Принципы построения внутризаводского электроснабжения. Схемы сетей напряжения выше 1000 В.

Требования к схемам:

1) Требуемая надежность электропотребления в нормальных и послеаварийных режимах.

2) Экономичность по капитальным вложениям, эксплуатационным расходам и потерям электроэнергии.

3) Удобство и безопасность в эксплуатации.

4) Повышающаяся надежность электроснабжения от самых низких уровней к более высоким (ТЭЦ, ГПП, ГРП), т. к. аварии на них приводят к самым тяжелым последствиям.

Принципы построения СЭС:

1) Источники ВН максимально приближаются к потребителям электроэнергии, но ее прием рассредотачивается по нескольким пунктам на территории промышленного предприятия.

2) Выбор элементов схемы осуществляется из условия их постоянной работы под нагрузкой.

3) Предусматривается раздельная работа параллельных цепей схемы.

Также как и цеховые сети внутризаводские сети могут иметь радиальную, магистральную (кольцевую) и смешанную схемы. В радиальной сети предусмотрено резервирование.

Глубокий ввод: назначение, преимущества и схемы построения.

Под глубоким вводом понимается СЭС с максимальным приближением ВН 35-330 кВ к электроустановкам потребителей при минимальном числе ступеней трансформации.

Основная цель применения системы глубокого ввода – повышение надежности электроснабжения крупного предприятия (от нескольких десятков до нескольких сотен МВт).

Повышение надежности достигается разукрупнением одной мощной ГПП несколькими ПГВ. Подстанции глубокого ввода отличаются от стандартной ГПП упрощенной коммутацией и защитой:

- отсутствие высоковольтных выключателей,

- отсутствие сложных видов РЗ.

Преимущества применения ПГВ:

1) Исключение из схемы электроснабжения промежуточных РП, необходимых при крупной ГПП.

2) Последствие аварий (величина ущерба) в системе ГВ значительно меньше, т. к. уменьшаются рабочие токи и токи КЗ.

3) На ПГВ по сравнению с ГПП упрощена коммутация линий вторичного напряжения, что позволяет в некоторых случаях исключить реакторы на отходящих линиях.

4) Заметно сокращается протяженность распределительной сети 6-10 кВ. 

Схемы питания ПГВ выполняют либо радиальными по схеме блока «линия – трансформатор», либо магистральными.

В магистральных схемах рекомендуется соединять в одну магистраль не более 3-4 ПГВ мощностью 16-25 МВА и не более 2-3 мощностью 40, 63, 80 МВА.

Линии, питающие ПГВ – двухцепные, т. к. подстанции ГВ – двухтрансформаторные.

Любой выбор конкретной схемы обосновывается технико-экономическими расчетами.

Выбор напряжения внешнего и внутризаводского электроснабжения промышленных предприятий. Особенности совместного применения 6 и 10 кВ в распределительных сетях промышленных предприятий.

В настоящее время в системах электроснабжения промышленных предприятий применяются номинальные напряжения, установленные ГОСТ 721-73: 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220 и 50 кВ. Напряжения 150, 220 и 500 кВ используются только для энергоемких предприятий, число которых ежегодно увеличивается.

Выбор величины рационального напряжения осуществляется путем сравнения вариантов по приведенным затратам:

                       З=С_∑Э+Е_НК_∑= С_∑Э+0,12К_∑,

Где З – ежегодные суммарные затраты, тыс.руб./год,

С_∑Э – ежегодные суммарные эксплуатационные расходы, тыс.руб./год, К_∑ - суммарные капитальные затраты, тыс.руб.,

Е_Н – коэффициент приведения (нормативный коэффициент эффективности), принимается равным 0,12 1/год.

Напряжение, при котором годовые суммарные приведенные будут наименьшими, называется рациональным напряжением по суммарным приведенным затратам U_рац.з .

Очень часто для правильной оценки стандартного напряжения определяют сначала величину нестандартного напряжения при котором затраты минимальны путем решения уравнения или с помощью интерполяционной формулы Лагранжа. Затем по нестандартному подбирают наиболее близкое к нему стандартное напряжение.

В цеховых сетях применяют напряжения 660, 380, 220 и 127 В. Напряжения 127 и 220 В рекомендуются в основном для осветительных приборов. Эти напряжения используются для силовой сети – для приемников незначительной мощности, лабораторных установок и т. д. Напряжение 127 В получается в основном от понижающих трансформаторов 660 – 220/127 В. Напряжение 220 В получается от систем 380/220 В, так как приемники малой мощности, как правило, однофазные.

Основными напряжениями для силовой сети являются 660 и 380 В. Напряжение 660 В по технико-экономическим показателям превосходит напряжения 380, 220и 127 В. Однако для питания осветительных установок в этом случае необходимо устанавливать специальные трансформаторы, что вызывает дополнительные потери энергии в них и увеличивает потребляемую мощность. Когда мощность осветительных приборов не превышает 25 – 30 % общей мощности силовых приемников можно считать, что напряжение 660 В имеет безусловное преимущество; при более высокой доле потребления электрической энергии для освещения следует производить технико-экономические расчеты.

Сети постоянного тока в цехах имеют напряжения 440, 220 и 110 В. Напряжение 220 В широко применяется во всех отраслях производства, 110 В применяется редко и обычно для приемников малой мощности; напряжение 440 В применяется для приемников повышенной мощности и в практике эксплуатации встречается редко.