Характерные схемы электроснабжения промышленных предприятий

ХАРАКТЕРНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Внешнее электроснабжение,
а) Питание от энергосистемы без собственных электростанций. На рис. 9-9 приведены основные характерные схемы электроснабжения промышленных предприятий, питание которых производится только от энергосистем.
На рис. 9-9, а представлена схема радиального питания. Здесь напряжение сети внешнего электроснабжения совпадает с высшим напряжением сети на территории внутри предприятия (система внутреннего электроснабжения), благодаря чему не требуется трансформация для предприятия в целом. Такие схемы электроснабжения характерны при питании прежде всего на напряжениях 6, 10 и 20 кВ.
На рис. 9-9, б приведена схема так называемого «глубокого ввода» 20—110 кВ и редко 220 кВ, когда напряжение от энергосистемы без трансформации вводится по схеме двойной транзитной сквозной магистрали на внутреннюю территорию предприятия. В этой схеме при напряжении 35 кВ понижающие трансформаторы устанавливаются непосредственно у зданий цехов и имеют низшее напряжение 0,69—0,4 кВ. Однако при напряжениях энергосистемы 110 — 220 кВ непосредственная трансформация на 0,69—0,4 кВ для цеховых сетей оказывается обычно нецелесообразной из-за сравнительно малой суммарной мощности потребителей отдельного цеха. В таких случаях может оказаться целесообразной промежуточная трансформация на напряжение 6—10 кВ на нескольких промежуточных понизительных подстанциях, каждая из которых должна питать свою группу цехов. В случаях крупных печных или специальных преобразовательных установках большой мощности может оказаться целесообразным трансформировать напряжение 110 или 220 кВ непосредственно на технологическое напряжение (обычно отличное от 0,69 или 0,4), устанавливая специальные для этого назначения понижающие трансформаторы непосредственно у зданий цехов.
На рис. 9-9, в приведена возможная схема электроснабжения промышленного предприятия с наличием трансформации, осуществляемой в месте перехода от схемы внешнего к схеме внутреннего электроснабжения, которая характерна для предприятий значительной мощности и большой территории.
На рис. 9-9, г дана схема при условии трансформации на два напряжения, что характерно для мощных предприятий, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Рис. 9-9. Характерные схемы электроснабжения промышленных предприятий при питании их только от энергосистемы.

б) Питание от энергосистемы при наличии на промышленном предприятии собственной электростанции. На рис. 9-10 приведены характерные схемы электроснабжения промышленных предприятий при наличии на предприятии собственной электростанции. На рис. 9-10, а дана схема для случая, когда место расположения электростанции совпадает с центром электрических нагрузок предприятия и питание предприятия от энергосистемы осуществляется на генераторном напряжении. На рис. 9-10, б приведена схема для случая, когда электростанция находится в удалении от центра его электрических нагрузок, но питание от системы происходит на генераторном напряжении. На рис. 9-10, в представлена схема для случая, когда питание от системы осуществляется на повышенном напряжении и распределение электроэнергии по территории предприятия происходит на генераторном напряжении. Электростанция предприятия помещена вне центра электрических нагрузок.
На рис. 9-10, г изображена схема, условия которой аналогичны схеме, представленной на рис. 9-10, в, но трансформация производится на два напряжения.

Рис. 9-10. Характерные схемы электроснабжения предприятий, питающихся от энергосистемы и собственных электростанций.

В схемах на рис. 9-9, б и г, 9-10, в и г для питания от системы на напряжениях 35—220 кВ могут применяться варианты, приведенные на рис. 9-11. Схема на рис. 9-11, а (без выключателей на стороне высшего напряжения) рекомендуется как более дешевая в исполнении и не менее надежная в эксплуатации, чем схема на рис. 9-11, б. Однако применение схемы на рис. 9-11, а возможно только для тех случаев, когда операция по включению и отключению трансформаторов не производится ежедневно по причине соблюдения экономически целесообразного режима работы. Если отключение и включение трансформаторов происходит ежедневно, следует выбрать схему, представленную на рис. 9-11,6.в) Питание только от собственной электростанции (рис. 9-12). Это имеет место весьма часто для предприятий, удаленных от сетей энергосистем, но по мере развития электрификации количество таких случаев будет все время уменьшаться.

Рис. 9-11. Схемы присоединения трансформаторов ГПП к сети энергосистемы напряжением 35—220 кВ.

Рис-9-12. Характерная схема электроснабжения при питании промышленного предприятия только от собственной электростанции, расположенной на его территории.

Внутреннее электроснабжение. Схемы электроснабжения обеспечивающие питание предприятия на его территории, ввиду большой разветвленности, большого количества аппаратов должны обладать в значительно большей степени, чем схемы внешнего электроснабжения, дешевизной и надежностью одновременно. Это положение обеспечивается тем, что в зависимости от конкретных требований обеспечения приемников и потребителей применяются различные схемы питания.
а) Схемы радиального питания. Радиальными являются такие схемы, в которых электрическая энергия от центра питания (электростанция предприятия, подстанция или распределительный пункт) передается прямо к цеховой подстанции, без ответвлений на пути для питания других потребителей. Из сказанного видно, что такие схемы должны обладать большим количеством отключающей аппаратуры и иметь значительное число питающих линий. Исходя из этого основного положения, характеризующего схемы радиального питания, можно сделать вывод, что применять их следует только для питания достаточно мощных потребителей. На рис. 9-13 приведены характерные схемы радиального питания для систем как внешнего, так и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий.
Схема на рис. 9-13, а предназначается для питания потребителей 3-й категории или потребителей 2-й категории с пониженной ответственностью, где допустим перерыв в электроснабжении на срок до 1—2 сут. Схема на рис. 9-13, б предназначается для потребителей 2-й категории, перерыв питания у которых может быть допущен в пределах не более 1—2 ч. Схема на рис. 9-13, в предназначается для электроснабжения потребителей 1-й категории, но часто используется и для питания потребителей 2-й категории, перерыв в питании которых влечет за собой недоотпуск продукции, имеющих народнохозяйственное значение в масштабе страны.
б) Схемы магистрального питания. Магистральные схемы применяются в системе внутреннего электроснабжения предприятий в том случае, когда потребителей достаточно много и радиальные схемы питания явно нецелесообразны. Обычно магистральные схемы обеспечивают присоединение пяти-шести подстанций с общей мощностью потребителей не более 5000—6000 кВА. На рис. 9-14 приведена типичная схема магистрального питания. Эти схемы характеризуются пониженной надежностью питания, но дают возможность уменьшить число отключающих аппаратов высокого напряжения и более удачно скомпоновать потребителей для питания в группе по пяти-шести подстанций.

Рис. 9-13. Характерные радиальные схемы питания промышленного предприятия (схемы внутреннего электроснабжения).

Рис 9-14. Характерная магистральная схема питания промышленного предприятия в системе внутреннего электроснабжения.

В тех случаях, когда необходимо сохранить преимущества магистральных схем и обеспечить высокую надежность питания, следует прибегать к так называемой системе двойных транзитных (сквозных) магистралей (рис. 9-15). В этой схеме при повреждении любой из питающих магистралей высшего напряжения питание надежно обеспечивается по второй магистрали путем автоматического переключения потребителей на секцию шин низшего напряжения трансформатора, оставшегося в работе. Это переключение происходит со временем не более 0,1—0,2 с, что практически не успевает отразиться на электроснабжении потребителей.

Рис. 9-15. Характерная схема питания сквозными двойными магистралями в системе внутреннего электроснабжения предприятия.

в) Схемы смешанного питания. В практике проектирования и эксплуатации промышленных предприятий редко встречаются схемы, построенные только по радиальному или только по магистральному принципу питания. Обычно крупные и ответственные потребители или приемники питаются по радиальной схеме. Средние и мелкие потребители группируются, их питание проектируется по магистральному принципу. Такое решение позволяет создать схему внутреннего электроснабжения с наилучшими технико-экономическими показателями. На рис. 9-16 приведена такая комбинированная схема.

Рис. 9-16. Схема смешанного питания потребителей в системе внутреннего электроснабжения промышленного предприятия.

Смотри еще по разделу:
Картограмма нагрузок
Определение условного центра электрических нагрузок
Определение зоны рассеяния центра электрических нагрузок для статического состояния системы электроснабжения промышленных предприятий
Определение ориентации координатных осей, осей эллипса рассеяния и построение эллипса
Определение зон увеличения приведенных расчетных годовых затрат при смещении подстанции из зоны рассеяния центра электрических нагрузок
Определение местоположения ГПП (ГРП) с учетом динамики (развития) систем электроснабжения промышленных предприятий
Определение местоположения питающих подстанции во всех трех осях координат
Влияние зон рассеяния центров электрических нагрузок (ЦЭН) цехов на зону рассеяния ЦЭН промышленного предприятия
Характерные схемы электроснабжения промышленных предприятий