60 Схемы электрических сетей промышленных предприятий. Требования к надёжности электроснабжения. Схемы подключения источников питания. Выбор варианта схемы электроснабжения
Требования, предъявляемые к надёжности электроснабжения от источников питания определяются потребляемой мощностью объекта и его видом. Приёмники электрической энергии в отношении обеспечения надёжности электроснабжения разделяются на несколько категорий.
Первая категория – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный экономический ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, расстройство сложного технологического процесса, массовый брак продукции.. Допустимая продолжительность нарушения электроснабжения для электроприемников первой категории не более 1 мин.
Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа (нулевая категория) электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.
Вторая категория – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции, массовым простоям рабочих, механизмов. Допустимая продолжительность нарушения электроснабжения для электроприёмников второй категории не более 30 мин.
Третья категория – все остальные электроприёмники, не подходящие под определение первой и второй категорий. К этой категории относятся установки вспомогательного производства, склады неответственного назначения.
Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, при отключении одного из них переключение на резервный должно осуществляться автоматически. Согласно определению ПУЭ независимыми источниками питания являются такие, на которых сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках, питающих эти электроприёмники. Согласно ПУЭ к независимым источникам могут быть отнесены две секции или системы шин одной или двух электростанций или подстанций при соблюдении следующих условий:
- каждая из этих секций или систем шин питается от независимых источников;
- секции шин не связаны между собой или же имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций шин.
Для электроснабжения электроприёмников особой группы должен предусматриваться дополнительный третий источник питания, мощность которого должна обеспечивать безаварийную остановку процесса.
Электроприёмники второй категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания, переключения можно осуществлять не автоматически.
Электроснабжение электроприёмников третьей категории может выполняться от одного источника при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта и замены повреждённого оборудования, не превышают 1 суток.
Сх. подключения ИП Эл.снабж. от собств. эл.станции (рис. 4.4), вблизи объектов, при совпадении U-ий распред. сети и генераторов эл.станции - путем присоединения тр-ов к шинам РУ эл.станции или непосредственно с помощью линий электропередачи. Сх. снабж-я от
Рис. 4.4. Рис. 4.5. Рис. 4.6.
энергетич. системы при отсутствии собственной эл.станции в зависимости от U-ия ИП осущ. 2-мя способами: 1) на рис. 4.5 при U-ии 6–20 кВ; 2) рис. 4.6 при U-ии 35–220 кВ
При компактном расположении потребителей и отсутствии особых требований к надёж. вся эл.энергия от ИП м.б. подведена к одной трансф. или распред-ой ПС. При разбросан- ных потребит. и повыш. требованиях к бесперебойности пит-я следует подводить к 2м ПС. При близости ИП к объекту и потребляемой им S-ти в пределах пропуск. способ-ти линий U-ем 6 и 10 кВ эл.энергия подводится к РП. Распред. ПС служат для приёма и распред-ия эл.энергии без ее преобразования или трансформации. От РП эл.энергия подводится к ТП и к приёмникам напряжением выше 1 кВ, в этом случае U-ия питающей и распред. сети совпадают. Если же объект потребляет значит.(более 40 MBА) S-ть, а ИП удалён, то приём эл.энергии производится на узловых распред. ПС или на ГПП.
Узловой распред. ПС - наз. центральная ПС объекта U-ем 35–220 кВ, получающая пит-е от эн.системы и распределяющая её по ПС глубоких вводов (ПГВ) на территории объекта. ГПП- это ПС, получающ. пит-е непосредственно от районной эн.системы и распред. энергию на более низком U-ии (6 или 10 кВ) по объекту. ПГВ - наз. ПС на U-ие 35–220 кВ, выполненная по упрощенным схемам коммутации на первичном U-ии, получающ. пит-е непосредственно от эн.системы или от УРП. ПГВ обычно предназнач. для питания отдельного объекта (крупного цеха) или района предприятия.
При выборе схемы учитываются степень надёжности, обеспечение качества эл.эн., удобство и безопасность эксплуатации. Основные принципы построения схем объектов: 1) мах приближение источ. высокого U-я 35–220 кВ к эл.установкам потребителей; 2) резервирование питания для отдельных категорий потребителей; 3) секционирование шин всех звеньев системы распред. энергии, а при преобладании I и II категорий установка АВР. Схемы электрических сетей промышленных предприятий выполн. по магистральным (М), радиальным (Р) или смешанным (См) схемам. Р схемы применяются, когда пункты приема расположены в различных направлениях от центра питания. При двухтрансформ. подстанциях (ПС) каждый тр-ор питается отдельной линией. При 1тр ПС взаимное резервирование питания приёмников I кат. осущ. с помощью кабельных или шинных перемычек на вторичном U-ии между соседними ПС. Р схема с промежуточным РП . «+» большая гибкость и удобства в эксплуатации, т.к. поврежд. 1 линии отражается на работе только 1 потреб-ля. М схемы примен. при линейном размещении ПС на территории. Число тр-ов, присоединяемых к одной М-ли, обычно не больше 3-х при S трансф-ов 1000–2500 кВА и 5 при S 250–630 кВА. «+» лучшая загрузка КЛ при норм. режиме, меньшее число камер на РП. «-» усложнение схем коммутации при присоединении ТП и одновременное отключение нескольких потреб-ей, питающихся от М, при ее повреждении. М схемы выполняются одиночными и двойными, с одно- и двусторонним питанием. Одиночные М без резервирования применяют, когда отключение 1го потребителя вызывает необходимость отключения всех остальных. См схемы питания, сочетающие Р и М системы распр. эн., распространены на крупных объектах: на 1 уровне обычно Р схемы, дальнейшее распр-е эл.эн. как по Р, так и по М.
Для светильников общего освещения разрешается применять напряжения: не выше 0,38/0,22 кВ переменного тока при заземленной нейтрали; 0,22 кВ при изолированной нейтрали.
Для светильников местного стационарного освещения с лампами накаливания должны применяться напряжения: не выше 0,22 кВ в помещениях без повышенной опасности; не выше 0,04 кВ в помещениях с повышенной опасностью.
Для ручных переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью должно применяться напряжение не выше 0,042 кВ. При особо неблагоприятных условиях, когда опасность поражения током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с заземленными металлическими поверхностями, для ручных светильников должно применяться напряжение не выше 0,012 кВ.
Схемы питания сетей освещения зданий. Питание осветительных установок обычно производят от общих для силовых и осветительных приемников трансформаторов напряжением 0,38/0,22 кВ. Область применения самостоятельных осветительных трансформаторов в сетях промышленных предприятий ограничивается случаями, когда характер силовой нагрузки (мощные сварочные аппараты, частый пуск мощных электродвигателей с короткозамкнутым ротором) не позволяет при совместном питании обеспечить требуемое качество напряжения у ламп.
Если силовые приемники питаются от сети 0,66/0,38 кВ с заземленной нейтралью, то к этой же сети могут быть присоединены светильники, рассчитанные на напряжение 0,38 кВ (газоразрядные лампы). Питание всех остальных осветительных приемников производится от промежуточных трансформаторов 0,66/0,38–0,22 кВ или от отдельных трансформаторов 6–10/0,38–0,22 кВ.
Осветительные сети не совмещаются с силовыми сетями. В качестве аппаратов защиты и управления линиями питающей сети показаны автоматические выключатели (автоматы). На щитах подстанций и магистральных щитках (пунктах) могут использоваться предохранители и рубильники.