35, Выбор схемы внешнего электроснабжения предприятия. Разновидность схем и область их применения
Система внешнего электроснабжения включает в себя схему электроснабжения и источника питания предприятия. Основным условием проектирования рациональной системы внешнего электроснабжения является надёжность, экономичность и качество электроэнергии в сети.
Экономичность определяется приведёнными затратами на систему электроснабжения. Надёжность зависит от категории потребителей электроэнергии и особенностей технологического процесса, неправильная оценка которого может привести как к снижению надёжности системы электроснабжения, так и к неоправданным затратам на излишнее резервирование.
При проектировании, как правило, разрабатывается несколько вариантов, наиболее целесообразным из которых определяется в результате технико-экономического сопоставления.
При проектировании схемы электроснабжения предприятия наряду с надежностью и экономичностью необходимо учитывать такие требования, как характер размещения нагрузок на территории предприятия, потребляемую мощность, наличие собственного источника питания.
Различают следующие виды схем электроснабжения:
Радиальные
Магистральные
Смешанные(радиальные +магистральные)
Радиальные схемы, как правило, целесообразны, когда нагрузки размещены в различных направлениях от пункта питания. Для питания мощных РП при кабельных сетях целесообразно, как правило, применение радиальных схем.
Преимущественное применение находят двухступенчатые и одноступенчатые радиальные схемы. Применения радиальных схем с числом ступеней более двух следует избегать; однако они могут возникнуть при развитии предприятия, а также для питания выносных периферийных трансформаторных пунктов.
Двухступенчатые радиальные схемы с промежуточными распределительными пунктами применяются главным образом на больших и средних предприятиях для питания через РП крупных пунктов потребления электроэнергии
Одноступенчатые радиальные схемы применяются главным образом на небольших предприятиях, где в многоступенчатых схемах нет необходимости. На больших предприятиях одноступенчатые схемы питания применяются для крупных сосредоточенных потребителей (насосные, компрессорные, преобразовательные, печные и т. п.), расположенных в различных направлениях от центра питания. При применении радиальных схем осуществляется глубокое секционирование всей системы электроснабжения, начиная от основных центров питания и кончая сборными шинами напряжением до 1000 В цеховых подстанций, а иногда и цеховых силовых распределительных пунктов
При магистральныx схемах уменьшается число звеньев коммутации, и в этом заключается главное преимущество магистральных схем.
Магистральные схемы целесообразны при распределенных нагрузках, при упорядоченом (близком к линейному) расположении подстанций на территории проектируемого объекта, благоприятствующем возможно более прямому прохождению магистралей от источника питания до потребителя энергии без обратных потоков энергии и длинных обходов. Это обстоятельство в известной степени
Магистральные схемы более удобны при выполнении резервирования цеховых подстанций от второго источника в случае выхода. из работы основного питающего пункта.
Недостатком магистральных схем является невозможность резервирования по вторичному напряжению соседних однотрансформаторных подстанций, так как они питаются от одной магистрали и одновременно выходят из работы. Для устранения этого недостатка близко расположенные однотрансформаторные подстанции можно питать от разных магистралей (рис. 1).
Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, зависит от их мощности и
Магистральная схема
Радиальная схема
4.7. Выбор напряжения и схемы внутреннего электроснабжения предприятия, расчет питающих линий
1.Радиальные схемы характеризуются тем, что от распределительного щита трансформаторной подстанции ТП, отходят линии, питающие крупные электроприемники или групповые распределительные пункты, от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие мелкие электроприемники
(рис.4.3).
2.Радиальные схемы применяются для питания насосных или компрессорных станций, во взрывоили пожароопасных производствах, а также в пыльных производствах. Распределение электроэнергии в них производится радиальными линиями от распределительных пунктов, вынесенных в отдельные помещения.
3.Радиальные сети выполняются изолированными проводами и кабелями.
4.Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания, но требуют больших затрат на установку распределительных щитов, проводку кабелей и проводов.
5.Магистральные схемы в основном применяются при равномерном распределении нагрузки по площади цеха (рис.4.4).
6.Современные цеховые магистральные схемы выполняются комплектными шинопроводами (магистральными и распределительными).
7.Наиболее совершенной из магистральных схем является схема блока «трансформатор — магистраль», так в этом случае не требуется установки распределительного щита на трансформаторной подстанции.
8.Схема магистрального питания обеспечивает несколько пониженную по сравнению с радиальными схемами надежность электроснабжения, т.к. при повреждении магистрали все ее потребители теряют питание. Однако у современных комплектных магистральных шинопроводов надежность очень высока. Так же для повышения надежности электроснабжения устанавливают перемычки между магистралями отдельных подстанций.
9.Стоимость магистральных сетей обычно ниже стоимости радиальных за счет использования меньшего количества устанавливаемой аппаратуры, меньшей стоимости монтажа питающих линий.
10.Магистральные схемы по сравнению с радиальными являются более гибкими – при перемещении технологического оборудования не требуется выполнять демонтаж сети.
11.Учитывая особенности радиальных и магистральных сетей, обычно применяют смешенные схемы цеховых электрических сетей в зависимости от характера производства, условий окружающей среды и т.д.
4.7.4. Конструктивное исполнение электрической сети
Выбор способа распределения электроэнергии зависит от величины электрических нагрузок и их размещения, плотности застройки предприятия, конфигурации технологических, транспортных и других коммуникаций, загрязненности грунта на территории предприятия и т.д.
Токопроводы напряжением 6…35 кВ (жесткие и гибкие) при нормальной окружающей среде прокладываются на открытых опорах, при загрязненной среде или при загруженной коммуникациями территории – в закрытых галереях, туннелях и на железобетонных кронштейнах, укрепляемых на наружной стене производственного здания.
Кабельные линии 6…35 кВ могут прокладываться в траншеях и кабельных сооружениях (блоках, каналах, туннелях, на кабельных эстакадах, кабельных галереях и т.д.).
Прокладка кабелей в траншеях наиболее простая и экономичная. Однако по ряду причин данный способ прокладки не нашел преимущественного применения на промышленных предприятиях. Он не применяется: на участках с большим количеством кабелей и там, где возможен разлив горячего металла или агрессивных жидкостей; при большой насыщенности
Разработка однолинейной схемы электроснабжения предприятия
Разработка однолинейной схемы электроснабжения предприятия
При работе с техническим проектом по энергоснабжению предприятий придется ознакомиться с различными электрическими схемами. При необходимости произвести подробный и верный анализ схемы электроснабжения предприятия следует приобрести начальное представление об электрических схемах. Это поможет понять, с какими отличительными характеристиками каждого их вида придется столкнуться.
Принципиальная схема электроснабжения предприятия
Чертеж, дающий исчерпывающее описание о подробном составе электрических элементов системы, связях между ними. Он наглядно показывает принципы ее работы. Эта схема электроснабжения предприятия – пример того, где можно получить наибольший объем сведений. Принципиальная схема служит обоснованием для последующей разработки других технических чертежей.
Схема электроснабжения предприятия: пример
Общая схема электроснабжения предприятия описывает составные части электрических комплексов и соединение между собой. Общие схемы применяются при ознакомлении со всем комплексом электроснабжения, что необходимо для обеспечения контроля в процессе эксплуатации. Каждая схема электроснабжения предприятия выполняется строго согласно ГОСТу 2.702-75.
Однолинейная схема электроснабжения предприятия
Выполняется упрощенно, трехфазные и однофазные цепи изображают одной линией. Это качественно облегчает восприятие чертежа, делает его компактнее. Расчетная однолинейная схема электроснабжения предприятия – пример документа, выполняемого уже после выбора подходящих коммутационных аппаратов защиты, сечения и типа проводов, расчета вероятных электрических нагрузок. Исполнительная однолинейная схема нужна при внесении изменениий в проектные чертежи на этапе электромонтажных работ, при обнаружении несоответствия сети утвержденным нормативами правилам, что может произойти при обследовании действующих электрических установок, категории электроснабжения жилых зданий и электроснабжение предприятий
Однолинейная схема служит основным документом при получении ТУ – технических условий подключения к энергосистеме и оформлении договора на поставку электроэнергии от эксплуатирующей сети организации. На основании этого технического документа определяются границы балансовой принадлежности коммуникаций, эксплуатационные обязательства по точке подключения. До этой точки ответственность за сети несет энергоснабжающая служба, а после нее – потребитель электроэнергии. Также в однолинейной схеме приводятся расчетные нагрузки, тип вводного устройства, расчетные потери энергии, параметры защитных коммутационных аппаратов, установленная и расчетная мощности, присваиваемая категория потребления энергии.
Однолинейная схема при разработке проектной документации имеет основополагающее значение, техническое задание проекта энергоснабжения составляется проектировщиками именно исходя из ее данных. Все дальнейшее электроснабжение предприятия зависит от того, насколько верно оформленной будет эта схема.
Стоимость проекта электрики, можно рассчитать при помощи калькулятора:
Поделитесь ссылкой
Дата публикации: 12.04.2014
Основные сведения о схемах электроснабжения | Схемы электроснабжения промышленных предприятий | Навчання
Страница 3 из 8
Схемы электроснабжения промышленных предприятий должны разрабатываться с учетом следующих основных принципов [5]:
• источники питания должны быть максимально приближены к потребителям электрической энергии;
• число ступеней трансформации и распределения электрической энергии на каждом напряжении должно быть по возможности минимальным;
• схемы электроснабжения и электрических соединений подстанций должны обеспечивать необходимые надежность электроснабжения и уровень резервирования;
• распределение электроэнергии рекомендуется осуществлять по магистральным схемам питания. Радиальные схемы могут применяться при соответствующем обосновании;
• схемы электроснабжения должны быть выполнены по блочному принципу с учетом технологической схемы предприятия. Питание электроприемников параллельных технологических линий следует осуществлять от разных секций шин подстанций, взаимосвязанные технологические агрегаты должны питаться от одной секции шин;
• все элементы электрической сети должны находиться под нагрузкой. Резервирование предусматривается в самой схеме электроснабжения путем перераспределения отключенных нагрузок между оставшимися в работе элементами схемы. При этом используется перегрузочная способность электрооборудования и, в отдельных случаях, отключение неответственных потребителей. Наличие резервных неработающих элементов сети должно быть обосновано;
• следует применять раздельную работу элементов системы электроснабжения: линий, секций шин, токопроводов, трансформаторов. В некоторых случаях, по согласованию с энергоснабжающей организацией, может быть допущена параллельная работа, напри мер, при питании ударных резкопеременных нагрузок, если авто матическое включение резервного питания не обеспечивает необходимое быстродействие восстановления питания с точки зрения самопуска электродвигателей.
В схемах электроснабжения промышленных предприятий следует выделять схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. К схемам внешнего электроснабжения относят электрические сети, связывающие источники питания предприятия с пунктами приема электроэнергии. К схемам внутреннего электроснабжения относят электрические сети от пунктов приема электроэнергии до электроприемников высокого и низкого напряжения.
Схемы электроснабжения промышленных предприятий, как правило, выполняются разомкнутыми и строятся по ступенчатому принципу. Число ступеней распределения электроэнергии на предприятии определяется мощностью и расположением электрических нагрузок на территории предприятия. Обычно применяется не более двух ступеней распределения электроэнергии на одном напряжении. При большем числе ступеней распределения ухудшаются технико-экономические показатели системы электроснабжения и усложняются условия эксплуатации. Распределение электроэнергии выполняется по радиальным, магистральным или смешанным схемам.
Радиальная схема — схема, в которой линия электропередачи соединяет подстанцию верхнего уровня с подстанцией нижнего уровня (или устройством распределения электроэнергии, приемником электроэнергии) без промежуточных отборов мощности (рис. 1.4.1, а). Радиальные схемы просты, надежны, в большинстве случаев позволяют использовать упрощенные схемы первичной коммутации подстанции нижнего уровня. Аварийное отключение радиальной линии не отражается на потребителях электроэнергии, подключенных к другим линиям. К недостаткам радиальных схем можно отнести более высокую стоимость по сравнению с магистральными схемами, больший расход коммутационной аппаратуры и цветных металлов.
Радиальные схемы следует применять:
• при сосредоточенных нагрузках;
• для питания мощных электроприемников с нелинейными, резко переменными, ударными нагрузками, отрицательно влияющими на качество электрической энергии;
• при повышенных требованиях к надежности электроснабжения. При магистральной схеме от подстанции верхнего уровня питаются
по одной линии электропередачи (магистрали) несколько подстанций нижнего уровня (или устройств распределения электроэнергии). Преимуществами магистральных схем являются лучшая загрузка магистральных линий по току, меньшее число коммутационной аппаратуры, уменьшение расхода цветных металлов и затрат на выполнение электрической схемы. К недостаткам можно отнести усложнение схем первичной коммутации подстанций нижнего уровня, более сложные схемы релейной защиты, низкую надежность электроснабжения.
Магистральные схемы распределения электроэнергии следует применять при распределенных нагрузках и при таком взаимном расположений подстанций (ПГВ, РП, ТП) на территории проектируемого объекта, когда магистрали могут быть проложены без значительных обратных направлений.
Магистральные схемы можно разделить (рис. 1.4.1, б— ж):
• на одиночные магистрали с односторонним питанием;
• на одиночные магистрали с двухсторонним питанием;
• на двойные магистрали с односторонним питанием;
• на двойные магистрали с двухсторонним питанием;
• на кольцевые.
Выбор схемы зависит от территориального размещения нагрузок, их значения, необходимой степени надежности электроснабжения и других особенностей проектируемого предприятия.
Схему электроснабжения промышленного предприятия проще всего представить в виде структурной схемы электроснабжения, на которой прямоугольниками показаны источники питания, подстанции и другие устройства распределения электрической энергии с электрическими связями между ними.
Рис. 1.4.1. Схемы распределения электрической энергии: 1 — подстанция верхнего уровня; 2 — подстанция нижнего уровня; а ~ радиальная; б — одиночная магистраль с односторонним питанием; в — одиночная магистраль с двухсторонним питанием; г — двойная магистраль с односторонним питанием; d, е — двойные магистрали с двухсторонним питанием; ж — кольцевая
На рис. 1.4.2 представлена структурная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия, получающего электрическую; энергию от двух источников питания (ИП1, ИП2) по линиям напряжением 110 кВ и выше. Пунктами приема электроэнергии служат узловые распределительные подстанции, от которых электроэнергия передается по радиальным и магистральным схемам к подстанциям глубокого ввода (первая ступень распределения электроэнергии). Такая схема, позволяющая максимально приблизить высшее напряжение непосредственно к электроустановкам потребителей, называется схемой глубокого ввода.
Второй ступенью распределения электроэнергии является сетевое звено от РУ 10(6) кВ подстанций глубокого ввода до трансформаторных подстанций или приемников электроэнергии напряжением 10(6) кВ. Применение схем глубокого ввода позволяет во многих случаях отказаться от РП 10(6) кВ, что значительно упрощает схему распределения электроэнергии на этом напряжении.
С шин (напряжением 0,4—0,69 кВ) трансформаторных подстанций электрическая энергия поступает на низковольтные устройства распределения (НКУ), от которых получают питание приемники электрической энергии.
На рис. 1.4.3 представлена структурная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия, где объектами приема электроэнергии являются подстанции глубокого ввода. Схема распределения электроэнергии на напряжении 10(6) кВ без промежуточных РП будет одноступенчатой. Если возникает необходимость применения промежуточных РП 10(6) кВ, то распределение электроэнергии производится в две ступени: первая — от РУ 10(6) кВ подстанции глубокого ввода до РП; вторая — от РП 10(6) кВ до трансформаторных подстанций и электроприемников. Данная схема может применяться на крупных и средних предприятиях при наличии мощных сосредоточенных нагрузок.
Рис. 1.4.2. Структурная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия
Рис. 1.4.3. Структурная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия
Иной вариант построения схемы электроснабжения представлен на рис. 1.4.4, где приемным пунктом является главная понизительная подстанция напряжением 35—110 кВ и выше. С шин РУ 10(6) кВ ГПП осуществляется питание всех потребителей промышленного предприятия. Распределение электроэнергии на напряжении 10(6) кВ производится, как правило, в две ступени: первая ступень — от РУ 10(6) кВ ГПП до РП; вторая ступень — от РП 10(6) кВ до трансформаторных подстанций и приемников электроэнергии. Данная схема применяется в основном для предприятий средней мощности.
Для крупных промышленных предприятий в схемах, где пунктом приема электроэнергии является главная понизительная подстанция, распределение электрической энергии может производиться на двух напряжениях 110(35) кВ и 10(6) кВ (см. рис. 1.6.3) или в качестве приемных пунктов электроэнергии выступают одновременно ГПП и ПГВ (см. рис. 1.6.2).
Рис. 1.4.4. Структурная схема электроснабжения промышленного предприятия средней мощности с главной понизительной подстанцией
При наличии на предприятии собственной электростанции или при незначительном удалении предприятия от источника питания питающая сеть выполняется на напряжении 10(6) кВ. В этом случае приемным пунктом электроэнергии служит, как правило, центральная распределительная подстанция 10(6) кВ (рис. 1.4.5) или одна или несколько распределительных подстанций предприятия. Примером может служить схема электроснабжения Усть-Илимского целлюлозно-бумажного комбината (рис. 1.4.6), где источниками питания служат шины генераторного напряжения 10 кВ ТЭЦ и ТЭС, а электрическая энергия распределяется на территории комбината по двум двухцепным токопроводам 10 кВ.
Рис. 1.4.6. Структурная схема электроснабжения Усть-Илимского целлюлозно-бумажного комбината