Число вводов присоединения предприятия к энергосистеме два и больше и составляет несколько десятков при питании на генераторном напряжении аналогично Л-2 и высоком напряжении 110(154), 220(330) кВ аналогично Л-1, AT (далее будем указывать напряжение 110 кВ, подразумевая возможность другого значения напряжения). Возникает задача определения нагрузки предприятия: расчетного зна­чения, например проектного; суммирования показаний счетчиков и фактического суммирования, осуществляемого приборами в режиме реального времени.

Присоединение со стороны предприятия к энергосистеме может осуществляться через ОРУ (ЗРУ) 110 кВ, как для Т-2 (может быть глухой ввод кабельной линией 110 кВ); через РП 110 кВ предприятия, от которого питаются специальные подстанции, например печная Т-3, и обычные ГПП, например, с трансформаторами с расщепленной обмот­кой Т-4; через ГРУ 10(6) кВ собственной ТЭЦ, где установлены транс­форматоры связи Т-5; через РП 16(6) кВ предприятий, которые иногда называют центральными - ЦРП (их может быть несколько).

Заводские подстанции 110/10 кВ (возможность трансформации на 6 кВ здесь и далее подразумевается) носят разные наименования: главные понизительные (преобразовательные) – ГПП, подстанции глубокого ввода – ПГВ, опорные подстанции – ОП. Возможны и оригинальные названия, например АРЗ – Азовская районная заводская. Подстанции нумеруются по порядку.

Обычная схема распределительной подстанции 10 кВ – две секции (РП-1), схема с одной секцией РП-2 встречается редко и применяется для неответственных потребителей или для нескольких электроприемников одной технологической линии; редок и случай нескольких вводов на одну секцию РП-3 (подстанция в "кольце" и осуществляет транзитное электроснабжение; существуют особые требования по надежности электроснабжения). От РП питаются высоковольтные электродвигатели и трансформаторы 10/0,4 кВ, как правило, КТП.

Часть от границы раздела предприятие–энергосистема до ТП 10/0,4 кВ, включая ГПП, РП и сети, собственно и есть электроснабжение, подразделяемое на предприятиях на участки: подстанции глубоких вводов, воздушные линии электропередачи всех напряжений, межцеховые кабельные сети всех напряжений, установки и сети наружного освещения территории завода, внецеховые распределительные трансформаторные и преобразовательные подстанции. Сооружения (блоки, туннели), в которых проложены сети от ГПП к РП и ТП различных цехов, называют магистральными.

Электроустановки и сети 0,4 кВ многочисленны и разветвлены. Они определяются электроприемниками. На схеме условно показаны осветительная нагрузка, выпрямительное устройство, двигатель, нагревательное устройство, конденсаторная установка. Эту часть (от ТП до отдельного электроприемника) на предприятиях и в проектных организациях называют силовым электрооборудованием, а сети – цеховыми. При решении отдельных вопросов силового электрооборудования ограничения по размещению, установке и электроснабжению диктуются специалистами электропривода.

Вопросы для самопроверки

1.  Охарактеризуйте составные части энергосистемы.

2.  Попытайтесь выделить электрику известных Вам объектов и оценить ее границы и относительную стоимость.

3.  Что такое электроприемник, потребитель, система электроснабжения?

4.  Что такое подстанция, ТП, КТП, РУ, РП, ЦРП, ГРП, ОРУ, ЗРУ, КРУ ГПП,?

5.  Укажите качественные различия: !) между элкутроустановкми как изделиями (сооружениями), созданными по классическим законам физики – электротехники, механики, сопромата и др.; 2) между электрическими хозяйствами промышленных предприятий; 3) между энергосистемами как производителями, так и продавцами электрической энергии.

ЛЕКЦИЯ 2

Типы приемников электроэнергии, классификация приемников электроэнергии. Уровни (ступени) системы электронабжения

Схема электроснабжения предприятия определяется его мощностью, значением потребления электроэнергии, напряжением, генеральным планом и условиями на присоединение предприятия как потребителя и заказчика. По получении заявки от предприятия или его генеральной проектной организации энергосистема (энергоснабжающая организация) выдает технические условия на присоединение электроустановок потребителей.

В технических условиях указываются: точки присоединения (подстанция, электростанция или линия электропередачи); номера РУ, секций и ячеек; напряжение, на котором должны быть выполнены питающие линии, ожидаемый уровень напряжения в точках присоединения; необходимость проработки варианта сооружения ТЭЦ (генератор G и трансформатор Т-5 на рис. 1.1); границы балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности; требования по усилению существующей сети; расчетные значения токов короткого замыкания, требования к релейной защите, автоматике, связи, изоляции и защите от перенапряжения; значения предельно допустимого и экономическо­го потребления реактивной мощности в часы максимальных нагрузок энергосистемы и требования к режиму работы компенсирующих устройств; требования к учету электроэнергии и ее качеству; характеристики сети энергосистемы в точке присоединения потребителя, не­обходимые для выбора типа и мощности средств повышения качества электроэнергии; требования к регулированию суточного графика на­грузки потребителя; специфические требования к электроустановкам потребителей; требования к разработке решений по организации эксплуатации электроустановок.

Электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяются на электроустановки напряжением выше 1 кВ и до 1 кВ (для электроустановок постоянного тока – до 1,5 кВ). Электроустановки напряжением до 1 кВ переменного тока выполняются как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью, а установки постоянного тока – с глухо-заземленной и изолированной нулевой точкой. Установки выше 1 кВ подразделяются на установки:

1) с изолированной нейтралью (напряжением до 35 кВ);

2) с компенсированной нейтралью (включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкост­ных токов).

Для сетей напряжением до 35 кВ и редко 110 кВ приме­няются установки с глухозаземленной нейтралью (напряжением 110 кВ и выше). Главным показателем для отдельных электроприемни­ков является их номинальная мощность.

По роду тока все потребители электроэнергии, работающие от сети, можно разделить на три группы: переменного тока нормальной промышленной частоты 50 Гц (в ряде стран используют 60 Гц), переменного тока повышенной или пониженной частоты, постоянного тока. Большинство электроприемников промышленных предприятий работает на переменном трехфазном токе частотой 50 Гц.

В установках, не требующих регулирования скорости в процессе работы, применяются исключительно электроприводы переменного тока (асинхронные и синхронные двигатели). Нерегулируемые электродвигатели переменного тока - основной вид электроприемников в промышленности, на долю которых приходится около 70% суммарной мощности. Электродвигателем считается электродвигатель, имеющий мощность 0,25 кВт и выше. Двигатели меньшей мощности рассматри­ваются как средства автоматизации и в статистику электрики не попадают.

Для нерегулируемых приводов технико-экономическим сравнением по условиям электроснабжения и стоимости привода установлена наиболее экономичная область применения асинхронных и синхронных электродвигателей в зависимости от напряжения. При напряжении до 1 кВ и мощности до 100 кВт экономичнее применять асинхронные двигатели, а свыше 100 кВт – синхронные; при напряжении 6 кВ и мощности до 300 кВт – асинхронные двигатели, выше 300 кВт – синхронные; при напряжении 10 кВ и мощности до 400 кВт – асинхронные двигатели, выше 400 кВт – синхронные. Асинхронные двигатели с фазным ротором применяются в мощных электроприводах с маховиком и с тяжелыми условиями пуска, в преобразовательных агрегатах, шахтных подъемниках.

Преобразование электроэнергии переменного тока в постоянный требует капитальных затрат на установку преобразовательных агрегатов и аппаратуры управления, на строительство помещений для них, а также эксплуатационных расходов на их обслуживание и на потери электроэнергии. Поэтому стоимость системы электроснабжения и удельная стоимость электроэнергии на постоянном токе выше стоимости на переменном. Двигатели постоянного тока стоят дороже, чем асинхрон­ные и синхронные двигатели. Но регулируемые приводы постоянного тока технологически эффективнее. Они применяются в тех случаях, когда требуется быстрое, широкое и (или) плавное изменение частоты вращения или реверсирование двигателя.

Установки электрического освещения с лампами накаливания, люминесцентными, дуговыми, ртутными, натриевыми, ксеноновыми лампами применяются на всех предприятиях для внутреннего и наружного освещения. Удельная плотность нагрузки электроосвещения в производственных цехах зависит от уровня нормированной освещенности и может составлять в производственных помещениях 10-100 Вт/м2.

Уровни (ступени) системы электроснабжения

Деление системы электроснабжения по напряжению до 1 кВ и выше традиционно. Однако такое деление не учитывает, что система электроснабжения до 1 кВ и выше также многоступенчата, иерархична. Например, проектирование и эксплуатация РП 10 кВ отличается от проектирования ГПП, а вопросы, решаемые при проектировании ГПП, отлича­ются от вопросов, решаемых для границы раздела с энергосистемой. Многоуровневость нужно учитывать при расчете электрических нагру­зок, регулировании электропотребления, компенсации реактивной мощности, оптимизации потерь в сетях и т. д.

При развитии промышленного предприятия развивается и его электрическое хозяйство. Как техническая система оно рассматривается в качестве объекта проектирования, планирования, управления обеспечения функционирования.

Теоретически и практически следует различать следующие уровни (ступени) системы электроснабжения (рис. 2.1):

- отдельный электроприемник, агрегат (станок) с многодвигательным приводом или другой группой электроприемников, связанных технологически или территориально и образующих единое изделие с определенной (документально обозначенной заводом-изготовителем) паспортной мощностью, – первый уровень, питающийся по одной линии, 1УР;

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24