Selectarea principalelor parametri și elemente ai sistemului de alimentare cu energie electrică a întreprinderilor industriale

Furnizarea cu energie electrică este furnizarea de energie electrică către consumatori, iar sistemul de alimentare cu energie electrică este un ansamblu de instalații electrice menite să furnizeze consumatorilor energie electrică. Sistemul de alimentare cu energie electrică poate fi definit și ca un ansamblu de instalații electrice interconectate care alimentează o regiune, oraș, întreprindere (organizație).

Scopul creării unui sistem de alimentare cu energie electrică — de a furniza consumatorilor energie electrică de calitate adecvată cu indicatori acceptabili de fiabilitate.

Alegerea metodelor alimentare și a punctelor de aport energetic

Furnizarea întreprinderilor industriale cu o capacitate instalată de consumatori de energie de la 5 la 75 mW printr-un punct de recepție se recomandă să fie realizată cu o aranjare compactă a consumatorilor și prin două puncte de recepție - dacă există două grupuri de consumatori relativ puternice și separate la facilitatea.

Când tensiunea rețelei de alimentare este diferită de tensiunea rețelei de distribuție, substația principală coborâtoare (GPP) este luată ca punct de primire. La aceeași tensiune a rețelelor, este prevăzut un punct central de distribuție (CRP) ca punct de recepție.

Pentru alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor mici cu o putere instalată de până la 10 mW receptoare electrice, este suficient să se asigure un punct de distribuție combinat cu una dintre substațiile de transformare. În toate cazurile, se recomandă alimentarea punctelor de recepție prin metoda de inserție profundă, numărul de intrări (în prezența receptoarelor electrice din prima categorie) ar trebui să fie de cel puțin două.

Pentru alimentarea întreprinderilor industriale, GPP și atelier posturi de transformare TP cu cele mai simple scheme bloc fără magistrale și întrerupătoare pentru tensiune primară. O excepție de la reguli sunt TP-urile combinate cu RP, pentru care una sau două secțiuni de magistrală cu intrare automată de rezervă (ATS) sunt prevăzute la tensiunea primară pentru primirea și distribuirea energiei electrice la alimentarea consumatorilor electrici din prima și a doua categorie sau fără ATS atunci când alimentarea receptoarelor electrice din categoria a treia.

Pentru mai multe informații despre categoriile de receptoare industriale în ceea ce privește fiabilitatea puterii, vezi aici: Receptoare electrice

În stațiile de distribuție și distribuție interioare 6-10 kV, inclusiv pentru alimentarea consumatorilor electrici din prima categorie, se utilizează un sistem de magistrală. Secţionarea şi redundanţa automată sunt prevăzute pentru alimentarea continuă a consumatorilor electrici din prima şi a doua categorie.

Comutarea conexiunilor de putere joasă și medie la o tensiune de 6-10 kV se realizează folosind întrerupătoare de sarcină complete cu siguranțe de alimentare sau fără acestea în parametrii modului nominal și modului de scurtcircuit. Instalarea comutatoarelor la intrările și secțiunile 6-10 kV este prevăzută pentru comutatoarele automate de transfer, precum și pentru substații mari cu o capacitate de 5000-10 000 kVA și mai mult cu un număr de alimentatoare de ieșire de 15-20 sau mai mult. În alte cazuri, la intrări sunt instalate deconectatoare sau deconectatoare de sarcină și secțiuni la secțiuni.

Selectarea tensiunii

Când tensiunea liniilor de alimentare nu este mai mare de 10 kV, se presupune că tensiunea rețelelor locale este egală cu tensiunea sursei de alimentare.La primirea energiei de la o sursă de energie cu două sau mai multe tensiuni sau la proiectarea întreprinderilor cu mai multe putere mare, necesitând extinderea substațiilor regionale sau centralelor electrice existente, tensiunile liniei de alimentare sunt selectate pe baza calculelor tehnice și economice.

În întreprinderile industriale, cele mai comune tensiuni (kV):

• pentru liniile de alimentare 110, 35, 10 și 6,

• pentru rețelele de distribuție 10, 6 și 0,4 / 0,23.

Pana acum, o tensiune de 10 kV este recomandata pentru utilizare larga in toate cazurile, mai ales cand in centrala sunt putine motoare de 6 kV. În acest caz, motoarele de 6 kV sunt conectate la o rețea de 10 kV prin transformatoare de conversie intermediare de 10/6 kV.

Tensiunea principală pentru alimentarea cu energie și iluminarea receptoarelor electrice ale industriei este de 0,4 / 0,23 kV.

Vezi si: Alegerea numărului și puterii transformatoarelor

Selectarea schemelor de distribuție a energiei pentru tensiunea 6 — 10 kV

Această alegere depinde de distribuția teritorială a sarcinilor, de dimensiunea acestora, precum și de gradul necesar de fiabilitate a sursei de alimentare.

În practica de proiectare a sursei de alimentare a întreprinderilor industriale, se folosesc scheme de distribuție a energiei radiale și trunchiului, dar acestea din urmă nu sunt utilizate suficient și nu în întregime.

Schemele radiale sunt recomandate în următoarele cazuri:

• cu o singură treaptă cu o linie radială - pentru alimentarea sarcinilor concentrate mari izolate (de exemplu, motoare sincrone de 1000 kW pentru antrenarea mașinilor de frezat în industria prelucrării lemnului) și sarcini plasate în direcții diferite de la sursa de energie,

• în două trepte cu două linii radiale — pentru alimentarea cu energie electrică prin RP a substațiilor de atelier și a motoarelor cu tensiuni peste 1000 V (de exemplu, RP în clădirea principală a atelierului).

Când posturile sunt amplasate favorabil pentru trecerea în linie dreaptă a rețelei electrice (fără pasaje de retur, ocoliri lungi ale clădirilor etc.), se folosesc rețele unice fără rezerve pentru alimentarea stațiilor cu un singur transformator cu consumatori de energie din categoria a treia.

Dacă există 15-30% sarcini din prima și a doua categorie în aceste substații, sursa de alimentare a substațiilor adiacente cu un singur transformator de la diferite autostrăzi unice este utilizată pentru salvarea reciprocă a unui jumper cu o tensiune de până la 1000 V.

Circuitele duble cap la cap cu alimentare unidirecțională sunt utilizate pentru alimentarea substațiilor cu două secțiuni de bare colectoare și substații fără două transformatoare cu receptoare de putere, în principal din prima și a doua categorie.Numărul de transformatoare cu tensiune de până la 10 kV conectate la o linie principală trebuie luat 2 — 3 cu puterea lor 1000 — 2500 kVA și 3 — 4 puteri mai mici.

Scheme de alimentare schematice tipice ale întreprinderilor industriale

O schemă de alimentare cu energie implementată rațional ar trebui să asigure:

• recepția și distribuția energiei electrice în conformitate cu graficul de încărcare a consumatorilor de energie electrică,

• gradul necesar de fiabilitate a sursei de alimentare,

• posibilitatea de a crește sarcina în timpul extinderii și reconstrucției întreprinderii,

• eficiență, confort și siguranță la locul de muncă,

• nivelul de tensiune adecvat al consumatorilor de energie.

Dezvoltarea unei scheme de alimentare cu energie ar trebui să se bazeze pe următoarele date:

• sarcini electrice, tensiuni și categorii de consumatori de energie electrică ai consumatorilor de energie electrică,

• distribuția teritorială a sarcinilor și a receptoarelor mari de putere conform planului general, numărul și capacitatea posturilor,

• caracteristicile surselor de alimentare,

• specificațiile tehnice ale sistemului de alimentare,

• Cerințe pentru modul de urgență.

Atunci când dezvoltați o schemă de alimentare, este necesar să luați în considerare:

• recomandări pentru selectarea parametrilor și elementelor circuitului de putere,

• limitarea necesară a curenților de scurtcircuit, precum și condițiile pentru efectuarea unei protecții simple și fiabile a releului, automatizări și control de la distanță,

• capacitatea de suprasarcină a transformatoarelor și cablurilor, precum și gradul de redundanță în partea tehnologică,

• perspectivele de dezvoltare a întreprinderii în următorii 10 ani.

Schemele țin cont de specificul industriei.Acestea trebuie să garanteze eficiența și fiabilitatea sursei de alimentare a întreprinderii.

Mai jos sunt prezentate exemple de scheme de alimentare cu o singură linie pentru întreprinderile industriale la o tensiune de 6 - 10 kV.

Scheme de alimentare pentru întreprinderile industriale la tensiune 6 — 10 kV

Orez. 1. Schema de alimentare la o tensiune a rețelei de distribuție de 6 kV. Categoria de răspundere a consumatorilor de energie electrică: 1 — primul și al doilea, 2 — al treilea, 3 — al doilea și al treilea

Schema de alimentare prezentată în fig. 1, se recomanda utilizarea in intreprinderi mijlocii (putere instalata de la 5 la 75 MW), care includ instalatii si ateliere cu motoare electrice de 10 kV, a caror sarcina este de aproximativ 50% din sarcina intreprinderii, cu posibilitatea de alimentare directă a acestora cu tensiune 10 kV (GPP propriu, surse externe de alimentare cu tensiune 10 kV).

Orez. 2. Schema de alimentare la o tensiune a rețelei de distribuție de 10 kV

Schema de alimentare prezentată în fig. 2, în această etapă este indicată aplicarea acestuia în aceleași întreprinderi dacă sarcina totală de 10 kV de la motoarele electrice ale atelierelor și instalațiilor este semnificativ mai mică de 50% din sarcina întreprinderii.

Circuitele de alimentare cu înfășurări separate ale transformatoarelor nu sunt luate în considerare, deoarece puterea transformatoarelor instalate în instalațiile de transport de gaze ale întreprinderilor industriale este de obicei sub 25 MBA, adică puterea transformatoarelor fabricate cu înfășurări separate. În aceste scheme, se acordă preferință principalelor scheme de alimentare ale TP ca fiind cele mai economice.

Schemele de alimentare din fig. 1 și 2 sunt generalizări, prin urmare, în cazuri specifice, elementele de circuit (în principal legate de motoarele de 6 kV) pot lipsi.

Vezi și pe acest subiect: Scheme de alimentare internă a întreprinderilor pentru 6 — 10 și 35 — 110 kV și Scheme tipice de alimentare cu energie pentru întreprinderi