej odbiorców energii od 5 do 75 mW przez jeden punkt odbioru odbywało się przy zwartym rozmieszczeniu odbiorców, a przez dwa punkty odbioru – w przypadku występowania dwóch stosunkowo silnych i odrębnych grup odbiorców w Placówka.

Gdy napięcie sieci zasilającej różni się od napięcia sieci dystrybucyjnej, jako punkt odbioru przyjmuje się główną podstację obniżającą napięcie (GPP). Przy tym samym napięciu sieci jako punkt odbiorczy zapewniany jest centralny punkt dystrybucji (CRP).

Do zasilania małych przedsiębiorstw o ​​mocy zainstalowanej do 10 mW odbiorników elektrycznych wystarczy zapewnić jeden punkt dystrybucyjny połączony z jedną ze stacji transformatorowych. We wszystkich przypadkach zaleca się zasilanie punktów odbiorczych metodą głębokiego włożenia, liczba wejść (w przypadku odbiorników elektrycznych pierwszej kategorii) powinna wynosić co najmniej dwa.

Do zasilania przedsiębiorstw przemysłowych, GPP i warsztatów podstacje transformatorowe TP z najprostszymi schematami blokowymi bez szyn i przełączników dla napięcia pierwotnego. Wyjątkiem od zasad są TP połączone z RP, dla których jedna lub dwie sekcje magistrali z automatycznym wejściem rezerwowym (ATS) są dostarczane przy napięciu pierwotnym do odbioru i dystrybucji energii elektrycznej podczas zasilania odbiorców elektrycznych pierwszej i drugiej kategorii lub bez ATS, gdy zasilanie odbiorników elektrycznych trzeciej kategorii.

Więcej informacji na temat kategorii odbiorników przemysłowych pod względem niezawodności zasilania można znaleźć tutaj: Odbiorniki energii elektrycznej

W podstacjach dystrybucyjnych i dystrybucyjnych w pomieszczeniach 6-10 kV, w tym do zasilania odbiorców elektrycznych pierwszej kategorii, stosuje się jeden system magistrali. Sekcja i automatyczna redundancja są zapewnione w celu ciągłego zasilania odbiorników elektrycznych pierwszej i drugiej kategorii.

Łączenie przyłączy małej i średniej mocy przy napięciu 6-10 kV odbywa się za pomocą rozłączników w komplecie z bezpiecznikami zasilającymi lub bez nich w parametrach trybu nominalnego i trybu zwarciowego. Instalacja przełączników na wejściach i sekcjach 6-10 kV jest przewidziana dla automatycznych przełączników rozdzielczych, a także dla dużych podstacji o mocy 5000-10 000 kVA i więcej z liczbą odpływów 15-20 lub więcej. W innych przypadkach odłączniki lub rozłączniki obciążenia są instalowane na wejściach, a rozłączniki na sekcjach.

Wybór napięcia

Gdy napięcie linii zasilających nie jest wyższe niż 10 kV, przyjmuje się, że napięcie sieci lokalnych jest równe napięciu źródła zasilania.Przy odbiorze energii ze źródła zasilania o dwóch lub więcej napięciach lub projektowaniu przedsiębiorstw o ​​większej liczbie napięć dużej mocy, wymagającej rozbudowy istniejących regionalnych stacji lub elektrowni, napięcia linii zasilających dobierane są na podstawie obliczeń techniczno-ekonomicznych.

W przedsiębiorstwach przemysłowych najczęściej spotykane napięcia (kV):

• dla linii zasilających 110, 35, 10 i 6,

• dla sieci dystrybucyjnych 10, 6 i 0,4 / 0,23.

Do tej pory napięcie 10 kV jest zalecane do szerokiego stosowania we wszystkich przypadkach, zwłaszcza gdy w elektrowni jest mało silników 6 kV. W tym przypadku silniki 6 kV są podłączone do sieci 10 kV za pośrednictwem pośrednich transformatorów konwersyjnych 10/6 kV.

Główne napięcie do zasilania i oświetlenia odbiorników elektrycznych przemysłu wynosi 0,4 / 0,23 kV.

Zobacz też: Wybór liczby i mocy transformatorów

Dobór schematów rozdziału mocy dla napięcia 6 — 10 kV

Wybór ten zależy od terytorialnego rozmieszczenia obciążeń, ich wielkości, a także wymaganego stopnia niezawodności zasilania.

W praktyce projektowania zasilania przedsiębiorstw przemysłowych stosuje się schematy dystrybucji energii promieniowej i magistralnej, ale te ostatnie nie są wykorzystywane w wystarczającym stopniu i nie w pełnym zakresie.

Schematy promieniowe są zalecane w następujących przypadkach:

• jednostopniowe z jedną linią promieniową - do zasilania izolowanych dużych obciążeń skupionych (np. silniki synchroniczne o mocy 1000 kW do napędzania frezarek w przemyśle drzewnym) oraz obciążeń umieszczonych w różnych kierunkach od źródła zasilania,

• dwustopniowe z dwiema liniami promieniowymi — do zasilania przez RP podstacji warsztatowych i silników o napięciach powyżej 1000 V (np. RP w budynku głównym warsztatu).

Gdy podstacje są zlokalizowane korzystnie dla prostoliniowego przejścia sieci elektrycznej (bez przejść powrotnych, długich obwodnic budynków itp.), Pojedyncze sieci bez rezerw są wykorzystywane do zasilania podstacji jednotransformatorowych odbiorcami energii trzeciej kategorii.

Jeżeli w tych podstacjach występuje 15-30% obciążeń pierwszej i drugiej kategorii, zasilanie sąsiednich podstacji jednotransformatorowych z różnych pojedynczych autostrad jest wykorzystywane do wzajemnego podtrzymywania zworki napięciem do 1000 V.

Układy podwójne typu end-to-end z zasilaniem jednokierunkowym stosowane są do zasilania rozdzielni z dwoma odcinkami szyn zbiorczych oraz rozdzielni dwutransformatorowych z odbiornikami mocy, głównie pierwszej i drugiej kategorii.Liczbę transformatorów o napięciu do 10 kV podłączonych do jednej linii głównej należy przyjmować 2 — 3 o mocy 1000 — 2500 kVA i 3 — 4 mocy niższych.

Typowe schematyczne schematy zasilania przedsiębiorstw przemysłowych

Racjonalnie realizowany schemat zasilania powinien zapewniać:

• odbiór i rozdział energii elektrycznej zgodnie z harmonogramem obciążenia odbiorców energii elektrycznej,

• wymagany stopień niezawodności zasilania,

• możliwość zwiększenia obciążenia w trakcie rozbudowy i przebudowy przedsiębiorstwa,

• wydajność, komfort i bezpieczeństwo pracy,

• odpowiedni poziom napięcia odbiorników energii.

Opracowanie schematu zasilania powinno opierać się na następujących danych:

• obciążenia elektryczne, napięcia i kategorie odbiorców elektrycznych odbiorców energii elektrycznej,

• rozmieszczenie terytorialne obciążeń i dużych odbiorników zgodnie z planem zagospodarowania przestrzennego, ilość i moc stacji,

• charakterystyka zasilaczy,

• specyfikacje techniczne systemu elektroenergetycznego,

• Wymagania dotyczące trybu awaryjnego.

Opracowując schemat zasilania, należy wziąć pod uwagę:

• zalecenia doboru parametrów i elementów obwodu mocy,

• niezbędne ograniczenie prądów zwarciowych oraz warunki wykonywania prostych i niezawodnych zabezpieczeń przekaźnikowych, automatyki i zdalnego sterowania,

• przeciążalność transformatorów i kabli oraz stopień redundancji w części technologicznej,

• perspektywy rozwoju przedsiębiorstwa w ciągu najbliższych 10 lat.

Schematy uwzględniają specyfikę branży.Muszą gwarantować sprawność i niezawodność zasilania przedsiębiorstwa.

Przykłady schematów zasilania jednoliniowego dla przedsiębiorstw przemysłowych przy napięciu 6–10 kV pokazano poniżej.

Schematy zasilania dla przedsiębiorstw przemysłowych przy napięciu 6 — 10 kV

Ryż. 1. Schemat zasilania przy napięciu sieci dystrybucyjnej 6 kV. Kategoria odpowiedzialności odbiorców energii elektrycznej: 1 — pierwsza i druga, 2 — trzecia, 3 — druga i trzecia

Schemat zasilania przedstawiony na rys. 1, zaleca się stosowanie w średnich przedsiębiorstwach (moc zainstalowana od 5 do 75 MW), do których należą instalacje i warsztaty z silnikami elektrycznymi 10 kV, których obciążenie wynosi około 50% obciążenia przedsiębiorstwa, z możliwością bezpośredniego zasilania ich napięciem 10 kV (własne GPP, zewnętrzne zasilacze o napięciu 10 kV).

Ryż. 2. Schemat zasilania przy napięciu sieci dystrybucyjnej 10 kV

Schemat zasilania przedstawiony na rys. 2, na tym etapie wskazane jest zastosowanie go w tych samych przedsiębiorstwach, jeżeli łączne obciążenie 10 kV z silników elektrycznych warsztatów i instalacji jest znacznie mniejsze niż 50% obciążenia przedsiębiorstwa.

Nie uwzględnia się obwodów zasilających z rozdzielonymi uzwojeniami transformatorów, gdyż moc transformatorów montowanych w instalacjach przesyłowych gazu przedsiębiorstw przemysłowych jest zwykle mniejsza niż 25 MBA, czyli moc transformatorów wykonanych z rozdzielonymi uzwojeniami. W tych schematach preferowane są główne schematy zasilania TP jako najbardziej ekonomiczne.

Schematy zasilania na ryc. 1 i 2 są uogólnieniami, dlatego w szczególnych przypadkach może brakować elementów obwodu (dotyczących głównie silników 6 kV).

Zobacz też w tym temacie: Schematy wewnętrznego zasilania przedsiębiorstw dla 6 — 10 i 35 — 110 kV I Typowe schematy zasilania dla przedsiębiorstw