Схемы передачи и распределения электроэнергии – » :

Содержание

Схемы распределения электроэнергии в сетях 10(6) кВ | Схемы электроснабжения промышленных предприятий | Навчання

Страница 6 из 8

В электрических сетях 10(6) кВ применяются радиальные, магистральные и смешанные схемы. Предпочтение отдается магистральным схемам, как более экономичным.
Схема распределения электроэнергии должна быть увязана с технологической схемой объекта следующим образом:
• питание электроприемников разных параллельных технологических потоков предусматривается от разных трансформаторных или распределительных подстанций, магистралей, разных секций шин одной подстанции для того, чтобы при аварии не остановились оба технологических потока;
• в пределах одного технологического потока все взаимосвязанные агрегаты присоединяются к одной подстанции, РП, магистрали, секции шин, чтобы при прекращении питания потока все входящие в его состав электроприемники были одновременно обесточены.
Схемы распределения электроэнергии в сетях 10(6) кВ могут быть одно- и двухступенчатые. Одноступенчатые схемы применяются на малых предприятиях, где распределяемая мощность и токи невелики, а также на энергоемких предприятиях с подстанциями глубокого ввода. В остальных случаях применяются, как правило, двухступенчатые схемы распределения электроэнергии. Применение схем с большим числом ступеней распределения электроэнергии должно иметь технико-экономическое обоснование.

Распределение электроэнергии может осуществляться кабельными, воздушными линиями или токопроводами. Воздушные линии электропередачи на промышленных предприятиях используются сравнительно редко, так как имеют сравнительно малую пропускную способность, что не позволяет осуществить магистральную схему распределения электроэнергии и практически невозможно в условиях промышленного предприятия выполнить несколько параллельно идущих воздушных линий.
Кабельные линии целесообразно использовать при передаче мощности в одном направлении не более 15—20 МВА при напряжении 6 кВ и не более 25—35 МВА при напряжении 10 кВ [1]. Кабельные сети следует прокладывать открыто в надземных сооружениях: на технологических и кабельных эстакадах, в кабельных частично закрытых галереях. При невозможности или нецелесообразности выполнения открытой прокладки кабелей напряжением до 35 кВ может быть осуществлена прокладка кабелей в земляных траншеях и в подземных кабельных сооружениях (блоках, каналах, тоннелях).
При передаче мощностей, превышающих 15—20 МВА, целесообразно применение токопроводов. Трассы токопроводов выбирают таким образом, чтобы они проходили через зоны размещения основных нагрузок данного предприятия. В настоящее время рекомендуется использовать открытые симметричные гибкие и жесткие токопроводы следующих конструктивных исполнений: жесткий подвесной с трубчатыми шинами и подвесными изоляторами или гибкий с расщепленными проводами.
Жесткие токопроводы следует применять при наличии агрессивной среды, так как на жесткие проводники легче нанести антикоррозийное покрытие. Токопроводы требуют меньшей полосы, свободной от застройки и подземных коммуникаций (отчуждение территории под жесткий токопровод составляет 10 м). Не рекомендуется прокладывать токопроводы в тоннелях и в полностью закрытых галереях из-за существенного увеличения затрат В настоящее время разработаны токопроводы с трубчатыми шинами из алюминиевого сплава АД31 в исполнении для внутренней установки при нормальной среде и в исполнении для наружной установки для предприятий с сильно загрязненной средой.
Гибкие токопроводы выполняются из нескольких оголенных проводов, закрепленных равномерно по периметру кольца и подвешенных к опоре на подвесных изоляторах. Серьезный недостаток гибких токопроводов — большие габаритные размеры (отчуждение территории под гибкий токопровод составляет 18 м) и недостаточная стойкость к воздействию химически активной среды. Гибкие токопроводы рекомендуется использовать, если одновременно имеет место нестесненная планировка предприятия, позволяющая не учитывать стоимость отчуждаемой под гибкий токопровод территории, и минимальное число (до двух-трех на 1 км) поворотов трассы.
Токопроводы более надежны, они имеют более высокую перегрузочную способность, но характеризуются большим индуктивным сопротивлением по сравнению с линиями, выполненными из большого числа параллельно проложенных кабелей,

Схемы питания распределительных пунктов 10(6) кВ. Промежуточные распределительные пункты, получающие питание с шин ГПП, ЦРП, рекомендуется сооружать в цехах или производственных корпусах при наличии высоковольтных электроприемников и нескольких ТП 10(6)/0,4 кВ, а также для удаленных от ГПП или ЦРП потребителей (компрессорных, насосных станций и т. д.). При наличии менее восьми отходящих от распределительных пунктов линий целесообразность сооружения РП должна быть обоснована [5]. Распределительные пункты следует размещать на границе питаемых ими участков сети таким образом, чтобы не было обратных потоков мощности.

Радиальные схемы для питания РП следует применять:
• при расположении РП в различных направлениях от ГПП, ЦРП;
• при повышенных требованиях к надежности электроснабжения электроприемников, если к РП подключаются в основном электроприемники первой категории.
В остальных случаях следует применять магистральные схемы с односторонним или двухсторонним питанием. Если все распределительные подстанции предприятия получают питание от токопроводов, то применяется схема трансформатор—токопровод без сборных шин на вторичном напряжении ГПП (рис. 1.8.1, а). Для ограничения токов короткого замыкания на ответвлениях от токопроводов к РП могут устанавливаться реакторы.
При наличии на предприятии большого числа двигателей напряжением 6 кВ обмотки трансформаторов ГПП могут быть выполнены на разные напряжения: 6 и 10 кВ. На напряжении 6 кВ получают питание распределительные подстанции, предназначенные для питания электродвигателей, на напряжении 10 кВ — остальные потребители.
Если по токопроводам распределяется только часть электроэнергии, то питание токопроводов выполняется от шин РУ 10(6) кВ ГПП и ПГВ (рис. 1.8.1, б). Распределительные пункты, отдаленные от трассы токопроводов, получают питание от шин РУ 10(6) кВ ГПП или ПГВ кабельными радиальными или магистральными линиями.

 


Рис. 1.8.1. Схемы распределения электроэнергии на напряжениях 6 и(или) 10 кВ, выполненные токопроводами: а — без сборных шин на вторичном напряжении ГПП; б — со сборными шинами на вторичном напряжении ГПП

Схемы питания трансформаторных подстанций и электроприемников напряжением 10(6) кВ. Трансформаторные подстанции и электроприемники могут получать питание от РУ 10(6) кВ ГПП и ПГВ или,от распределительных пунктов 10(6) кВ. Для питания трансформаторных подстанций используются практически все схемы (см. рис. 1.4.1).

Радиальные схемы, выполненные кабельными линиями (рис. 1.8.2, а), применяются, когда подстанции расположены в различных направлениях от источника питания или предъявляются повышенные требования к надежности электроснабжения. Радиальные схемы используются также для питания индивидуальных приемников электроэнергии 10(6) кВ (двигателей, печей и т. п.). Трансформаторы к радиальным линиям могут подключаться без коммутационных аппаратов («глухое» присоединение) или только через разъединитель, если защита, установленная в начале радиальной линии, чувствительна при всех повреждениях в трансформаторе.


Рис. 1.8.2. Схемы питания ТП 10(6) кВ: а — радиальная; б — одиночная магистраль с односторонним питанием; в — одиночная магистраль с частичным резервированием по связям вторичного напряжения; г — петлевая для питания однотрансформаторных ТП; д — для питания двухтрансформаторных ТП

Для промышленных предприятий могут быть использованы радиальные схемы с присоединением под один выключатель 10(6) кВ двух кабельных линий, идущих к разным подстанциям. В этом случае питание ТП должно предусматриваться не менее чем по двум линиям, отходящим от разных секций шин распределительной подстанции.
Магистральные схемы являются основными для питания трансформаторных подстанций и выполняются, как правило, кабельными линиями. К одной магистрали могут быть подключены: не более пяти трансформаторов мощностью 250—630 кВА; до трех трансформаторов мощностью 1000 кВ А или два трансформатора мощностью 1600 кВ А [5].

При магистральной схеме питания на подстанциях используются более сложные схемы первичных соединений. Для удобства обслуживания и возможности отключения участков магистрали на входе и выходе магистрали к трансформатору устанавливают шинные накладки, разъединители или выключатели нагрузки. На вводе 10(6) кВ трансформатора устанавливают разъединитель или выключатель нагрузки с предохранителями. Функции последнего — обеспечить селективную защиту трансформатора. При соответствующем обосновании могут быть установлены высоковольтные вакуумные выключатели.
Одиночные магистрали с односторонним питанием (рис. 1.8.2, б) применяются для питания однотрансформаторных подстанций, когда можно допустить перерыв в электроснабжении потребителей на время, необходимое для отключения, определения места повреждения и восстановления поврежденного участка магистрали. Для повышения надежности электроснабжения можно предусматривать связи по вторичному напряжению между ближайшими подстанциями, получающими питание от разных магистралей (рис. 1.8.2, пунктирная линия). Как правило, такие магистрали прокладываются по разным трассам. При резервировании по вторичному напряжению для части потребителей подстанции (15—20% общей нагрузки) сохраняется питание при аварии на магистрали.
Одиночные магистрали с двухсторонним питанием (рис. 1.8.2, г, д) могут применяться для питания потребителей третьей и частично второй категорий. Данные схемы называются петлевыми. Возможны различные варианты работы схемы в нормальном режиме. Если один из источников питания магистрали маломощный, удаленный или неэкономичный, то он может играть роль резервного и включаться (вручную или автоматически) только при отключении магистрали от основного источника питания. Если же оба источника питания равноценны, то в нормальном режиме магистраль получает питание с двух сторон, но в точке токораздела по одной из промежуточных подстанций магистраль размыкается. В точке токораздела могут быть установлены разъединители, в том числе телеуправляемые или высоковольтные выключатели.

Кольцевые магистрали (рис. 1.8.3) рекомендуется применять для питания потребителей третьей, частично — второй категории при соответствующем расположении питаемых ими групп подстанций при единичной мощности трансформаторов не более 630 кВ А.

Для питания двухтрансформаторных подстанций с электроприемниками первой и второй категорий применяются более надежные схемы распределения электроэнергии — с двойными магистралями. Каждая магистраль получает питание от разных секций шин РУ 10(6) кВ ГПП, ПГВ или РП, которые должны отвечать требованиям независимых источников питания. Трансформаторы на подстанциях в нормальном режиме работают раздельно, секционный автоматический выключатель на 0,4 кВ отключен, а при аварии на магистрали все потребители переключаются на магистраль, оставшуюся в работе. С этой целью автоматически или вручную обслуживающим персоналом включается секционный выключатель.
Примеры выполнения схем с двойными магистралями приведены на рис. 1.8.4. На рис. 1.8.4, а показана схема двойной сквозной магистрали с односторонним питанием, которая широко применяется в промышленных электрических сетях для питания электроприемников первой и второй категорий. На схеме рис. 1.8.4, 6 каждая магистраль получает питание от разных территориально удаленных друг от друга распределительных пунктов: РП1 и РП2. Данная схема аналогична схеме двойной сквозной магистрали с односторонним питанием, но является более надежной вследствие территориальной независимости источников питания.


Рис. 1.8.3. Кольцевая схема питания трансформаторных подстанций

Рис. 1.8.4. Схемы с двойными магистралями: а — двойная сквозная магистраль с односторонним питанием; б — двойная магистраль с двухсторонним питанием

Схемы питания различных групп потребителей (нелинейных, резкопе-ременных, несимметричных). Питание данных потребителей в нормальном режиме работы рекомендуется производить от отдельных секций шин 10(6) кВ. Указанные секции сборных шин рекомендуется подключать к разным ветвям расщепленной обмотки трансформатора, к разным ветвям сдвоенного реактора, к разным трансформаторам. Трансформаторные подстанции 10(6)/0,4 кВ, от которых получают питание осветительные приборы с лампами накаливания, чувствительные к изменениям показателей качества электроэнергии, следует подключать к секции шин 10(6) кВ, не питающей специфической нагрузки.

На рис. 1.8.5 приведена схема питания дуговых сталеплавильных печей. Наиболее мощные дуговые сталеплавильные печи получают питание радиальными линиями от третьей и четвертой секций шин трансформаторов ГПП с расщепленной обмоткой. Печи небольшой мощности получают питание по двухступенчатой радиальной схеме, для чего предусматривается дополнительный распределительный пункт на 10 кВ. В комплект печи входит сама печь и печной трансформатор. В непосредственной близости от печи устанавливается высоковольтная ячейка с печным выключателем. На предприятиях с мощными дуговыми сталеплавильными печами может выполняться локальная сеть на 35 кВ. Питание этой сети осуществляется от трехобмоточных трансформаторов, или автотрансформаторов с обмоткой среднего напряжения 35 кВ, или от специальных двухобмоточных трансформаторов. С шин 35 кВ по радиальным линиям электроэнергия поступает к печным трансформаторам. К одной секции сборных шин 35 кВ может быть подключено несколько ДСП мощностью 25 и 50 МВА. Печи с печными трансформаторами 80 МВА подключаются к отдельным секциям сборных шин 35 кВ.


Рис. 1.8.5. Схема питания дуговых сталеплавильных печей

forca.com.ua

43. Общие принципы построения схем внутризаводского распределения электроэнергии.

Характерной особенностью схем внутризаводского распределения электроэнергии является большая разветвленность сети и наличие большого количества коммутационно-защитной аппаратуры, что оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и на надежность системы энергоснабжения.

С целью создания рациональной схемы распределения электроэнергии требует всесторонний учет многих факторов, таких как конструктивное исполнение сетевых узлов схемы, способ канализации электроэнергии, токи КЗ при разных вариантах и др.

При проектировании схемы важное значение приобретает правильное решение вопросов питания силовых и осветительных нагрузок в ночное время, в выходные и праздничные дни. Для взаимного резервирования рекомендуется использовать шинные и кабельные перемычки между ближайшими подстанциями, а также между концами сетей низкого напряжения, питаемых от различных трансформаторов.

В общем случае схемы внутризаводского распределения электроэнергии имеют ступенчатое построение. Считается нецелесообразным применение схем с числом ступеней более двух-трех, так как в этом случае усложняется коммутация и защита сети. На небольших по мощности предприятиях рекомендуется применять одноступенчатые схемы.

Схема распределения электроэнергии должна быть связана с технологической схемой объекта. Питание приемников электроэнергии разных параллельных технологических потоков должно осуществляться от разных источников: подстанций, РП, разных секций шин одной из подстанций. Это необходимо для того, чтобы при аварии не останавливались оба технологических потока. В то же время взаимосвязанные технологические агрегаты должны присоединяться к одному ИП, чтобы при исчезновении питания все ЭП были одновременно обесточены.

При построении общей схемы внутризаводского энергоснабжения необходимо принимать варианты, обеспечивающие рациональное использование ячеек РУ, минимальную длину распределительной сети, максимум экономии коммутационно-защитной аппаратуры.

СЭС предприятия состоит из ИП и линий электропередачи, осуществляющих подачу электроэнергии к предприятию, понизительных, распределительных и преобразовательных п/ст и связывающих их кабелей и ВЛ, а также токопроводов, обеспечивающих на требуемом напряжении подвод электроэнергии к ее потребителям.

Требования, предъявляемые к СЭС предприятий, в основном зависят от потребляемой ими мощности и характера электрических нагрузок, особенностей технологии производства, климатических условий, загрязненности окружающей среды и других факторов.

44. Изобразить схемы электроснабжения энергоемких предприятий с помощью токопроводов.

45. Изобразить схемы внутреннего электроснабжения, одно и 2х-ступенчатые радиальные схемы.

46. Определить категорию электроприемников по надежности электроснабжения, заданных преподавателем.

Требования к надежности электроснабжения в настоящий момент является одним из важных аспектов работы потребителей. От существующего уровня надежности энергоснабжения электроприемников потребителя зависит количество брака на производстве,  качество изготовляемой продукции и, как следствие, конкурентоспособность компании в целом. 

Сразу стоит отметить, что вопросы надежности энергоснабжения затрагиваются в основном в Правилах устройства электроустановок. Ответственность поставщика электроэнергии за низкие показатели качества электроэнергии и низкую надежность электроснабжения в действующем законодательстве в электроэнергетике прописано слабо. Однако некоторые моменты все-таки определены. Как не допустить простоя предприятия из-за отключения электроэнергии или с кого взыскать убытки от возникновения брака вследствие несоблюдения поставщиком электроэнергии показателей, определенных для различных категорий надежности электроснабжения, об этом и попытаемся разобраться в этой статье.  

Для начала предлагаем разобраться с особенностями надежности энергоснабжения потребителей. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПЭУ 7 издание)выделяют три категории надежности электроснабжения.

Первая категория надежности электроснабжения (1 категория надёжности)

Вторая категория надежности электроснабжения (2 категория надёжности)

Третья категория надежности  электроснабжения (3 категория надежности)

При этом ПЭУ не устанавливает конкретные требования к времени восстановления энергоснабжения электроприемников 1 или 2 категории надежности. Для 3 категории надежности электроснабжения установлено время восстановления не более 24 часов. 

Стоит отметить, что время восстановления энергоснабжения потребителей в соответствии с п.  31.6 «Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, определяется следующим: 

Для третьей категории надежности электроснабжения: допустимое число часов отключений в год составляет 72 часа, но не более 24 часов подряд, включая срок восстановления электроснабжения, за исключением случаев, когда для производства ремонта объектов электросетевого хозяйства необходимы более длительные сроки, согласованные с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору,

Для второй и первой категории надежности энергоснабжения число часов отключений должно определяться в договоре оказания услуг по передаче электроэнергии (если у потребителя нет такого договора – то вдоговоре энергоснабженияс гарантирующим поставщиком) с учетом его фактической схемы, источников энергоснабжения, наличия резервного питания и др.

Таким образом, важным моментом для потребителей с 1 или 2 категорией надежности для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения, определить параметры восстановления подачи электроэнергии в случае возникновения аварийных ситуаций и др. вне регламентных отключений еще на этапе заключения договора энергоснабжения с поставщиком электроэнергии.

Также стоит особо отметить обязательное требования по закреплению величин аварийной брони и технологической брони. Указанные параметры определяются в акте аварийной и технологической брони и являются неотъемлемой частью договора потребителя. Очень часто потребители, имеющие аварийную или технологическую  бронь не имеют оформленного акта согласования брони, что может привести (в случае отключения электроэнергии) к значительным убыткам для самого потребителя, а в худшем случае и к экологическим последствиям.  

Определение границ зоны ответственности за надёжность электроснабжения с учетом существующих категорий.

При этом, качество и надежность электроснабжения потребителей определяется на границе балансовой принадлежности потребителя и сетевой компании.

Ответственность поставщика электроэнергии за вопросы энергоснабжения (в т.ч. надежность энергоснабжения) определяются п. 7 «Основных положений функционирования розничных рынков электрической энергии», утв. Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442, который говорит о том, что наличие оснований и размер ответственности субъектов электроэнергетики перед потребителями за действия (бездействие), повлекшие за собой неблагоприятные последствия, определяются в соответствии с гражданским законодательством Российской Федерации и законодательством Российской Федерации об электроэнергетике.

Таким образом, даже если у потребителя согласована в договоре энергоснабжения первая или вторая категория надежности электроснабжения, количество источников питания у него 2 или более, и на электроприемники  потребителя есть согласованный акт о технологической или аварийной брони, то при  возникновении случая временного прекращения поставок электроэнергии и возникновения у предприятия убытков вследствие этого, у него (потребителя) есть возможность получить компенсацию своих убытков только в судебном порядке. Поэтому важно дополнительно в договоре закреплять ответственность сторон за нарушение параметров надежности энергоснабжения. 

При возникновении каких-либо ситуаций, связанных с надежности энергоснабжения, потребитель должен предъявлять требования к компенсации своих расходов (упущенной выгоды) к гарантирующему поставщику (энергосбытовой компании) если у потребителя заключен договор энергоснабжения и к электросетевой компании (владельцу электросетевых объектов) если у потребителя заключен договор купли-продажи электроэнергии и договор оказания услуг по передаче. 

Выбор или изменение категории надежности электроснабжения.

В соответствии с правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей к электрическим сетям, утвержденных постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройствк электрическим сетям. При этом потребитель самостоятельно определяет какая категория надежности энергоснабжения ему необходима.

"Технологическое присоединение энергопринимающих устройств в целях обеспечения надежного их энергоснабжения и качества электрической энергии может быть осуществлено по одной из трех категорий надежности. Отнесение энергопринимающих устройств заявителя (потребителя электрической энергии) к определенной категории надежности осуществляется заявителем самостоятельно.

Отнесение энергопринимающих устройств к первой категории надежности осуществляется в случае, если необходимо обеспечить беспрерывный режим работы энергопринимающих устройств, перерыв снабжения электрической энергией которых может повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб. В составе первой категории надежности выделяется особая категория энергопринимающих устройств, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров". 

Однако, стоит понимать, что при выборе 2 или 1 категории надежности, стоимость подключения электричествавозрастет в 2 раза относительно присоединения по 3 категории надежности: ведь для энергоснабжения по 1 или 2 категории необходимо два независимых источника питания и присоединение к каждому из них будет стоить примерно одинаково.

studfiles.net

Как передается электроэнергия и как запитаны города и предприятия

Современные системы электроснабжения промышленных предприятий состоят из устройств производства электроэнергии и (или) пунктов приема ее из энергосистемы — главных понизительных подстанций (ГПП), главных распределительных пунктов (ГРП). промежуточных распределительных пунктов (РП), десятков и даже сотен трансформаторных подстанций (ТП), а также преобразовательных подстанций (ПП), линий электропередачи (ЛЭП) значительной протяженности, связывающих сетевые объекты по определенным схемам.

Эти схемы характеризуются значительным многообразием и имеют структурное, иерархическое построение, представляющее собой ориентированный граф, где корнем являются источники питания, вершинами — отдельные электроприемники. Между 0-м и 1-м уровнями организуется внешнее, 1-м и 5-м — внутреннее (внутризаводское — 1—3-й уровни, цеховое — 3—5-й уровни) электроснабжение.

Способы электроснабжения предприятий

Электроснабжение промышленных предприятий в основном осуществляется от районных электроэнергетических систем (централизованное электроснабжение). Возможны варианты и комбинированного питания, при котором предприятие получает электрическую энергию от электроэнергетических систем (ЭСС) и собственной электростанции, а также в редких случаях обеспечения предприятия питанием только от собственной электростанции.

Целесообразность сооружения собственной электростанции обуславливается технико-экономическими соображениями, среди которых: потребность в тепловой энергии для производственных нужд, удаленность предприятия от энергосистем, наличие и возможность использования вторичных энергоресурсов в качестве топлива для электростанции, уровень надежности электроснабжения.

Питание промышленного предприятия может быть подведено к одному общему или к двум и более приемным пунктам. От одного пункта приема электроэнергии могут питаться одно или более промышленных предприятий, расположенный вблизи микрорайон или другие потребители. Все пункты приема электроэнергии от ЭЭС, а также собственные станции предприятия электрически связываются между собой. Наличие того или иного пункта приема электроэнергии на промышленном предприятии обуславливается в основном величиной потребляемой мощности и удаленностью предприятия от источника питания. Например, при относительно небольшом расстоянии (до 8 км) предприятия малой и средней мощности в большинстве случаев получают электроэнергию на напряжении 6—20 кВ, пунктом приема является ГРП, который без трансформации указанного напряжения распределяет электроэнергию внутри предприятия.

Малые предприятия имеют в основном один пункт приема электроэнергии в виде распределительного пункта 6—20 кВ или цеховой трансформаторной подстанции. Предприятия малой и средней мощности располагают одним-двумя приемными пунктами в виде ГПП, ГРП; предприятие большой мощности — одним или более приемными пунктами в виде ГРП, ГПП, ПГВ.

Пункты приема электроэнергии могут питаться отпайками от проходящих ЛЭП или непосредственно от распределительных устройств подстанций и электростанций энергосистемы.

Внутризаводское электроснабжение на действующих предприятиях выполняется по ступенчатому принципу в основном на напряжении 6—10 кВ. Перспективным является перевод сети с 6 на 10 кВ. а на вновь строящихся крупных предприятиях — применение напряжения 20 кВ.

Назначение распределительных подстанций

При одноступенчатых схемах отсутствуют промежуточные РП. При двух- и более ступенчатых схемах применяются РП. от которых питаются ТП и высоковольтные электроприемники второй ступени, а также РП последующей ступени распределения электроэнергии.

Необходимость сооружения и количество промежуточных РП определяются в основном величиной и территориальным размещением электрической нагрузки. Количество ТП регламентируется выбранной мощностью силовых трансформаторов и их количеством на подстанции. При глубоких вводах внутризаводское электроснабжение может осуществляться на напряжении 35 кВ и выше. При этом к потребителям подводится максимально высокое напряжение и применяются разукрупненные понизительные подстанции глубоких вводов (ПГВ) 35/0,4; 110/6—10 кВ.

Цеховое электроснабжение осуществляется в основном на напряжении 380/220 В с перспективой применения при наличии технико-экономического обоснования напряжения 660 В.

Источники питания крупных городов

Источниками питания электроснабжения городов являются энергосистема и собственные электростанции предприятий, отдельные микрорайоны могут питаться от пунктов приема электроэнергии близлежащих промышленных предприятий.

Электроснабжение городов осуществляется в основном от районных подстанций, питающихся от энергосистемы.

Электроснабжение промышленных предприятий, городов выполняется посредством электрических сетей (распределительных сетей до и выше 1 кВ) — каналов передачи и преобразования электроэнергии. Питание конкретного электроприемника (узла нагрузки) осуществляется по основному каналу, предусмотренному проектом.

Однако следует отметить, что каналы питания электроприемников вследствие управления режимами распределения электроэнергии, вывода в плановый ремонт отдельного оборудования, а также отказов отдельных элементов системы не постоянны во времени и могут в значительной степени претерпевать изменения своей конфигурации. Происходит это потому, что электрическое оборудование системы электроснабжения может находиться в различных состояниях: в работе, ремонте или резерве.

С целью обеспечения определенной »живучести» и необходимой степени надежности системы электроснабжения оснащаются релейной защитой и сетевой автоматикой — автоматическим вводом резерва (АРВ), автоматическим повторным включением (АПВ), автоматической частотной разгрузкой (АЧР).

pue8.ru

подстанции, необходимое оборудование, условия распределения, применение, правила учета и контроля

Каким образом происходит распределение электроэнергии и ее передача от основного источника питания к потребителю? Данный вопрос достаточно сложный, так как источником является подстанция, которая может находиться на значительном расстоянии от города, но при этом энергия должна доставляться с максимальным КПД. Этот вопрос стоит рассматривать более детально.

Общее описание процесса

Как говорилось ранее, начальным объектом, откуда начинается распределение электроэнергии, на сегодняшний день является электрическая станция. В наше время существует три основных типа станции, которые могут снабжать потребителей электричеством. Это может быть тепловая электрическая станция (ТЭС), гидроэлектростанция (ГЭС) и атомная электрическая станция (АЭС). Помимо этих основных типов, есть также солнечные или ветровые станции, однако они используются для более локальных целей.

Эти три типа станция является и источником и первой точкой распределения электроэнергии. Для того чтобы осуществить такой процесс, как передача электрической энергии, необходимо значительно увеличить напряжение. Чем дальше находится потребитель, тем выше должно быть напряжение. Так, увеличение может доходить до 1150 кВ. Повышение напряжения необходимо для того, чтобы снизилась сила тока. В таком случае также падает и сопротивление в проводах. Такой эффект позволяет передавать ток с наименьшими потерями мощности. Для того чтобы повышать напряжение до нужного значения, каждая станция имеет повышающий трансформатор. После прохождения участка с трансформатором, электрический ток при помощи ЛЭП передается на ЦРП. ЦРП – это центральная распределительная станция, где осуществляется непосредственное распределение электроэнергии.

Общее описание пути тока

Такие объекты, как ЦРП, находятся уже в непосредственной близости от городов, сел и т. д. Здесь происходит не только распределение, но и понижение напряжения до 220 или же 110 кВ. После этого электроэнергия передается на подстанции, расположенные уже в черте города.

При прохождении таких небольших подстанций напряжение понижается еще раз, но уже до 6-10 кВ. После этого осуществляется передача и распределение электроэнергии по трансформаторным пунктам, расположенным по разным участкам города. Здесь также стоит отметить, что передача энергии в черте города к ТП осуществляется уже не при помощи ЛЭП, а при помощи проложенных подземных кабелей. Это гораздо целесообразнее, чем применение ЛЭП. Трансформаторный пункт – это последний объект, на котором происходит распределение и передача электроэнергии, а также ее понижение в последний раз. На таких участках напряжение снижается до уже привычных 0,4 кВ, то есть 380 В. Далее оно передается в частные, многоэтажные дома, гаражные кооперативы и т. д.

Если кратко рассмотреть путь передачи, то он примерно следующий: источник энергии (электростанция на 10 кВ) – трансформатор повышающего типа до 110-1150 кВ – ЛЭП – подстанция с трансформатором понижающего типа – трансформаторный пункт с понижением напряжения до 10-0,4 кВ – потребители (частный сектор, жилые дома и т. д.).

Особенности процесса

Производство и распределение электроэнергии, а также процесс ее передачи обладает важной особенностью – все эти процессы являются непрерывными. Другими словами, производство электрической энергии совпадает по времени с процессом ее потребления, из-за чего электрические станции, сети и приемники связаны между собой таким понятием, как общность режима. Данное свойство вызывает необходимость организации энергетических систем, чтобы более эффективно заниматься производством и распределением электроэнергии.

Здесь очень важно понимать, что представляет собой такая энергетическая система. Это совокупность всех станций, линий электропередач, подстанций и других тепловых сетей, которые соединены между собой таким свойством, как общность режима, а также единым процессом производства электрической энергии. Кроме того, процессы преобразования и распределения на данных участках осуществляются под общим управлением всей этой системы.

Основная рабочая единица в таких системах – это электроустановка. Это оборудование предназначено для производства, преобразования, передачи и распределения электроэнергии. Получение данной энергии осуществляется электрическими приемниками. Что касается самих установок, то в зависимости от рабочего напряжения, они делятся на два класса. Первая категория работает с напряжением до 1000 В, а вторая, наоборот, с напряжением от 1000 В и выше.

Кроме того, имеются также специальные устройства для получения, передачи и распределения электроэнергии – распределительное устройство (РУ). Это электроустановка, которая состоит из таких конструкционных элементов, как сборные и соединительные шины, аппараты для коммутации и защиты, автоматика, телемеханика, приборы для измерения и вспомогательные устройства. Данные агрегаты также делятся на две категории. Первая – это открытые аппараты, которые могут эксплуатироваться на открытом воздухе, и закрытые, применяющиеся только при расположении внутри здания. Что касается эксплуатации в черте города таких устройств, то в большинстве случаев используется именно второй вариант.

Одним из последних рубежей системы передачи и распределения электроэнергии является подстанция. Это объект, который состоит из РУ до 1000 В и от 1000 В, а также силовых трансформаторов и других вспомогательных агрегатов.

Рассмотрение схемы распределения энергии

Для того чтобы более детально рассмотреть процесс производства, передачи и распределения электроэнергии, можно взять в пример структурную схему снабжения электрической энергией города.

В таком случае процесс начинается с того, что генераторы на ГРЭС (государственная районная электростанция) вырабатывают напряжение 6, 10 или 20 кВ. При наличии такого напряжения передавать его на расстояние более чем 4-6 км не экономично, так как будут большие потери. Для того чтобы значительно уменьшить потерю мощности, в линию передачи включается силовой трансформатор, который предназначен для повышения напряжения до таких значений, как 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кВ. Значение выбирается в зависимости от того, насколько далеко находится потребитель. После этого следует пункт понижения электрической энергии, который представлен в виде понижающей подстанции, находящейся в черте города. Напряжение уменьшается до 6-10 кВ. Здесь стоит добавить, что такая подстанция состоит из двух частей. Первая часть открытого типа рассчитана на напряжение 110-220 кВ. Вторая часть – закрытая, включает в себя устройство распределения электроэнергии (РУ), рассчитанное на напряжение в 6-10 кВ.

Участки схемы поставки электроэнергии

Помимо тех устройств, что были перечислены ранее, в систему снабжения энергией входят также такие объекты, как питающая кабельная линия – ПКЛ, распределительная кабельная линия – РКЛ, кабельная линия с напряжением в 0,4 кВ – КЛ, распределительное устройство вводного типа в жилом доме – ВРУ, главная понижающая подстанция на заводе – ГПП, шкаф распределения электроэнергии или же щитовое устройство ЩУ, размещаемое в цехе завода, и рассчитанное на 0,4 кВ.

Также в схеме может присутствовать такой участок, как центр питания – ЦП. Здесь важно отметить, что этот объект может быть представлен в виду двух разных устройств. Это может быть распределительное устройство вторичного напряжения на понижающей подстанции. Кроме того, в его состав будет также входить прибор, который будет выполнять функции регулировки напряжения и последующей поставки его к потребителям. Второй вариант исполнения – это трансформатор, для передачи и распределения электроэнергии, или же распределительное устройство генераторного напряжения непосредственно на электрической станции.

Стоит отметить, что ЦП всегда соединяется с распределительным пунктом РП. Линия, которая соединяет эти два объекта, не имеет распределения электрической энергии по всей своей длине. Такие линии обычно называют кабельными.

На сегодняшний день в энергосети может использоваться такое оборудование, как КТП – комплектная трансформаторная подстанция. Она представляет собой несколько трансформаторов, распределительное или же вводное устройство, рассчитанное на работу с напряжением в 6-10 кВ. Также в комплект входит распределительное устройство на 0,4 кВ. Все эти приборы соединены между собой токопроводами, а поставляется комплект в уже готовом либо в готовом для сборки виде. Прием и распределение электроэнергии может также происходить на на высоких конструкциях или же на опорах линий электропередачи. Такие конструкции называются либо столбовыми, либо мачтовыми трансформаторными подстанциями (МТП).

Первая категория электрических приемников

На сегодняшний день имеется три категории электроприемников, которые отличаются между собой степенью надежности.

К первой категории электрических приемников относятся те объекты, при нарушении электроснабжения которых возникают достаточно серьезные проблемы. К последним относят следующее: угроза жизни человеку, сильные ущерб народному хозяйству, повреждение дорогого оборудования из основной группы, массовый брак продукции, разрушение устоявшегося технологического процесса получения и распределения электроэнергии, возможное нарушение в работе важных элементов коммунального хозяйства. К таким электроприемникам относятся здания с большим скоплением людей, к примеру, театр, универсам, универмаг и т. д. Также к этой группе принадлежит и электрифицированный транспорт (метро, троллейбус, трамвай).

Что касается снабжения электроэнергией данных сооружений, то они должны обеспечиваться электричеством от двух источников, которые независимы друг от друга. Отключение от сети таких построек допускается лишь на срок, в течение которого будет запускаться резервный источник питания. Другими словами, система распределения электроэнергии должна предусматривать быстрый переход от одного источника на другой, в случае аварийной ситуации. Независимым источником питания в данном случае считается тот, на котором сохранится напряжение даже в том случае, если на других источниках, питающих один и тот же электроприемник, оно пропадет.

К первой категории также относятся устройства, которые должны питаться сразу от трех независимых источников. Это особая группа, работа которой должна быть обеспечена в бесперебойном режиме. То есть не допускается отключение от электропитания даже на время включения аварийного источника. Чаще всего к такой группе относят приемники, выход из строя которых влечет за собой возникновение угрозы для жизни человека (взрыв, пожар и т. д.).

Вторая и третья категория приемников

Системы распределения электроэнергии с подключением второй категории электрических приемников включают в свой состав такое оборудование, при отключении питании которого возникнет массовый простой рабочих механизмов и промышленного транспорта, недоотпуск продукции, а также нарушения деятельности массового количества людей, проживающих как в черте города, так и за ее пределами. К такой группе электроприемников относятся жилые дома выше 4 этажа, школы и больницы, силовые установки, отключение питания которых не повлечет за собой выход из строя дорогостоящего оборудования, а также другие группы электрических потребителей с общей нагрузкой от 400 до 10 000 кВ.

В качестве источников энергии данной категории должны выступать две независимые станции. Кроме того, отключение от основного источника питания этих объектов допускается до тех пор, пока дежурный персонал не запустит в работу резервный источник, или же это не сделает дежурная бригада рабочих ближайшей электроснабжающей станции.

Что касается третьей категории приемников, то к ним принадлежат все оставшиеся устройства, которые могут питаться всего от 1 источника питания. Кроме того, отключение от сети таких приемников допускается на время ремонта или замены поврежденного оборудования на срок не более суток.

Принципиальная схема снабжения и распределения электрической энергии

Контроль распределения электроэнергии и ее передачу от источника к приемнику третьей категории в черте города легче всего осуществлять, применяя радиальную тупиковую схему. Однако такая схема обладает одним существенным недостатком, который заключается в том, что при выходе одного любого элемента системы из строя без электроэнергии будут оставаться все приемники, подключенные к такой схеме. Так будет продолжаться до тех пор, пока не будет заменен поврежденный участок цепи. Из-за данного недостатка применять такую схему включения не рекомендуется.

Если говорить о схеме подключения и распределения энергии для приемников второй и третьей категории, то здесь можно использовать кольцевую принципиальную схему. При таком подключении, если произойдет сбой в работе одной из линии электропередачи, можно восстановить электроснабжение всех приемников, подключенных к такой сети в ручном режиме, если отключить питание от основного источника и запустить резервный. Кольцевая схема отличается от радиальной тем, что у нее имеются специальные участки, на которых в отключенном режиме находятся разъединители или же выключатели. При повреждении основного источника питания их можно включить, чтобы восстановить подачу, но уже от резервной линии. Также это будет служить хорошим преимуществом в том случае, если на основной линии необходимо провести какие-либо ремонтные работы. Перерыв в электроснабжении такой линии допускается на срок около двух часов. Этого времени хватает для того, чтобы отключить поврежденный основной источник питания и подключить к сети резервный, чтобы он осуществлял распределение электроэнергии.

Есть еще более надежный способ подключения и распределения энергии – это схема с параллельным включением двух питающих линий или же введение автоматического подключения резервного источника. При наличии такой схемы поврежденная линия будет отключаться от общей системы распределения при помощи двух выключателей, расположенных с каждого конца линии. Снабжение же электричеством в таком случае будет осуществляться во все еще бесперебойном режиме, но уже по второй линии. Такая схема актуальна для приемников второй категории.

Схемы распределения для первой категории приемников

Что касается распределения энергии для питания приемников первой категории, то в данном случае необходимо подключение от двух независимых центров питания одновременно. Кроме того, в таких схемах часто используется не один распределительный пункт, а два, а также всегда предусмотрена система автоматического включения резервного питания.

Для электрических приемников, которые принадлежат к первой категории, автоматика переключения на резервное питание устанавливается на вводно-распределительных устройствах. При такой системе подключения распределение электрического тока осуществляется при помощи двух силовых линий, каждая из которых характеризуется напряжением до 1 кВ, а также подключаются к независимым трансформаторам.

Другие схемы распределения и питания приемников

Для того чтобы максимально эффективно распределять электроэнергию по приемникам второй категории, можно использовать схему с максимальной токовой защитой одного или двух РП, а также схему с автоматическим включением резервного питания. Однако здесь есть определенное требование. Использовать эти схемы можно лишь в том случае, если затраты материальных средств на их обустройство не вырастут более чем на 5%, по сравнению с обустройством ручного перехода на резервный источник питания. Кроме того, обустраивать такие участки необходимо таким образом, чтобы одна линия могла принять на себя нагрузку со второй, с учетом кратковременной перегрузки. Это необходимо, так как при выходе из строя одной из них распределение всего напряжения перейдет на оставшуюся одну.

Существует довольно распространенная лучевая схема подключения и распределения. В таком случае один распределительный пункт будет питаться от двух разных трансформаторов. К каждому из них подводится кабель, напряжение в котором не превышает 1000 В. На каждом из трансформаторов также устанавливается по одному контактору, который предназначен для того, чтобы в автоматическом режиме переключить нагрузку с одного силового агрегата на другой, если на каком-либо из них пропадет напряжение.

Если подводить итог о надежности сети, то это одно и наиболее важных требований, которое необходимо соблюдать, чтобы распределение энергии не прерывалось. Чтобы достичь максимального показателя надежности, нужно не только использовать наиболее подходящие схемы снабжения для каждой категории. Важно также правильно подбирать марки кабелей, а также их толщину и сечение с учетом их нагрева и потерями мощности при протекании тока. Немаловажно также соблюдать правила технической эксплуатации и технологию проведения все электромонтажных работ.

Исходя из всего выше сказанного, можно сделать вывод, что устройство приема и распределения электроэнергии, а также поставка от источника к конечному потребителю или приемнику – это не такой уж и сложный процесс.

fb.ru

Тема3. Структурные схемы. Схемы передачи электроэнергии к потребителю.

Тема3. Структурные схемы. Схемы передачи электроэнергии к потребителю.

При помощи различных преобразователей трехфазный переменный ток для специальных электроустановок преобразуют в постоянный. ГОСТ 721-77 устанавливает номинальные значения напряжений генераторов, трансформаторов, сетей и приемников электроэнергии напряжением до 1000В и выше переменного тока (табл. 3.1.).

Таблица 3.1номинальные значения напряжений генераторов и трансформаторов.

Как видно из таблицы (3.1), номинальные напряжения источников тока (генераторов и вторичных обмоток трансформаторов) несколько отличаются от номинальных напряжений приемников (силовых и осветительных нагрузок и первичных обмоток трансформаторов). Объясняется это тем, что для обеспечения нормальной работы приемников электроэнергии отклонения напряжения на них не должны превышать ±5% от номинального.

Преобразование напряжения переменного тока осуществляют при помощи повышающих трансформаторов на электростанциях и понижающих – на подстанциях у потребителей.

Генераторы на электростанциях и отдельные электростанции работают параллельно. Это повышает надежность электроснабжения потребителей, уменьшает количество резервного оборудования, снижает стоимость вырабатываемой электроэнергии, способствует более равномерной загрузке оборудования станций и т.д.

Совокупность установок по выработке, распределению и потреблению электроэнергии и теплоты, связанных между собой электрическими и тепловыми сетями, называют энергетической системой, а часть энергосистемы (генераторы, распределительные устройства, линии электропередачи и приемники электроэнергии) – электрической системой.

Главная схема электрических соединений электростанции (подстанции) – это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями.

На чертеже главные схемы изображаются в однолинейном исполнении при отключенном положении всех элементов установки. В некоторых случаях допускается изображать отдельные элементы схемы в рабочем положении.

Все элементы схемы и связи между ними изображаются в соответствии со стандартом Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Условные графические обозначения основных элементов схем выполняют согласно ГОСТ 2.710-81 (буквенно-цифровое обозначение в электрических схемах)

Рисунок 3.1 Принципиальная схема электрической системы

На (рис 3.1) приведена принципиальная схема электрической системы. Если напряжение генераторов ТЭЦ составляет 6-20кВ, то экономически целесообразно снабжать электроэнергией через распределительные подстанции УРП-3 городских и промышленных потребителей, расположенных вблизи ТЭЦ. Для электроснабжения потребителей, удаленных на значительные расстояния, и связи электростанций с энергетической системой применяют напряжения, превышающие напряжение генераторное. Для этого на ТЭЦ, ГЭС-1 и ГЭС-2 и тепловых районных электростанциях ГРЭС-1 и ГРЭС-2 устанавливают повышающие трансформаторы для линий напряжением 35, 110, 220 и 500 кВ. Трансформаторные подстанции n/ст1 n/ст4 и распределительные подстанции УРП1-УРП4 предназначены для преобразования напряжений и для связи отдельных частей системы и питания мощных потребителей, а трансформаторные подстанции ТП - для питания потребителей меньшей мощности.

Длительный опыт эксплуатации энергетических систем показал целесообразность соединения отдельных энергетических систем между собой, поскольку это облегчает задачу резервирования мощностей и повышает общий технический уровень эксплуатации.

При проектировании электроустановки до разработки главной схемы составляется структурная схема выдачи электроэнергии (мощности), на которой показываются основные функциональные части электроустановки (распределительные устройства, трансформаторы, генераторы) и связи между ними. Структурные схемы служат для дальнейшей разработки более подробных и полных принципиальных схем, а также для общего ознакомления с работой электроустановки.

На чертежах этих схем функциональные части изображаются в виде прямоугольников или условных графических изображений (рис 3.2, а, б). Никакой аппаратуры (выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и т.д.) на схеме не показывают.

Рисунок 3.2. Структурная схема электрической станции односекционной (а) и двухсекционной (б) систем

На (рис 3.2, а) приведена схема электрических соединений станции, выдающей всю мощность с шин генераторного напряжения. Схема содержит одну систему сборных шин СШ, к которой через выключатели В и шинные разъединители Рш подключены генераторы Г1 и Г2, трансформаторы собственных нужд Т1 и Т2 и отходящие линии Л. На отходящих линиях установлены линейные разъединители Рл с заземляющими ножами Рз, предназначенными для отделения и заземления линии при ее плановом отключении.

Минимально необходимое количество аппаратов и устройств схемы увеличивает надежность и экономичность. Надежность схемы увеличивается и за счет того, что все операции отключения и включения элементов установки производятся лишь силовыми выключателями. Это значительно уменьшает число ошибочных действий с разъединителями и снижает число аварий по вине персонала. Разъединители здесь служат лишь для отсоединения отключенного выключателя на время его ремонта или ревизии. Однако схема имеет ряд существенных недостатков в эксплуатации.

На (рис 3.2,б) приведена структурная схема электрической станции двухсекционной системы. Деление схемы на две секции секционным выключателем Вс делает ее более гибкой по сравнению с предыдущей схемой и обеспечивает бесперебойность питания потребителей. В этом случае при ревизии, осмотре, очистке изоляторов или ремонте шин одной из секций или при отказе в работе релейной защиты отходящих линий вначале отключается секционный выключатель, релейная защита которого имеет меньшую выдержку времени, чем защита генераторов; затем - генераторы поврежденной секции. Это приводит к локализации аварий одной секции и к сохранению нормальной работы другой.

При наличии резервного источника вывод выключателя в ревизию не вызывает недоотпуска электрической энергии, поскольку потребители, нормально питающиеся от отключенной линии, могут на время ревизии получить питание от другого источника.

При достаточной генерирующей мощности, питании ответственных потребителей по двум линиям, подключенным к разным секциям, и достаточном резерве по сети рассмотренная схема удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к главной схеме электрических соединений станций средней мощности.

Выбор той или иной структурной схемы электростанции или подстанции производится на основании технико-экономического сравнения двух-трех вариантов и после расчета электрической нагрузки промышленных объектов выбирают мощность и количество силовых трансформаторов.

infourok.ru

Схемы внутризаводского распределения электроэнергии — Мегаобучалка

Характерной особенностью схем внутризаводского распределения электроэнергии является больная разветвленность сети и наличие большого количества коммутационно- защитной аппаратуры, что оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и на надежность системы электроснабжения.

В общем случае схемы внутризаводского распределения электроэнергии имеют ступенчатое построение. Считается нецелесообразным применение схем с числом ступеней более двух-трех, так как в этом случае усложняется коммутация и защита сети. На небольших по мощности предприятиях рекомендуется применять одноступенчатые схемы. Схема распределения электроэнергии должна быть связана с технологической схемой объекта. Питание приемников электроэнергии разных параллельных технологических потоков должно осуществляться от разных источников: подстанций, РП, разных секций шин одной подстанции. Это необходимо для того, чтобы при аварии не останавливались оба технологических потока.

Внутризаводское распределение электроэнергии выполняют по магистральной, радиальной или смешанной схеме. Выбор схемы определяется категорией надежности потребителей электроэнергии, их территориальным размещением, особенностями режимов работы.

Радиальными схемами являются такие, в которых электроэнергия от источника питания передается непосредственно к приемному пункту. Чаще применяют радиальные схемы с числом ступеней не более двух. Одноступенчатые радиальные схемы применяют на небольших и средних по мощности предприятиях для питания сосредоточенных потребителей (насосные станции, печи, преобразовательные установки, цеховые подстанции), расположенных в различных направлениях от центра питания. Радиальные схемы обеспечивают глубокое секционирование всей системы электроснабжения, начиная от источников питания и кончая сборными шинами до 1 кВ цеховых подстанций.

Питание крупных подстанций и подстанций с преобладанием потребителей I категории осуществляют не менее чем двумя радиальными линиями, отходящими от



Одноступенчатая радиальная схема распределения электроэнергии

 

разных секций источника питания. Отдельно расположенные однотрансформаторные подстанции мощностью 400 - 630 кВ А получают питание по одиночным радиальным линиям без резервирования, если отсутствуют потребители I и II категорий и по условиям прокладки линии возможен ее быстрый ремонт. Если обособленные подстанции имеют потребителей II категории, то их питание должно осуществляться двухкабельной линией с разъединителями на каждом кабеле.

Двухступенчатые радиальные схемы с промежуточными РП применяют на больших и средних по мощности предприятиях для питания через РП крупных пунктов потребления электроэнергии, так как нецелесообразно загружать основной центр питания предприятия с дорогими ячейками РУ большим количеством мелких отходящих линий. От вторичных РП питание подается на цеховые подстанции без сборных шин высшего напряжения. В этом случае используют глухое присоединение трансформаторов или предусматривают выключатель нагрузки, реже - разъединитель. Коммутационно-защитную аппаратуру при этом устанавливают на РП.

Магистральные схемы распределения электроэнергии применяют в том случае, когда потребителей много и радиальные схемы нецелесообразны. Основное преимущество магистральной схемы заключается в сокращении звеньев коммутации. Магистральные схемы целесообразно применять при расположении подстанций на территории предприятия, близком к линейному, что способствует прямому прохождению магистралей от источника питания до потребителей и тем самым сокращению длины магистрали.

Недостатком магистральных схем является более низкая надежность по сравнению с радиальными схемами, так как исключается возможность резервирования на низшем напряжении однотрансформаторных подстанций при питании их по одной магистрали. Рекомендуется питать от одной магистрали не более двух-трех трансформаторов мощностью 2500 - 1000 кВ · А и не более четырех-пяти при мощности 630 - 250 кВ · А.

Рис.3. Одиночные магистральные схемы:

а - с односторонним питанием; б - с двухсторонним питанием Существует много разновидностей и модификаций магистральных схем, которые с учетом степени надежности делят на две группы: одиночные магистрали и схемы с двумя и более сквозными магистралями (рис.3).

Одиночные магистрали без резервирования допускаются только для потребителей III категории. Схемы с двумя и более сквозными магистралями имеют высокую надежность и могут применяться для потребителей любой категории надежности.

Двойные сквозные магистрали целесообразны для цеховых подстанций или РП с двумя секциями сборных шин или же для цеховых

двухтрансформаторных подстанций без сборных шин на стороне высшего напряжения. В зависимости от передаваемой мощности к каждой магистрали подключают от двух до четырех подстанций. Секции шин ТП или РП в нормальном режиме работают раздельно. В случае аварии на одной магистрали ТП или РП подключают к магистрали, оставшейся в работе.

При магистральных схемах питания цеховых подстанций на вводе к трансформатору устанавливают более дешевую коммутационную аппаратуру в виде выключателя нагрузки или разъединителя. Если требуется обеспечить избирательное отключение трансформатора при его повреждении или если зашита на головном выключателе и чувствительна при повреждении трансформатора, то последовательно с выключателем нагрузки или разъединителем устанавливают предохранитель типа ПК, предназначенный для отключения поврежденного трансформатора без нарушения работы остальных.

В практике проектирования и эксплуатации редко применяют схемы внутризаводского распределения электроэнергии, построенные только по радиальному или только по магистральному принципу. Сочетание преимуществ радиальных и магистральных схем позволяет создать систему электроснабжения с наилучшими технико-экономическими показателями.

Рис. 4. Схема петлевой распределительной линии напряжением 6 - 10 кВ

 

В крупных городах большое распространение получила распре­делительная сеть напряжением 6 - 10 кВ, выполненная по петлевой схеме (рис.4).

В нормальном режиме петлевая линия разомкнута разъе­динителем QS1 и каждая магистральная линия питается от РП не­зависимо. При повреждении какого-либо участка на одной из ли­ний автоматически отключается выключатель на головном участке Q1 или Q2 и прекращается питание всех потребителей, присоединенных к поврежденной линии. Найдя место поврежде­ния, этот участок вручную отключают разъединителями, замк­нув перемычку А - Б разъединителем QS1, восстанавливают пи­тание потребителей.

Самым тяжелым случаем для такой линии будет повреждение в точке К, так как питание всей нагрузки в послеаварийном режиме будет осуществляться по одной линии. Число трансформаторов, присоединяемых к одной линии, не должно быть более пяти-ше­сти. Резервная перемычка должна находиться под напряжением и при разомкнутой схеме.

Следует помнить, что петлевая сеть не обеспечивает бесперебойное питание потребителей. При повреждении любого участка петлевой сети часть потребителей отключается на время, необходимое для отключения поврежденного участка и перевода на питание от поврежденных участков сети.

Схемы м.б. магистральные, радиальные, смешанные. Они м.б. как с двухсторонним питанием, так и с односторонним.

При радиальной схеме от шин ИП отходят линии к каждому РП или ТП. Для ЭП III кат они выполняются одиночными, а для более ответственных двойными от двух независимых ИП. Нормально линии работают раздельно, каждая на соответствующую секцию шин РП.

 

megaobuchalka.ru

3. Схемы электрических сетей

17.Какие потери имеют место в трансформаторах?

18.Что такое коэффициент выгодности автотрансформатора?

19.Что такое типовая мощность автотрансформатора?

20.Привести схемы замещения синхронных машин. В каких режимах эти машины могут работать?

21.Перечислить способы представления генератора при расчетах электрических сетей?

22.Что такое приемник и потребитель электроэнергии?

23.Что такое нагрузка и узел нагрузки?

24.Перечислите способы представления нагрузок в расчетных схемах.

25.Что такое статические характеристики нагрузки?

3.1.Схемы местных электрических сетей

Вместных распределительных сетях электроэнергия к потребителям распределяется от центров питания (ЦП), под которыми понимаются шины распределительных устройств вторичного напряжения (6…35 кВ) понижающих подстанций ЭЭС или шины распределительных устройств такого же напряжения электростанций.

Схемы местных распределительных сетей, обеспечивающих электроснабжение городских коммунально-бытовых потребителей и мелких промышленных предприятий, строятся, как правило, на напряжении 10 кВ с последующей трансформацией 10/0,4 кВ; сети промышленных предприятий – на напряжении 6-10/0,4 кВ. Напряжение 6 кВ используется при наличии на предприятиях электроприемников такого напряжения.

Местные распределительные сети сельскохозяйственных потребителей характеризуются большей протяженностью линий электропередачи, чем промышленные и городские электрические сети, и, как правило, отсутствием электроприемников напряжением 6 кВ. Поэтому здесь используют напряжения 35/10/0,4 кВ.

Рассматриваемые электрические сети выполняются разомкнутыми, т.е. не содержащими замкнутых контуров. В этих сетях предусматривается питание ответственных потребителей от разных секций шин ЦП (секционирование). Наибольшее распространение для местных распределительных сетей получили радиальные, магистральные, смешанные (радиально-магистральные) и петлевые схемы.

Радиальная схема распределения электроэнергии показана на рис.

3.1.В этой схеме линии электропередачи W, как радиусы,

непосредственно связывают ЦП с каждым потребителем S1, S2, …

Две секции шин (1 и 2) ЦП соединены секционным выключателем QВ, который в нормальном режиме работы сети находится в отключенном состоянии. При исчезновении напряжения, например, на 1-й секции шин этот выключатель включается автоматикой ввода резервного питания

studfiles.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о