Меню

Какова особенности выбора напряжении

6 Выбор напряжений

Выбор напряжений.

Цель лекции:

· ознакомление с системой напряжений электрических сетей России,

· ознакомление с различными методиками выбора рационального напряжения на предприятии,

1. Система напряжений электрических сетей.

Структура существующих электрических сетей Единой энергетической системы (ЕЭС) России по используемым номинальным напряжениям сформировалась под влиянием многих объективных и субъективных факторов, а также волевых решений руководства страны.

Напряжения электросетей были стандартизованы в конце 1920 годов, когда вместо многочисленных напряжений и разного рода тока (например освещение осуществлялось на постоянном токе), была введена единая шкала номинальных напряжений: 3, 6, 35, 110 кВ. Предполагалось, что в дальнейшем будет вводиться подобно странам Европы напряжение 220 и 380 кВ, которое в то время считалось предельно возможным.

В довоенный период формировались первичные «энергоузлы», энергосистемы и связи между ними в основном с использованием принятой шкалы. К 1950 году в стране было только пять линий электропередачи 220 кВ, протяжённостью 2,5 тыс. км. В середине 1950 годов для выдачи мощности крупнейших строящихся ГЭС на Волге была выбрана ступень напряжения 400 кВ.

Целесообразность шкалы высших напряжений с шагом 2 обуславливается увеличением пропускной способности линий ВН примерно в 4 раза по сравнению с сетями низшего напряжения (НН). Это позволяет создать более рациональную схему основной сети энергосистемы, в которой от узловых подстанций более высокого напряжения мощность распределяется по четырём-пяти линиям более низкого напряжения. При этом узловые подстанции ВН размещаются на оптимальном расстоянии друг от друга, что обеспечивает рациональное расходование ресурсов и снижение потерь электроэнергии.

При большой разнице напряжений необходимо сооружать подпитывающие подстанции ВН более близко друг от друга и значительно утяжелять сети НН, увеличивая сечение проводов с вытекающими последствиями. В результате линии ВН и НН приближаются по стоимости. Такое развитие системы менее экономично.

Шкала напряжений с шагом 1,5 также менее экономична, поскольку при этом пропускная способность сети ВН всего в два раза выше по сравнению с сетью НН. Поэтому узловая подстанция ВН может обеспечить питание только ограниченного числа линий более низкого напряжения. В связи с этим попытка использовать напряжение 150 кВ в районах с сетью 110 кВ в некоторых энергосистемах, также не удалась.

Шкала с шагом напряжения 2 была нарушена в середине 1950 годов, когда выявилось, что при проектировании первых электропередач 400 кВ были заложены большие запасы по мощности и их можно перевести на 500кВ. Так шаг высших напряжений увеличился до 2,3.

При анализе существующих напряжений того времени было решено, что напряжение 500 кВ слишком высоко даже для крупнейших электростанций, и было принято волевое решение о введении напряжения 330 кВ. Такое напряжение было внедрено в Днепровской, Донбасской, Эстонской, Латвийской и Азербайджанской энергосистемах.

Дальнейшее развитие электроэнергетики, сопровождающееся быстрым ростом электрических нагрузок и концентрацией производства электроэнергии на крупных электростанциях, повлекло за собой объединение энергосистем в регионах и создание крупных энергообъединений. Развитие электрических сетей в каждой системе и на своём ВН невозможно, так как на всех межсистемных линиях требовалась установка дополнительных трансформаторов 220/330 кВ, мощность которых должна была соответствовать пропускной способности линии. Поэтому введение промежуточного напряжения 330 кВ оказалось неудачным решением.

По мере увеличения всё возрастающего электропотребления в середине 1960 годах было предложено ввести напряжение 750 кВ. И началось сооружение широтной магистрали в наиболее загруженном районе страны ОЭС Юга.

Дальнейшее развитие ЕЭС представляло собой проработку и опробование различных сочетаний напряжений (110-220-500кВ, 110-330-750кВ).

В 1970 годах к шкале напряжений 110-220-500 кВ была добавлена следующая ступень 1150 кВ, предназначенная в качестве надстройки над сетью 500 кВ. Обоснованием этому послужили прогноз высокого темпа роста электропотребления на территории всей страны, дальнейшего увеличения единичной мощности агрегатов, создание комплексов АЭС. Исходя из этого, на территории страны предполагалось создание сети сверхвысокого напряжения (СВН) 1150 кВ. Первую электропередачу напряжением 1150 кВ решено было построить по направлению Сибирь-Казахстан-Урал для комплексного её использования: реализации межсистемного эффекта от объединения работы ОЭС Сибири с европейскими энергообъединениями страны. Такая линия была построена, но при опытной эксплуатации было выявлено ряд замечаний технического характера.

После распада СССР часть ВЛ 1150 кВ оказалась на территории другого государства. Кроме этого фактора наложились такие как: общее снижение энергопотребления, прогнозируемый рост мощности электростанций не подтвердился и др. Следовательно, рациональное использование ВЛ 1150 кВ обеспечить в ближайшем будущем не удастся. Поэтому данная линия используется на напряжение 750 кВ.

В настоящее время можно утверждать, что электрические сети России были ориентированы на другие условия ЕЭС. Сейчас, перспектива развития ЕЭС России связана с рациональным выбором используемых напряжений в системообразующей сети.

2. Выбор рационального напряжения на предприятии.

При проектировании системы электроснабжения предприятия наряду с выбором схемы электроснабжения, включает в себя и выбор рационального напряжения, поскольку их значениями определяются параметры ЛЭП и выбираемого электрооборудования подстанций и сетей.

Необходимые для осуществления электропередачи от источников питания к приёмникам электроэнергии капитальные затраты К зависят от передаваемой мощности S, расстояния l между источником питания и местом потребления.

Капитальные затраты на сооружение системы электроснабжения можно найти:

где Кл – капитальные затраты на сооружение линий (ВЛ или КЛ), Коб – капитальные затраты на установку оборудования, Кд.в – дополнительные капитальные вложения в источники электроэнергии на покрытие потерь мощности в системах электроснабжения.

Эксплуатационные расходы складываются из стоимости потерь электроэнергии Сп, стоимости амортизационных отчислений Са и стоимости содержания обслуживающего эксплуатационного персонала Со,п:

Капитальные затраты изменяются по кривой К=f(U) (рис. 5.1) и имеют свой минимум при определённом значении напряжения, которое можно назвать рациональным по капитальным затратам (Ua). Данные кривые относятся к определённой расчётной мощности и длине линии.

В свою очередь, эксплуатационные расходы изменяются так же по некоторой зависимости Сэ=f(U) и имеют свой минимум ежегодных при напряжении, которое можно назвать рациональным по эксплуатационным расходам (Uб). В общем случае эти напряжения не совпадают.

При использовании стандартного ряда напряжений 6, 10, 20, 35, 110 кВ, как правило, рациональные напряжения совпадают (рис. 5.1.б).

Если пользоваться данными капитальных затрат и ежегодных эксплуатационных расходов, то определение рационального напряжения данной системы электроснабжения при рассмотрении двух вариантов производится:

, (5.3)

где Ка, Кб – капиталовложения в вариантах а и б, Са, Сб – ежегодные эксплуатационные расходы в вариантах а и б.

Описание: Рац

Рис. 5.1 Зависимости капитальных затрат и эксплуатационных расходов от напряжения.

Когда число вариантов более двух, для производства расчётов удобнее пользоваться вычислением ежегодных затрат, тогда производится построение зависимости от напряжения. Эту кривую З=f(U) можно описать с помощью интерполяционных полиномов. Большее распространение получили методики Ньютона и Лагранжа.

Описание: Не стандарт

Рис. 5.2 Определение нестандартного напряжения по кривой годовых затрат

На рис. 5.2. изображена кривая зависимости годовых затрат в функции напряжения, где минимальные затраты соответствуют нестандартному напряжению.

Вопросу нахождения нестандартного напряжения аналитическим путём разработаны эмпирические формулы:

формула Вейкерта (5.4)

формула Стилла , (5.5)

где S — полная мощность, Р – активная мощность, l – длина линии.

Читайте также:  Падение напряжения при запуске электродвигателя

3. Определение рационального напряжения аналитическим расчётом.

При решении задачи о рациональном напряжении, в общем случае, следует предварительно определить нестандартное напряжение, при котором имели бы место минимальные затраты. Зная такое напряжение, можно правильнее выбрать целесообразное стандартное напряжение, применительно к конкретному случаю. Для нахождения нестандартного напряжения предлагается методика, основанная на том, что используя результаты определения затрат при стандартных напряжениях, с одной стороны, а математические интерполяционные теории – с другой, можно составить уравнение для кривой зависимости З=f(U) (рис. 5.2).

Найдя первую производную этого уравнения и приравняв её к нулю, можно найти теоретический минимум затрат и соответствующее ему напряжение.

Интерполяционная теория Ньютона.

Любая зависимость двух взаимно связанных величин, если известны координаты n точек, может быть выражена аналитически с помощью интерполяционной формулой Ньютона, представляющей собой степенную функцию (n-1) порядка. В нашем случае это уравнение должно соответствовать кривой, проходящей через координаты, выражающие капитальные затраты К, эксплуатационные расходы Сэ или годовые затраты З при различных стандартных напряжениях U1=6 кВ, U2=10 кВ, U3=20 кВ, U4=35 кВ:

З=З1+А(UU1)+B(UU1) (UU2)+C(UU1) (UU2) (UU3)+

+D(UU1) (UU2) (UU3) (UU4) (5.6)

В большинстве случаев рассматриваются три варианта. Тогда, следуя вышеприведённой методики, получим исходное выражение:

З=З11(UU1)+B1(UU1) (UU2) (5.7)

Коэффициент , , (5.8)

где ∆З121, U1=U2U1, , ∆З232, U2=U3U2 (5.9)

Для нахождения рационального напряжения дифференцируем:

(5.10)

Приравняв правую часть равенства нулю, и решив его относительно напряжения, получим:

(5.11)

Приближённое определение рационального напряжения.

Опыт проектирования позволяет эмпирически оценить ожидаемое рациональное напряжение. Однако, при таком способе решения вопроса высока вероятность ошибки. В то же время трудоёмкие расчёты по определению затрат требуют большой дополнительной работы. Поэтому были составлены ориентировочные таблицы либо номограммы, в зависимости от мощности предприятия, длины питающей линии, типа линии (ВЛ или КЛ), стоимости электроэнергии по которым выбираются два – три соседних напряжения, а затем производится расчёт по известным методикам. Такой способ значительно сокращает трудоёмкость и позволяет быстро определить значение рационального напряжения.

Например, для системы бестрансформаторного электроснабжения предприятия и стоимости электроэнергии 1,1 руб/кВт ч величины рациональных напряжений представлены в таблице 5.1.

Источник



Как выбирается номинальное напряжение проектируемой электрической сети. От каких факторов оно зависит. Эмпирические формулы выбора номинального напряжения.

Номинальное напряжение электрической сети существенно влияет как на ее технико-экономические показатели, так и на технические характеристики. Так, например, при повышении номинального напряжения снижаются потери мощности и электроэнергии, т. е. снижаются эксплуатационные расходы, уменьшаются сечения проводов и затраты металла на сооружение линий, растут предельные мощности, передаваемые по линиям, облегчается будущее развитие сети, но увеличиваются капитальные вложения на сооружение сети. Сеть меньшего номинального напряжения требует, наоборот, меньших капитальных затрат, но приводит к большим эксплуатационным расходам из-за роста потерь мощности и электроэнергии и, кроме того, обладает меньшей пропускной способностью. Из сказанного очевидна важность правильного выбора номинального напряжения сети при ее проектировании.

Экономически целесообразное номинальное напряжение зависит от многих факторов: мощности нагрузок, удаленности их от источников питания, их расположения относительно друг друга, от выбранной конфигурации электрической сети, способов регулирования напряжения и др. Ориентировочное значение Uном можно определить по значению передаваемой мощности и расстоянию, на которое она передается. Напряжение выбирают, исходя из полученного распределения потоков мощности и протяженности участков сети. Чем больше передаваемая по линии мощность и расстояние, на которое она передается, тем выше по техническим и экономическим нормам должно быть номинальное напряжение электропередачи. Номинальное напряжение можно приближенно оценить одним из следующих способов: а) по кривым на рис. 6.5, а и б; б) по эмпирическим выражениям; в) по табл. 6.5 пропускной способности и дальности передачи линий. Кривые на рис. 6.5 характеризуют экономически целесообразные области применения электрических сетей разных номинальных напряжений.

Это обобщающие зависимости, построенные в результате сравнения приведенных затрат для многочисленных вариантов сети с разными Р, I и Uном. Кривые на рис.6.5 ориентировочно характеризуют границы равноэкономичности для систем напряжений 110—220—500 кВ(кривые 1-4) и 110(150)—330—750 кВ (кривые 5—7). Например, точки кривой 2 соответствуют значениям P и l, для которых равноэкономичны варианты

В отличие от эмпирических выражений (6.23), (6.24) формула (6.25) дает удовлетворительные результаты для всей шкалы номинальных напряжений от 35 до 1150 кВ. Таблица 6.5 характеризует пропускную способность и дальность передачи линий 110—1150 кВ. В таблице учтены наиболее часто применяемые сечения проводов, практика их выбора и фактическая средняя длина воздушных линий. Отметим, что номинальное напряжение, равное 400 кВ не стандартное и мало распространенное. В столбце 4 приведены значения передаваемой мощности, определенные на основании опыта проектирования для сечений проводов, указанных в столбце 2. Из табл. 6.5 видно, что передаваемая мощность, определенная на основании опыта проектирования, для средних сечений проводов близка к натуральной мощности электропередачи или совпадает с ней. При увеличении передаваемой мощности экономически целесообразная дальность передачи уменьшается (рис. 6.5). Предельная дальность передачи для данного Uном соответствует наименьшей передаваемой мощности. Фактическая дальность передачи для ВЛ всех напряжений, как правило, значительно ниже предельной. В столбце 6 табл. 6.5 приведены средние длины линий электропередачи, т. е. среднее расстояние между двумя подстанциями. Например, средняя длина линии 500 кВ составляет 280 км. Средняя дальность передачи отличается от средней длины линии и определяет среднее расстояние, на которое передается электроэнергия на данном напряжении. Среднюю дальность передачи можно оценить как половину средней длины линии соседнего высшего для данной шкалы класса напряжения, которая характеризует расстояние между центрами питания рассматриваемой сети. Например, средняя дальность электропередачи по сети 220 кВ равна половине средней длины линии 500 кВ, т.е. 140 км.

Варианты проектируемой электрической сети или отдельные ее участки могут иметь разные номинальные напряжения. Обычно сначала определяют номинальное напряжение головных, более загруженных участков. Участки кольцевой сети, как правило, необходимо выполнять на одно номинальное напряжение. Найденные по рис. 6.5, табл. 6.5 либо по одной из формул (6.23) — (6.25) напряжения округляются до ближайшего номинального. Все эти три способа позволяют определить по передаваемой мощности и расстоянию, на которое она передается, лишь ориентировочное значение Uном. После определения ориентировочного значения Uном надо для каждой конкретной сети наметить ограниченное число вариантов различных номинальных напряжений для их последующего технико-экономического сравнения. В результате сравнения приведенных затрат для этих вариантов сети при различных номинальных напряжениях можно обоснованно выбрать номинальное напряжение всей сети или отдельных ее участков.

| следующая лекция ==>
Правовая доктрина — считалась и считается в течение длительного времени характерным источником права для англо-саксонской правовой семьи. | Научные факты, гипотезы, теории как формы научного познания.

Дата добавления: 2016-05-05 ; просмотров: 4692 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Схемы электроснабжения промышленных предприятий — Выбор напряжения питающих и распределительных сетей

Содержание материала

  • Схемы электроснабжения промышленных предприятий
  • Источники питания и пункты приема электрической энергии
  • Основные сведения о схемах электроснабжения
  • Выбор напряжения питающих и распределительных сетей
  • Глубокие вводы 35-220 кВ
  • Схемы распределения электроэнергии в сетях 10(6) кВ
  • Схемы распределения электроэнергии в сетях напряжением до 1 кВ
  • Схемы силовых и осветительных сетей
Читайте также:  Стабилизатор напряжения 220в для бакси

Выбор напряжения питающих сетей зависит от напряжений сетей энергосистемы в данном районе, от мощности, потребляемой предприятием, его удаленности от источника питания, числа и мощности электроприемников (электродвигателей, электропечей, преобразователей и пр.). При неоднозначности выбора величины напряжения следует проводить технико-экономическое сравнение различных вариантов. При равенстве или незначительной разнице затрат (5—10 %) предпочтение следует отдавать варианту с более высоким напряжением.

Рекомендации по выбору напряжения питающих сетей промышленных предприятий

Питание крупных энергоемких предприятий от сетей энергосистемы следует осуществлять на напряжении 110, 220 или 330 кВ. Напряжение 110 кВ — при потребляемой мощности 10—150 МВА, напряжение 220 кВ и выше целесообразно применять при потребляемой мощности более 120—150 МВА. Напряжение 35 кВ имеет экономические преимущества при передаваемой мощности не более 10 МВА. Его применение целесообразно для удаленных насосных станций водозаборных сооружений промышленных предприятий, для распределения электроэнергии на предприятиях указанной мощности с помощью глубоких вводов в виде магистралей, к которым присоединяются трансформаторы 35/0,4 кВ или 35/10(6) кВ; а также для питания мощных электроприемников на предприятиях большой мощности.
Напряжение 10(6) кВ может быть использовано при питании предприятия от собственной электростанции, а также при небольшой потребляемой мощности и небольших расстояниях от предприятия до подстанции энергосистемы

Рекомендации по выбору напряжений распределительных сетей высокого напряжения

Распределительную сеть энергоемкого производства при сооружении нескольких подстанций глубокого ввода и питании их от УРП рекомендуется выполнять следующим образом:
• первая ступень распределения электроэнергии на напряжении 110кВ;
• вторая ступень распределения электроэнергии на напряжении 10 кВ.
Напряжение 35 кВ в качестве распределительного может быть применено на энергоемком предприятии с мощными специфическими электроприемниками (электропечи, преобразовательные установки и др.),
для которых целесообразно создание локальной сети 35 кВ, не являющейся сетью общего назначения. Питание этой сети осуществляется либо от трехобмоточных трансформаторов ГПП с обмоткой среднего напряжения 35 кВ, либо от специальных трансформаторов 110(330)/35 кВ.
Напряжение 10 кВ рекомендуется в качестве основного для распределения электроэнергии по территории предприятия.
Использование напряжения в 6 кВ следует ограничивать и применять при следующих обстоятельствах:
• при питании предприятия от собственной электростанции на генераторном напряжении;
• при большом числе электродвигателей небольшой мощности (до 500 кВт);
• при реконструкции или расширении действующего предприятия, ранее запроектированного на данное напряжение.
При наличии на предприятии большого числа двигателей напряжением 6 кВ (более 20 % суммарной потребляемой мощности) целесообразна установка на главной понизительной подстанции трансформаторов с расщепленной обмоткой 110/10(6) кВ. В этом случае на территории предприятия выполняются сети двух напряжений:
• 10 кВ — для питания трансформаторов 10/0,4 кВ;
• 6 кВ — для питания электродвигателей.
Если электродвигатели напряжением 6 кВ составляют менее 20 % общего числа электродвигателей, целесообразна групповая установка трансформаторов 10/6 кВ. Использование в этом случае трансформаторов 110/10/6 кВ приведет к значительному завышению мощности трансформаторов, так как соотношение номинальных мощностей обмоток 100/50/50 %. Если доля двигателей напряжением 6 кВ превышает 80 % суммарной потребляемой мощности, то от выполнения сети 10 кВ можно отказаться.
В начале 60-х годов ГОСТом было введено напряжение 20 кВ. Применение этого напряжения во многих случаях может быть экономически оправданным для питающих и распределительных сетей предприятия, так как позволяет увеличить радиус обслуживания подстанций, уменьшить потери мощности, энергии, напряжения, сократить расход цветных металлов, в ряде случаев сократить число трансформаций напряжения [6]. При проектировании напряжение 20 кВ, как правило, не рассматривается, так как фактически не налажен выпуск электрооборудования на это напряжение.
Для распределения электроэнергии в электрических сетях переменного тока до 1 кВ могут применяться напряжения 380 и 660 В.
Напряжение 380 В получило широкое распространение на промышленных предприятиях с большим числом электродвигателей малой и средней мощности (до 200 кВт). Для питания двигателей мощностью выше 200 кВт используется напряжение 6 кВ. Достоинством использования напряжения 380 В является возможность совместного питания силовой и осветительной нагрузки, к недостаткам можно отнести следующее:
• имеют место большие потери мощности, энергии, напряжения, особенно в протяженных электрических сетях;
• возникает необходимость использования распределительной сети напряжением 6 кВ при наличии на предприятии двигателей мощностью 200—630 кВт.
С 1962 г. напряжение 500 В было заменено на напряжение 660 В. Технико-экономические расчеты [6, 7] показали целесообразность применения напряжения 660 В. Переход на напряжение 660 В дает следующие преимущества:
• повышается пропускная способность сети и уменьшаются потери энергии в ней;
• увеличивается радиус действия цеховых трансформаторных подстанций, что приводит к увеличению единичной мощности трансформаторов, уменьшению числа трансформаторов и, следовательно, сокращению числа линий и выключателей, питающих трансформаторную подстанцию;
• отпадает необходимость применения напряжения 6 кВ, что значительно упрощает схему электроснабжения;
• повышается предельная мощность двигателей за счет уменьшения тока статора двигателя, что дает экономию на стоимости двигателя и увеличение его КПД на 1,5—2 %.
Напряжение 660 В находит применение во многих отраслях промышленности: горно-добывающей, металлургической, химической, текстильной и др. При проектировании систем электроснабжения напряжение 660 В рекомендуется применять [5]:
• при значительной протяженности сетей низкого напряжения;
• когда основную часть электроприемников составляют низковольтные нерегулируемые электродвигатели мощностью свыше 10 кВт;
• если поставщики технологического оборудования (станков, автоматических линий, прессов, термического и сварочного оборудования, кранов и т. д.) обеспечивают поставку комплектуемого электрооборудования и систем управления на напряжение 660 В.
При выборе напряжения 660 В возникает необходимость установки дополнительных трансформаторов 0,66/0,22 кВ и выполнения электрических сетей на напряжение 220 В для питания люминесцентных ламп, ламп накаливания, тиристорных преобразователей, установок контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИП и А), средств автоматизации электродвигателей мощностью до 0,4 кВт и др. Необходимость устройства для одного объекта сетей напряжением 660 и 220 В снижает эффективность использования напряжения 660 В.

Выбор напряжения электрических сетей постоянного тока зависит от требований технологического процесса и величины тока. Для Сетей, питающих электроприводы постоянного тока, используются напряжения 220 и 440 В. Для электроприводов постоянного тока с индивидуальными преобразователями используются и более высокие напряжения — 750 и 850 В. Для электролиза применяются напряжения 450 и 850 В.

Питание силовых и осветительных электроприемников при напряжении 380/220 В рекомендуется производить от общих трансформаторов при условии соблюдения требуемых норм по качеству электрической энергии.
Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения, как правило, должно применяться напряжение не выше 220 В переменного или постоянного тока. В помещениях без повышенной опасности напряжение 220 В может применяться для всех стационарно установленных осветительных приборов независимо от высоты их установки.
Напряжение 380 В для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения может использоваться при соблюдении следующих условий:
• ввод в осветительный прибор и независимый, не встроенный в прибор, пускорегулирующий аппарат выполняется проводами или кабелем с изоляцией на напряжение не менее 660 В;
• ввод в осветительный прибор двух или трех проводов системы 660/380 В не допускается.
В устройствах освещения фасадов зданий, установленных ниже 2,5 м от поверхности земли или площадки обслуживания, может применяться напряжение до 380 В при степени защиты осветительных приборов не ниже IP54.
Для питания светильников местного стационарного освещения с лампами накаливания должны применяться напряжения: в помещениях без повышенной опасности — не выше 220 В, в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных — не выше 50 В. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных допускается для светильников напряжение до 220 В, в этом случае должно быть предусмотрено защитное отключение линии при токе утечки до 30 мА или разделяющий трансформатор.
Для питания светильников местного освещения с люминесцентными лампами может применяться напряжение не выше 220 В. При этом в помещениях сырых, особо сырых, жарких и с химически активной средой применение люминесцентных ламп для местного освещения допускается только в арматуре специальной конструкции. Для питаний переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных должно применяться напряжение не выше 50 В.

Читайте также:  Схема простого тиристорного регулятора напряжения

При особо неблагоприятных условиях: опасность поражения электрическим током обусловлена теснотой, неудобным положением работающего, возможностью соприкосновения с большими металлическими хорошо заземленными поверхностями (например, работа в котлах) и в наружных установках для питания ручных светильников, должно применяться напряжение не выше 12 В.
Переносные светильники, предназначенные для подвешивания, настольные, напольные и т. п. приравниваются к стационарным светильникам местного стационарного освещения. Для переносных светильников, устанавливаемых на переставных стойках на высоте 2,5 м и более, допускается применять напряжение 380 В.

Схемы внешнего электроснабжения в значительной степени зависят от характеристик источников питания, числа приемных пунктов, их размещения на территории предприятия, наличия собственной электростанции, мощных электроприемников с резкопеременными, нелинейными, несимметричными нагрузками. Электроснабжение потребителей при имеющейся собственной ТЭЦ достаточной мощности чаще всего осуществляется от шин генераторного напряжения 6 или 10 кВ. В некоторых случаях в схемах внешнего электроснабжения предусматриваются связи источников питания с потребителями на генераторном напряжении 10(6) кВ, особенно для предприятий большой мощности с потребителями первой и второй категорий. Это позволяет существенно повысить надежность электроснабжения потребителей. Для того чтобы исключить влияние различных повреждений на работу генераторов, следует шире применять современные микропроцессорные системы релейной защиты и автоматики, обеспечивающие высокочувствительную многофункциональную диагностику повреждений, локализацию повреждений на отдельных участках сети и предотвращение перерастания локальных аварий в системные.
На промышленных предприятиях с потребителями первой и второй категорий, значительно удаленных от ТЭЦ, целесообразно сооружение собственного независимого источника питания. До последнего времени считалось, что создание собственных источников питания на предприятиях экономически нецелесообразно, за исключением источников питания для потребителей особой группы электроприемников первой категории. Но в условиях рыночной экономики, при постоянном росте тарифов на электроэнергию, собственные источники питания — оправданное решение, позволяющее существенно повысить надежность электроснабжения потребителей первой и второй категорий [4].
Схемы внешнего электроснабжения могут быть кольцевыми, магистральными с односторонним и двухсторонним питанием и радиальными.
Кольцевые питающие сети применяются для крупных металлургических заводов, нефтеперерабатывающих предприятий [10] и др. На рис. 1.6.1 представлена схема кольцевой питающей сети 110 кВ, к которой присоединяются приемные пункты электроэнергии — узловые распределительные подстанции УРП1— УРП4, которые получают питание от двух территориально независимых источников питания: от ТЭЦ и подстанции энергосистемы по линиям 110 кВ. С шин 110 кВ УРП получают питание подстанции глубокого ввода.
На рис. 1.6.2 приведена схема электроснабжения крупного предприятия цветной металлургии, которое получает питание от двух территориально независимых источников питания: подстанции энергосистемы и ТЭЦ по линиям 110 кВ. Пунктами приема электроэнергии являются главная понизительная подстанция предприятия и подстанция электролиза. При построении схемы учитывают то, что преобразовательная подстанция электролиза является источником высших гармоник тока и напряжения. Ее питание осуществляется по отдельной линии 110 кВ от подстанции энергосистемы по схеме глубокого ввода. Для повышения надежности электроснабжения электролиза предусмотрена связь подстанции электролиза с ТЭЦ и ГПП по двухцепному токопроводу 10 кВ.
На рис. 1.6.3 представлена схема питания крупного химического комбината. Источником электрической и тепловой энергии предприятия служит собственная ТЭЦ. Недостающая электроэнергия передается от подстанции энергосистемы по радиальным линиям 220 кВ на приемный пункт — ГПП с автотрансформаторами напряжением 220/110/10 кВ. Для повышения надежности электроснабжения предусмотрена связь ГПП по магистральным линиям 110 кВ с другой подстанцией энергосистемы. Распределение электрической энергии по территории предприятия производится от ГПП на двух напряжениях — 110 и 10 кВ. По радиальным линиям глубокого ввода с шин 110 кВ ГПП получают питание мощные потребители химкомбината: стройбаза, фабрика, завод, остальные потребители получают питание с шин РУ 10 кВ ГПП.

Схема внешнего электроснабжения крупного металлургического завода

Рис. 1.6.1. Схема внешнего электроснабжения крупного металлургического завода

Для предприятий средней мощности применяются радиальные и магистральные схемы питания с одним и более приемными пунктами. В схемах, представленных на рис. 1.6.4, питание предприятия осуществляется радиальными линиями от подстанции энергосистемы и собственной ТЭЦ. Если подстанция энергосистемы расположена на значительном расстоянии от предприятия, то используется схема, в которой питающая сеть выполняется на напряжениях 35, 110 или 220 кВ, а приемным пунктом электроэнергии служит главная понизительная подстанция предприятия (рис. 1.6.4, а). При небольшом расстоянии от подстанции энергосистемы питающая сеть может быть выполнена на напряжение 10(6) кВ, в этом случае приемным пунктом служит центральная распределительная подстанция предприятия (рис. 1.6.4, б).
На рис, 1.6.5 представлены схемы внешнего электроснабжения предприятия при питании его от разных систем (секций) шин районной подстанции энергосистемы с приемными пунктами: главная понизительная подстанция (рис. 1.6.5, а)\ центральная распределительная подстанция (рис. 1.6.5, б) и подстанции глубокого ввода (рис. 1.6.5, в). При наличии на предприятии электроприемников первой, второй категорий пункты приема электроэнергии должны иметь два трансформатора, две секции шин, запитываемые не менее чем по двум линиям от разных систем (секций) шин подстанции энергосистемы. Предпочтительным является вариант, когда линии выполняются на отдельных опорах и идут по разным трассам.
Выбор пропускной способности питающих линий производится таким образом, чтобы при выходе одной из линий оставшиеся обеспечивали питание электроприемников первой и второй категорий.
Схемы внешнего электроснабжения предприятий средаей мощности с приемным пунктом электроэнергии
Рис. 1.6.4. Схемы внешнего электроснабжения предприятий средаей мощности с приемным пунктом электроэнергии: а — ГПП; б — ЦРП
Схемы внешнего электроснабжения предприятий средней мощности с приемным пунктом электроэнергии
Рис. 1.6.5. Схемы внешнего электроснабжения предприятий средней мощности с приемным пунктом электроэнергии: а — ГПП; б — ЦРП; в — ПГВ
Решение о питании промышленного предприятия от сетей энергосистемы напряжением 35 кВ следует принимать при невозможности питания предприятия на других напряжениях. В зависимости от потребляемой мощности и состава электроприемников в качестве приемных пунктов могут быть применены: трансформаторная подстанция 35/10(6) кВ с трансформаторами мощностью 1,6—10 МВА и (или) трансформаторные подстанции 35/0,4 кВ с трансформаторами мощностью до 2,5 МВ-А. Пример выполнения питающей сети по схеме глубокого ввода напряжением 35 кВ приведен на рис. 1.6.6.
Схема глубокого ввода напряжением 35 кВ
Рис, 1.6.6, Схема глубокого ввода напряжением 35 кВ

Источник

Adblock
detector