Требования предъявляемые к системам электроснабжения

Требования предъявляемые к системам электроснабжения

Рационально выполненная современная система ЭСПП должна удовлетворять техническим и экономическим требованиям, а именно:

· обеспечение безопасности работ как для электротехнического персонала, так и для не электротехнического;

· качество электроэнергии, удовлетворяющее требованиям ГОСТ
13109-97;

· возможность частых перестроек технологии производства и развития предприятия;

· отсутствие вредного влияния на окружающую среду.

Эти требования обеспечиваются при проектировании и эксплуатации систем ЭСПП.

Система ЭСПП — часть энергосистемы и в энергетическом плане более простая (более низкие напряжения, меньшая мощность и протяженность линий, отсутствие замкнутых контуров и др.) и более сложная в плане использования и преобразования электроэнергии в технологических целях промышленного производства. Электроприемники как электрическая часть технологических агрегатов входят неотъемлемыми элементами в систему ЭСПП и во многом определяют работу этой системы и ее параметры.

При проектировании ЭСПП потребителей электроэнергии в основном систематизируют по надежности электроснабжения, режимам работы, мощности, напряжению и роду тока.

Надежность, как одно из требований к системам ЭСПП, определяется числом независимых источников питания и схемой электроснабжения. По надежности электроснабжения в соответствии с требованиями ПУЭ электроприемники разделяются на три категории:

К 1 категории относят электроприемники (ЭП), перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, предприятию, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса и др. Пример ЭП 1 категории: насосы водоснабжения и канализации, газоочистка, приводы вращающихся печей, газораспределительные пункты, вентиляторы промышленные, аварийное освещение и др.

Ко II категории относятся ЭП, перерывы в электроснабжении которых приведут к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта.

К III категории относят все остальные ЭП, не входящие в I и II категории.. Это различные вспомогательные механизмы в основных цехах, цеха несерийного производства.

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания (ИП). Перерыв в электроснабжении от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания от другого.

К числу независимых ИП относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении двух условий:

— каждая из секций или систем шин, в свою очередь, имеет питание от независимого ИП;

— секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

Электроприемники II категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых ИП, перерыв в электроснабжении которых допустим на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.

Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного ИП при условии, что перерыв электроснабжения, необходимый для ремонта или замены поврежденного элемента системы ЭСПП, не превышает одни сутки.

Схемы внешнего электроснабжения:

Для сравнительно небольших промышленных предприятий, расположенных в черте города, нагрузки которых допускается писать напряжением 6—10кВ, применяют схемы внешнего электроснабжения, аналогичные схемам питающей сети, изображенным на

Схемы питающих сетей: а — радиальной; Рис. 2-2. Схема сети с параллельной работой

б — петлевой. линий и с АВР.

Схема сети с глубоким секционированием.

На промышленных предприятиях с большими мощностями применимы глубокие вводы напряжением 35—110 кВ, представляющие собой кабельные или, если позволяет местность, воздушные линии, которые заканчиваются у места потребления трансформаторами, присоединяемыми к распределительным устройствам напряжением 6—10 кВ, а в некоторых случаях непосредственно к цеховым распределительным устройствам. Если промышленные предприятия расположены на значительном расстоянии от населенных пунктов и вдали от сетей энергосистемы, внешнюю схему электроснабжения осуществляют либо с помощью линий электропередачи напряжением 35 кВ, присоединенных к распределительным сетям этого напряжения, либо с помощью линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше, присоединенных к районным сетям. В этих случаях на промышленном предприятии сооружают понизительную подстанцию, трансформирующую электрическую энергию на напряжение распределительной сети предприятия.

Схемы внутреннего электроснабжения

Схемы распределительных сетей напряжением 6—10 кВ для внутреннего электроснабжения промышленных предприятий проектируют, вообще говоря, так же, как описанные выше схемы городских сетей. Для крупных объектов, которые занимают обширные площади и обладают большими нагрузками или имеют на своей территории электростанцию или главную понизительную подстанцию, проектируют питающую сеть с РП (см. рис. 8-1 и 8-2) и далее распределительную сеть, питающую цеховые подстанции. При этом РП размещают, как правило, в местах наибольшего потребления электроэнергии и совмещают с трансформаторными подстанциями наиболее крупных цехов. Чаще всего, особенно при двух источниках питания, предпочтение отдают схеме глубокого секционирования (см. рис. 8-3), предусматривающей двустороннее питание от независимых источников каждой секции наиболее ответственных подстанций и наличие АВР на секционных выключателях.

Читайте также:  Виды увлажнителей воздуха для квартиры

Рис. 2-4. Схема радиальной сети с выключателями (для промышленного предприятия).

Рис. 2-5. Схема сети промышленного предприятия с

индивидуальным питанием цеховых подстанций.

Распределительную сеть промышленных предприятий с цеховыми подстанциями, допускающими перерывы в электроснабжении (II и III категории нагрузок), можно выполнять по радиальной или по радиально-петлевой схеме. Надо, однако, учитывать, что эти схемы не лишены недостатка: в случае повреждения линии выходит из строя сразу целая группа цехов, что не может не привести к значительному расстройству работы предприятия. Это заставляет отдавать предпочтение радиальной схеме с выключателями, изображенной на рис. 2-4.

Для предприятий с нагрузками I и II категорий применимы схемы с индивидуальным питанием цеховых подстанций от РП, как это изображено на рис. 2-5. В этом случае повреждение линии какой-либо цеховой подстанции не сказывается на работе остальных подстанций. Надежность схемы можно повысить, поставив резервирующую перемычку, изображенную на схеме штриховой линией. Но это делает Рис. 2-6. Схема бесшинных

подстанций недостаток схемы — повышенный расход кабелей — еще ощутимее.

Более совершенна и, главное, более экономична по затратам кабеля схема со сквозными двойными магистралями, присоединенными к разным источникам питания или к разным секциям РП (рис. 2-6). В этом случае цеховые подстанции выполняются без сборных шин с двумя трансформаторами каждая, присоединенными к разным магистралям, что создает надежное резервирование. В некоторых случаях подстанции глубокого ввода не удается разместить вблизи цехов Тогда в целях экономии кабеля в распределительной сети, а также для упрощения и удешевления схем распределительных устройств РП на предприятиях с большими сосредоточенными нагрузками применяют в сетях напряжением 6—10 кВ шинопроводы, монтируемые по эстакадам и являющиеся как бы продолжением шин РП. Наш обзор далеко не исчерпывает всех возможных вариантов схем внутреннего электроснабжения промышленных предприятий. Эти схемы надо разрабатывать для каждого предприятия отдельно, учитывая особенности его технологического процесса, ответственность отдельных приемников и цехов, взаимное их расположение, а также характер источников питания и их расстановку.

| следующая лекция ==>
Типы летательных аппаратов. | Наука на новой стадии своего развития.

Дата добавления: 2016-05-05 ; просмотров: 4206 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Современная система ЭСН промышленного предприятия должна удовлетворять основным требованиям:

— обеспечения надлежащего качества электроэнергии (уровней напряжения, стабильности частоты и т.п.);

— необходимой гибкости, обеспечивающей возможность расширения при развитии предприятия.

Важные дополнительные требования к системам ЭСН предъявляют:

— электроприемники с резкопеременной циклически повторяющейся ударной нагрузкой;

— электроприемники непрерывного производства, требующие бесперебойности питания при всех режимах системы ЭСН.

Специальные требования к системам ЭСН и электрооборудованию предъявляют электроустановки, расположенные в зонах с загрязненной средой и в районах Крайнего Севера.

При реконструкции и проектировании системы ЭСН учитывают многочисленные факторы, к числу которых относятся:

— категория надежности питания отдельных электроприемников;

— графики нагрузок крупных потребителей;

— размещение электрических нагрузок на генеральном плане предприятия;

— число и мощность подстанций и других пунктов потребления электроэнергии;

— число, расположение, мощность, напряжение и другие параметры источников питания (ИП);

— требования энергетической системы;

— учет совместного питания с другими потребителями;

— требования аварийного и послеаварийного режимов;

— степень загрязненности среды;

— требования ограничения токов КЗ;

— условия выполнения простой и надежной РЗ, автоматики и телемеханики и др.

Определяющими факторами, тесно связанными между собой, являются: характеристика ИП, а также мощность и категорийность потребителей электроэнергии. При построении рациональной системы ЭСН учитывают общую энергетику рассматриваемого района, перспективный план его электрификации.

При этом главные понижающие подстанции (ГПП) на крупных предприятиях могут в некоторых случаях выполнять функции районных подстанций Целесообразно с точки зрения экономии строить единую энергетическую сеть района, включая тяговые сети.

При реконструкции действующих и проектировании новых систем ЭСН различных промышленных предприятий района стремятся к максимальной унификации схемных и конструкторских решений электрической части, электрооборудования и канализации электроэнергии. Подсобные устройства, такие как трансформаторно-масляное хозяйство, электроремонтное хозяйство, диспетчерская связь и другие, а также крупное резервное электрооборудование, выполняют общими для всех предприятий.

Как показал опыт эксплуатации [8], при реконструкции действующих и проектировании новых систем ЭСН целесообразно проводить принцип «децентрализации» трансформирования и коммутации электроэнергии, благодаря чему:

Читайте также:  Что такое белый трюфель

— источники высшего напряжения максимально приближаются к электроустановкам потребителей;

— сводятся к минимуму сетевые звенья и ступени промежуточной трансформации и коммутации;

— уменьшаются потери электроэнергии;

— повышается в целом надежность ЭСН.

Практика эксплуатации, а также опыт, накопленный при реконструкции и проектировании систем ЭСН, позволили на основе обобщения этих данных выработать критерии в виде нормативных требований обеспечения надежности ЭСН электроприемников, которые сформулированы в правилах устройства электроустановок.

Согласно правилам устройства электроустановок все электроприемники подразделяют на три категории с выделением в I категории особой группы электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

К электроприемникам I категории относятся те, перерыв ЭСН которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение особо важных элементов коммунального хозяйства.

К электроприемникам II категории относятся те, перерыв ЭСН которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности городских и сельских жителей.

К электроприемникам III категории относятся все остальные, не попадающие под определение I и II категорий.

Для электроприемников I категории перерыв ЭСН может быть допущен лишь на время АВР, т.е. на доли секунды. Для особых непрерывных производств предусматривается технологическое резервирование или специальные устройства безаварийного останова технологического процесса, действующие при нарушении ЭСН.

Для электроприемников II категории допустимы перерывы ЭСН на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады (десятки минут, единицы часов).

Для электроприемников III категории допустимы перерывы до 1 суток. Частота перерывов в явном виде ни для одной категории приемников не нормируется. Реальные узлы нагрузки систем ЭСН содержат от единиц до десятков тысяч электроприемников, поэтому имеет место множество решений по обеспечению норм правил устройства электроустановок.

Выбор схем питания и распределения электроэнергии, напряжения и конфигурации питающих и распределительных сетей до и выше 1 кВ, числа, мощности, месторасположения и типа подстанций решается комплексно с выполнением в необходимых случаях технико-экономического сравнения вариантов по приведенным затратам. При этом учитывается очень важное условие: обязательная координация уровней надежности составных звеньев системы ЭСН таким образом, чтобы надежность повышалась при переходе от потребителей электроэнергии к ИП по мере увеличения мощности соответствующих звеньев системы.

Однако надежное питание электроприемников I и основных нагрузок II категории обеспечивают независимо от их места в системе ЭСН и мощности.

В целом система ЭСН выполняется таким образом, чтобы в условиях послеаварийного режима, после соответствующих переключений и пересоединений она была способна обеспечить питание нагрузки предприятия (с частичным ограничением) с учетом использования всех дополнительных источников и возможностей резервирования (перемычек, связей на вторичном напряжении, аварийных источников и т.п.). При этом возможны кратковременные перерывы питания электроприемников II категории на время переключений и пересоединений и перерывы питания электроприемников III категории на время до I суток.

Для наиболее экономичного резервирования в системах ЭСН учитывают перегрузочную способность электрооборудования, резервирования технологической части, возможность проведения плановых ремонтов и ревизий электрооборудования в период планово-предупредительных ремонтов технологического оборудования. Кроме того, при аварии предусматривается автоматическая или ручная разгрузка от неответственных потребителей с выделением питания нагрузок III категории для возможности их отключения по аварийному, заранее имеющемуся на предприятии, графику.

При технико-экономических сравнениях возможных вариантов ЭСН руководствуются директивными документами, в которых даются принципиальные указания для выбора экономически целесообразных технических решений в области энергетики.

Общие требования к системам электроснабжения

Системы электроснабжения промышленных предприятий должны обеспечивать следующее:
• экономичность;
• надежность электроснабжения;
• безопасность и удобство эксплуатации;
• качество электрической энергии;
• гибкость системы (возможность дальнейшего развития),
• максимальное приближение источников питания к электроустановкам потребителей.

Выбор системы электроснабжения промышленного предприятия должен осуществляться на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов. При создании системы электроснабжения необходимо учитывать категорию приемников электроэнергии. При определении категории сдедует руководствоваться требованиями ПУЭ [3]. При этом надо избегать необоснованного отнесения электроприемников к более высокой категории. Электроприемники и отделения цехов разной категории рассматриваются как объекты с разными условиями резервирования.

Надежность электроснабжения потребителя обеспечивается требуемой степенью резервирования. Электроприемники первой и второй категорий должны иметь резервные источники питания. Резервирование необходимо для продолжения работы основного производства в после-аварийном режиме. Питание электроприемников третьей категории не требует резервирования.

Читайте также:  Полимерное порошковое покрытие металла

В соответствии с ПУЭ для электроприемников первой категории должны предусматриваться два независимых взаимно резервируемых источника питания.

В ряде электроприемников первой категории необходимо выявлять наиболее ответственные (особая группа приемников). Для них предусматривается третий независимый источник питания. В качестве третьего источника питания для особой группы и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы собственные электростанции или электростанции энергосистемы (в частности, шины генераторного напряжения), агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Назначение третьего независимого источника питания — обеспечение безаварийного останова производства. Завышение мощности третьего источника в целях использования его для продолжения работы производства при отключении двух основных независимых источников питания может быть допущено только при выполнении в проекте технико-экономического обоснования.

Схема электроснабжения электроприемников особой группы первой категории должна обеспечивать:
• постоянную готовность третьего независимого источника к включению и автоматическое его включение при исчезновении напряжения на обоих основных источниках питания;
• перевод независимого источника питания в режим горячего резерва при выходе из строя одного из двух основных источников
питания (в обоснованных случаях может быть допущено ручное включение третьего независимого источника питания).

Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания. Ко второй категории следует относить только такое технологическое оборудование, без которого невозможно продолжение работы основного производства на время послеаварийного режима.

Для правильного решения вопросов надежности необходимо различать аварийный и послеаварийный режимы работы. Систему электроснабжения следует строить таким образом, чтобы она в послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений. Мощности независи¬мых источников питания в послеаварийном режиме определяются постепени резервирования системы. При этом используются все дополнительные источники и возможности резервирования.

Схема электроснабжения должна обеспечивать необходимое качество электрической энергии в соответствии с ГОСТ 13109—97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». На промышленных предприятиях могут быть установлены электроприемники с резкопеременными графиками нагрузок (приводы прокатных станов, дуговые электрические печи), однофазные электроприемники (электротермические и сварочные установки, освещение), электроприемники, нарушающие синусоидальность токов и напряже-ний (преобразователи всех типов, дуговые электрические печи и т. п.). Это приводит к возникновению колебаний напряжения, к нарушению симметрии токов и напряжений, к появлению высших гармонических составляющих токов и напряжений. Снижение качества электрической энергии приводит к дополнительным потерям энергии, уменьшает пропускную способность электрических сетей, приводит к сокращению срока службы электрооборудования, электрических машин, конденсаторных установок и т. д.

Качество электрической энергии может быть достигнуто:
• применением повышенных напряжений в питающих и распределительных сетях и приближением источников питания к электроприемникам (для электроприемников с резкопеременной нагрузкой);
• уменьшением реактивного сопротивления элементов схемы от источников питания до электроприемников с резкопеременной нагрузкой;
• включением на параллельную работу вторичных обмоток трансформаторов, питающих резкопеременную нагрузку;
• применением глубоких вводов напряжением 35 кВ и выше для питания крупных дуговых электропечей, главных электроприводов прокатных станов, преобразовательных установок большой мощности и т. д или питания таких электроприемников от отдельных линий непосредственно от энергосистемы, ГПП или ПГВ;
• применением симметрирующих устройств, фильтров высших гармоник, быстродействующих синхронных компенсаторов для выравнивания графиков электрических нагрузок и осуществлением других мероприятий, уменьшающих вредное воздействие электроприемников на системы электроснабжения.

Трансформаторные и распределительные подстанции следует максимально приближать к электроустановкам потребителей электроэнер-гии, сокращая число ступеней трансформации путем внедрения глубоких вводов, повышенных напряжений питающих и распределительных сетей, дальнейшего развития принципа разукрупнения подстанций, внедрения магистральных токопроводов.

Наша Компания, имеет большой опыт по разработке систем энергоснабжения производственных помещений. Проект электроснабжения выполняется в соответствие с лицензией, наши услуги сертифицированы.

С 2012 года наша компания приступила к разработке проектной документации марки ЭОМ (электрооборудование и электроосвещение) 2-х этажного Салона Красоты на проспекте Маршала Жукова д.78.

Компанией ООО «Бюро «ЭлектроСтройПроект» была оформлена техническая документация –это разрешение на присоединение мощности в ОАО «МОЭСК», оформлен Акт разграничения балансовой принадлежности и ответственности сторон, а также был разработан электропроект слаботочных сетей Клиники вспомогательных репродуктивных технологий «Дети из пробирки».

Компанией ООО «Бюро «ЭлектроСтройПроект» был разработан проект наружных сетей по прокладке кабельной линии для механизации строительства двухпутного железнодорожного путепровода через МКАД, Заказчик ООО ФСК «Мостоотряд-47».

© Copyright "БЮРО СтройЭлектроПроект" 2020
статьи

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector