Rūpniecības uzņēmumu elektroapgādes sistēmas galveno parametru un elementu izvēle
Elektroapgāde ir elektroenerģijas piegāde patērētājiem, un energosistēma ir elektrisko instalāciju kopums, kas paredzēts, lai nodrošinātu patērētājus ar elektroenerģiju. Elektroapgādes sistēmu var definēt arī kā savstarpēji savienotu elektroinstalāciju kopumu, kas apgādā reģionu, pilsētu, uzņēmumu (organizāciju).
Elektroapgādes sistēmas izveides mērķis — nodrošināt patērētājus ar atbilstošas kvalitātes elektroenerģiju ar pieņemamiem drošuma rādītājiem.
Ēšanas metožu un enerģijas uzņemšanas punktu izvēle
Rūpniecības uzņēmumu piegādi ar uzstādīto enerģijas patērētāju jaudu no 5 līdz 75 mW caur vienu pieņemšanas punktu ieteicams veikt ar kompaktu patērētāju izvietojumu un caur diviem pieņemšanas punktiem - ja ir divas salīdzinoši jaudīgas un atsevišķas patērētāju grupas plkst. iekārtu.
Ja barošanas tīkla spriegums atšķiras no sadales tīkla sprieguma, galvenā pazemināšanas apakšstacija (GPP) tiek uzskatīta par uztveršanas punktu. Pie vienāda tīklu sprieguma kā uztveršanas punkts tiek nodrošināts centrālais sadales punkts (CRP).
Mazo uzņēmumu elektroapgādei ar uzstādīto jaudu līdz 10 mW elektriskajiem uztvērējiem pietiek ar vienu sadales punktu, kas apvienots ar vienu no transformatoru apakšstacijām. Visos gadījumos uztveršanas punktus ieteicams barot ar dziļās ievietošanas metodi, ieeju skaitam (pirmās kategorijas elektrisko uztvērēju klātbūtnē) jābūt vismaz diviem.
Rūpniecības uzņēmumu, GPP un darbnīcu barošanai transformatoru apakšstacijas TP ar vienkāršākajām blokshēmām bez kopnēm un primārā sprieguma slēdžiem. Izņēmums no noteikumiem ir TP kombinēti ar RP, kuriem pie primārā sprieguma tiek nodrošināta viena vai divas kopnes sekcijas ar automātisko rezerves ievadi (ATS) elektroenerģijas saņemšanai un sadalei, barojot pirmās un otrās kategorijas elektriskos patērētājus vai bez ATS, kad trešās kategorijas elektrisko uztvērēju barošana.
Papildinformāciju par rūpniecisko uztvērēju kategorijām jaudas uzticamības ziņā skatiet šeit: Elektrības uztvērēji
Sadales un sadales apakšstacijās iekštelpās 6-10 kV, tai skaitā pirmās kategorijas elektrisko patērētāju barošanai, tiek izmantota viena kopnes sistēma. Pirmās un otrās kategorijas elektrisko patērētāju nepārtrauktai barošanai tiek nodrošināta sekcija un automātiska redundancija.
Zemas un vidējas jaudas savienojumu pārslēgšana pie sprieguma 6-10 kV tiek veikta, izmantojot slodzes slēdžus komplektā ar barošanas drošinātājiem vai bez tiem nominālā režīma un īssavienojuma režīma parametros. Slēdžu uzstādīšana pie ieejām un sekcijām 6-10 kV ir paredzēta automātiskajiem pārslēgšanās slēdžiem, kā arī lielām apakšstacijām ar jaudu 5000-10 000 kVA un vairāk ar izejošo pievadu skaitu 15-20 vai vairāk. Citos gadījumos pie ieejām tiek uzstādīti atvienotāji vai slodzes atvienotāji, bet sekcijās - atvienotāji.
Sprieguma izvēle
Kad barošanas līniju spriegums nav lielāks par 10 kV, vietējo tīklu spriegums tiek pieņemts vienāds ar strāvas avota spriegumu Saņemot enerģiju no barošanas avota ar diviem vai vairākiem spriegumiem vai projektējot uzņēmumus ar vairāk spriegumu liela jauda, nepieciešama esošo reģionālo apakšstaciju vai elektrostaciju paplašināšana, barošanas līniju spriegumi tiek izvēlēti, pamatojoties uz tehniski ekonomiskiem aprēķiniem.
Rūpniecības uzņēmumos visizplatītākie spriegumi (kV):
-
padeves līnijām 110, 35, 10 un 6,
-
sadales tīkliem 10, 6 un 0,4 / 0,23.
Līdz šim 10 kV spriegumu ieteicams plaši izmantot visos gadījumos, īpaši, ja iekārtā ir maz 6 kV motoru. Šajā gadījumā 6 kV motori ir savienoti ar 10 kV tīklu, izmantojot 10/6 kV starpposma pārveidošanas transformatorus.
Nozares elektrisko uztvērēju barošanas un apgaismojuma galvenais spriegums ir 0,4 / 0,23 kV.
Skatīt arī: Transformatoru skaita un jaudas izvēle
Strāvas sadales shēmu izvēle spriegumam 6 — 10 kV
Šī izvēle ir atkarīga no slodžu teritoriālā sadalījuma, to lieluma, kā arī no nepieciešamās elektroapgādes uzticamības pakāpes.
Rūpniecības uzņēmumu elektroapgādes projektēšanas praksē tiek izmantotas radiālās un maģistrāles jaudas sadales shēmas, taču pēdējās tiek izmantotas nepietiekami un ne pilnā apjomā.
Radiālās shēmas ir ieteicamas šādos gadījumos:
-
vienpakāpes ar vienu radiālo līniju - izolētu lielu koncentrētu slodžu (piemēram, 1000 kW sinhrono motoru frēzmašīnu darbināšanai kokapstrādes rūpniecībā) un slodzēm, kas novietotas dažādos virzienos no strāvas avota, darbināšanai,
-
divpakāpju ar divām radiālām līnijām — darbnīcas apakšstaciju un motoru ar spriegumu virs 1000 V barošanai caur RP (piemēram, RP ceha galvenajā ēkā).
Ja apakšstacijas atrodas labvēlīgi elektrotīkla taisnai pārejai (bez atgaitas kanāliem, gariem ēku apvedceļiem utt.), viena transformatora apakšstaciju apgādei ar trešās kategorijas enerģijas patērētājiem tiek izmantoti atsevišķi tīkli bez rezervēm.
Ja šajās apakšstacijās ir 15-30% pirmās un otrās kategorijas slodzes, džempera ar spriegumu līdz 1000 V savstarpējai dublēšanai tiek izmantota blakus esošo viena transformatora apakšstaciju elektroenerģijas padeve no dažādiem viena autoceļiem.
Divas ķēdes no gala līdz galam ar vienvirziena barošanas avotu izmanto, lai barotu apakšstacijas ar divām kopņu sekcijām un apakšstacijas bez diviem transformatoriem ar jaudas uztvērējiem, galvenokārt pirmās un otrās kategorijas.Vienai maģistrālei pieslēgto transformatoru skaits ar spriegumu līdz 10 kV jāņem 2 — 3 ar jaudu 1000 — 2500 kVA un 3 — 4 mazākām jaudām.
Tipiskas rūpniecības uzņēmumu shematiskās elektroapgādes shēmas
Racionāli īstenotai elektroapgādes shēmai jānodrošina:
-
elektroenerģijas pieņemšana un sadale saskaņā ar elektroenerģijas patērētāju slodzes grafiku,
-
nepieciešamā strāvas padeves uzticamības pakāpe,
-
iespēja palielināt slodzi uzņēmuma paplašināšanas un rekonstrukcijas laikā,
-
efektivitāte, komforts un drošība darbā,
-
atbilstošs elektroenerģijas patērētāju sprieguma līmenis.
Strāvas padeves shēmas izstrādei jābalstās uz šādiem datiem:
-
elektriskās slodzes, spriegumi un elektroenerģijas patērētāju elektrisko patērētāju kategorijas,
-
slodžu un lielo jaudas uztvērēju teritoriālais sadalījums atbilstoši ģenerālplānam, apakšstaciju skaits un jauda,
-
barošanas avotu īpašības,
-
energosistēmas tehniskās specifikācijas,
-
Avārijas režīma prasības.
Izstrādājot barošanas shēmu, jāņem vērā:
-
ieteikumi strāvas ķēdes parametru un elementu izvēlei,
-
nepieciešamie īssavienojuma strāvu ierobežojumi, kā arī nosacījumi vienkāršas un uzticamas releja aizsardzības, automatizācijas un tālvadības nodrošināšanai,
-
transformatoru un kabeļu pārslodzes jauda, kā arī redundances pakāpe tehnoloģiskajā daļā,
-
uzņēmuma attīstības perspektīvas nākamajos 10 gados.
Shēmās ir ņemta vērā nozares specifika.Tiem jāgarantē uzņēmuma energoapgādes efektivitāte un uzticamība.
Tālāk ir parādīti shēmu piemēri vienas līnijas elektroapgādei rūpniecības uzņēmumiem ar spriegumu no 6 līdz 10 kV.
Strāvas shēmas rūpniecības uzņēmumiem pie sprieguma 6 — 10 kV
Rīsi. 1. Elektroapgādes shēma pie sadales tīkla sprieguma 6 kV. Elektroenerģijas patērētāju atbildības kategorija: 1 — pirmā un otrā, 2 — trešā, 3 — otrā un trešā
Strāvas padeves shēma, kas parādīta attēlā. 1, ieteicams izmantot vidējos uzņēmumos (uzstādītā jauda no 5 līdz 75 MW), kas ietver iekārtas un darbnīcas ar 10 kV elektromotoriem, kuru slodze ir aptuveni 50% no uzņēmuma slodzes, ar iespēju tiešās barošanas avoti tiem ar spriegumu 10 kV (sava GPP, ārējie barošanas avoti ar spriegumu 10 kV).
Rīsi. 2. Elektroapgādes shēma pie sadales tīkla sprieguma 10 kV
Strāvas padeves shēma, kas parādīta attēlā. 2, šajā posmā to vēlams piemērot tajos pašos uzņēmumos, ja kopējā 10 kV slodze no darbnīcu un iekārtu elektromotoriem ir ievērojami mazāka par 50% no uzņēmuma slodzes.
Padeves ķēdes ar sadalītajiem transformatoru tinumiem netiek ņemtas vērā, jo rūpniecības uzņēmumu gāzes pārvades iekārtās uzstādīto transformatoru jauda parasti ir zem 25 MBA, t.i., transformatoru jauda, kas ražota ar dalītajiem tinumiem. Šajās shēmās priekšroka tiek dota TP galvenajām barošanas shēmām kā visekonomiskākajām.
Strāvas padeves shēmas attēlā. 1 un 2 ir vispārinājumi, tāpēc atsevišķos gadījumos ķēdes elementi (galvenokārt saistīti ar 6 kV motoriem) var trūkt.
Skatīt arī par šo tēmu: Uzņēmumu iekšējās elektroapgādes shēmas 6 — 10 un 35 — 110 kV un Tipiskas elektroapgādes shēmas uzņēmumiem