Системы внешнего и внутреннего электроснабжения

Системы внешнего и внутреннего электроснабжения.

Системы внешнего электроснабжения

Электроснабжение от собственной электростанции. Если собст­венная электростанция находится в непосредственной близости от цехов предприятия, а напряжение распределительной сети совпада­ет с напряжением генераторов электростанции, то распределение электроэнергии по предприятию осуществляется по схеме, изобра­женной на рис. 8.1. При этом близлежащие цеховые трансформаторные подстанции присоединяются непосредственно к шинам РУ электростанции, а удаленные потребители (подсобные хозяйства, насосные, жилпоселки и др.) — через трансформаторы.

Электроснабжение от энергетической системы при отсутствии собственной электростанции. В зависимости от напряжения источ­ника питания электроснабжение выполняется двумя способами: а) по схемам, представленным на рис 8.2 а, б, при напряжении 6—20 кВ; б) по схеме, изображенной на рис. 8.3 при напряжении 35..220 кВ. В указанных и приводимых далее схемах разъедини­тели и реакторы не показаны. Количество выключателей и их типы должны изменяться в зависимости от категории потребителя, конструктивного выполнения линии и расстояния до источника пи­тания. Например, схему, представленную на рис. 8.2. а, можно при­менять для питания потребителей 3-й категории, а схему с секцион­ным разъединителем (рис. 8.2. б) — для питания потребителей 2-й и 3-й категорий. Если при отключении одной из линий питание секции должно восстанавливаться автоматически, то вводный и секционный разъединители заменяют выключателями.

Приведенные схемы с напряжением 6—20 кВ применимы в том случае, если промышленное предприятие находится на расстоянии не более 5—10 км от подстанции системы.

Электроснабжение от энергетической системы при наличии соб­ственной электростанции. Схема, изображенная на рис. 8.4. а,при­меняется, когда промышленное предприятие питается от энергосис­темы напряжением 6—20 кВ, совпадающим с генераторным напря­жением, и когда собственная электростанция расположена в центре нагрузок. В этом случае РУ электростанции используется одновременно и как ЦРП. Самостоятельное здание ЦРП сооружается только и том случае, если электростанция расположена далеко от центра нагрузок предприятия.

Схему, представленную на рис. 8.4. б, применяют, если про­мышленное предприятие питается от энергосистемы повышенным напряжением 35—220 кВ, которое понижается на территории пред­приятия до напряжения генераторов электростанции. В этой схеме генераторы и РУ собственной электро­станции на 6—10 кВ не показаны. РУ ГПП располагается в центре нагрузок, собственная электростанция предприятия — в зависимости от расположения подъездных путей для обеспечения топливоснабжения, расположения источника водоснабжения и др.

Схемы внутреннего электроснабжения напряжением выше 1000 В

Распределение электроэнергии по цехам и подразделениям предприятий, а также по потребительским подстанциям городов и поселков осуществляется по радиальным, магистральным, петле­вым или смешанным схемам в зависимости от территориального размещения нагрузок, их величин, требуемой степени надежности питания и других особенностей рассматриваемого объекта, напри­мер, географического места расположения объекта электроснабже­ния, степени загрязненности окружающей среды и т.д.

Схемы распределения электроэнергии на напряжении 6, 10 кВ внутри предприятий, а также между городскими и поселковыми по­требителями, как правило, имеют ступенчатое построение. Число ступеней зависит от суммарной мощности объекта электроснабже­ния, размеров его территории и распределения нагрузки по ней. В большинстве случаев применяются одно- или двухступенчатые схемы, так как большее число ступеней усложняет релейную защиту и капитальные вложения в электриче­ские сети. Схемы с числом ступеней более двух допускается приме­нять при реконструкциях СЭС в случаях их технико-экономической целесообразности.

На крупных и средних предприятиях на первой ступени рас­пределения электроэнергии по кабельным сетям напряжением 6, 10 кВ, связывающим пункты питания (ГПП, ТЭЦ) с промежуточ­ными распределительными пунктами (РП), целесообразно приме­нение радиальных схем. Распределение энергии от промежуточных рас­пределительных пунктов осуществляется по радиальным и магистральным схемам, выполненным в основном кабелями и значи­тельно реже воздушными линиями.

Радиальные схемы применяются для питания крупных высо­ковольтных электроприемников, а также в тех случаях, когда по­требители расположены в различных направлениях от пункта пи­тания, т.е. тогда, когда применение магистральных схем приводит к возникновению обратных перетоков мощности. Радиальные схемы выполняются одно- и двухступенчатыми. Двухступенчатые ради­альные схемы применяются главным образом на больших и сред­них предприятиях для питания через РП большого числа транс­форматорных подстанций (ТП) и высоковольтных электроприем­ников. В качестве примера на рис.8.5 показана система внутризаводского электроснабжения, построенная с помощью указанных радиальных схем.

К достоинствам радиальных схем следует отнести их высокую надежность, а к недостаткам — высокую стоимость и, как правило, пониженный коэффициент использования пропускной способности кабелей. Последнее объясняется тем, что во многих случаях сече­ния кабелей, обусловленные термической стойкостью к токам ко­ротких замыканий, превышает сечения, выбранные по токам на­грузки.

Магистральные схемы целесообразно применять для пита­ния групп электроприемников и подстанций в тех случаях, когда при движении от центра питания к первому пункту приема электроэнергии, а затем от одного из них к другому, геометрические координаты меняются в одном направлении. Следует отметить, что одна из двух координат может оставаться неизменной.

Использование магистральных схем позволяет уменьшить чис­ло дорогостоящих ячеек с выключателями в распределительных устройствах 6, 10 кВ ГПП или РП. Кроме того, магистральные схе­мы обеспечивают лучшее использование пропускной способности кабелей, чем радиальные.

В зависимости от требуемой степени надежности электро­снабжения и величин передаваемой мощности при формировании СЭС применяют различные модификации магистральных схем.

Рис.8.8. Схемы двойных сквозных магистралей

Для питания потре­бителей III-й категории часто используются оди­ночные магистрали с односторонним питанием.

Существенным не­достатком таких схем является пониженная надежность, так как при повреждениях кабель­ной линии теряют питание потребители всех ТП. Для устранения этого недостатка часто на стороне вторичного напряжения подстанций выполняются резерв­ные перемычки (пунктирные линии) между близко расположенными трансформаторами, питающимися по разным магистралям.

Кольцевые схемы (рис.8.7) применяются в основном в СЭС городов и поселков. Они обладают достаточно высокой надежно­стью, и позволяют питать потребители II-й и III-й категорий, а при установке на секционных автоматических выключателях АВР пи­тать и потребители I-й категории.

Для обеспечения большей надежности питания по­требителей в СЭС предприятий применяются двухниточные (сдво­енные) токопроводы. Разные цепи двухниточного токопровода запитывают от разных трансформаторов. На рис. 8.8 (Слайд 8) приведена блочная схема типа «трансформаторы с расщепленными обмотка­ми — токопроводы».

На ответвлениях от токопроводов к РП установлены реакторы, основным назначением которых является ограничение мощности коротких замыканий до значений, меньших предельной отклю­чающей способности выключателей, установленных на РП.

К достоинствам магистральных схем следует отнести ее простоту, высокую надежность и удобство в эксплуатации. Она может быть использована для питания потребителей любой категории.

Рис.8.7. Схема кольцевой магистрали