7 Рекомендації щодо вибору схем розподілу електроенергії напругою вище 1 кВ

Розподіл електроенергії на об'єкті, що проектується, може виконуватися за радіальною, магістральною або змішаною схемами в залежності від територіального розташування навантажень, потужності, яка споживається підприємством, вимог до надійності живлення та інших характерних особливостей об'єкту, що проектується. Магістральним схемам слід, як правило, віддавати перевагу, як більш економічним. Схеми слід виконувати одноступеневими та двоступеневими з розподільчими підстанціями (РП). На малих підприємствах повинні, як правило, використовуватися одноступеневі схеми розподілу електроенергії; другу ступінь допускається використовувати лише для віддалених від приймального пункту споживачів.

Схема розподілу повинна будуватися так, щоб усі її елементи постійно знаходилися під навантаженням, а при аварії на одному з них ті, що залишилися в роботі, могли прийняти на себе його навантаження перерозподілом між собою з урахуванням припустимого перевантаження. Спеціальні резервні (нормально не працюючі) лінії та трансформатори не передбачають. Повинна використовуватися, як правило, роздільна робота ліній та трансформаторів з використанням перевантажувальної спроможності вказаних елементів у післяаварійних режимах.

Паралельна робота допускається:

- при живленні ударних різкозмінних навантажень;

- якщо АВР не забезпечує відновлення живлення для самозапуску електродвигунів та при імовірності неселективної дії релейного захисту;

- якщо не виключена можливість ввімкнення несинхронних напруг при дії авр.

При побудові схем електропостачання треба виконувати глибоке секціонування шин в усіх ланках системи розподілу електроенергії, починаючи від вузлової підстанції до шин нижчої напруги цехових підстанцій та розподільчих пунктів з використанням автоматики у відповідності з вимогами до надійності електропостачання.

Вибір схем та елементів електропостачання треба робити з врахуванням обов'язкового забезпечення самозапуску електродвигунів відповідальних агрегатів.

Схеми розподілу електроенергії на першому ступені від джерела живлення до РП (або до РП, поєднаного з цеховою ТП) при напрузі 10 (6) кВ рекомендуються такі:

- на дуже енергомістких підприємствах - магістральні схеми, які здійснюються за допомогою жорстких або гнучких струмопроводів напругою 6-35 кВ;

- на великих та середніх підприємствах - як радіальні, так і магістральні схеми, при цьому окремі секції РП, нормально працюючи роздільно, приєднуються до різних магістралей. В залежності від потужності, що передається, до кожної магістралі може бути підключено від двох до чотирьох РП. Для живлення потужних РП при кабельних мережах рекомендується використовувати радіальні схеми.

Необхідність спорудження РП визначається техніко-економічними розрахунками. Питання про спорудження РП слід розглядати, як правило, коли від РУ підстанції відходить не менше 8 ліній. Сумарна потужність навантаження секцій РП повинна забезпечити повне використання пропускної здатності головних вимикачів ліній, які живлять ці секції.

При системі глибоких вводів напругою 35...330 кВ розподіл електроенергії на першій ступені між ПГВ слід передбачати по радіальних або магістральних повітряних або кабельних лініях від РП підприємства або від районної підстанції енергосистеми.

Магістральні струмопроводи напругою 10 (6) кВ для струмів більших 1,5...2,0 кА у зв'язку з їх більш високою надійністю та перевантажувальною спроможністю, а також можливістю високого ступеня індустріалізації електромонтажних робіт, слід використовувати замість ліній, виконаних великою кількістю паралельних кабелів.

В мережах напругою 6...35 кВ для передавання в одному напрямку потужності більше 16...20 МВА при напрузі 6 кВ, більше 25...35 МВА - при напрузі 10 кВ і більше 35 МВА - при напрузі 35 кВ повинні використовуватися, як правило, струмопроводи з симетричним розташуванням фаз таких конструкцій:

- гнучкі, які виконуються голими дротами великих перерізів;

- прокладених у вигляді гнучкої нитки;

- з алюмінієвих труб або інших профілів, виконаних у вигляді жорсткої балки.

Трасу струмопроводів слід вибирати так, щоб вони проходили крізь центри електричних навантажень.

Магістральні схеми напругою 10(6) кВ при кабельній прокладці повинні використовуватися: при розташуванні підстанцій, яке сприяє прямолінійному проходженню магістралі; для групи технологічно пов'язаних агрегатів, якщо при зупиненні одного з них потрібне вимикання усієї групи; в усіх інших випадках, коли вони мають техніко-економічні переваги в порівнянні з іншими схемами.

Магістральні схеми з двома та більше паралельними магістралями придатні для живлення споживачів будь-якої категорії. Подвійні магістралі слід використовувати при наявності підстанцій з двома секціями шин або двох трансформаторних підстанцій без збірних шин первинної напруги. Одиночні магістралі без резервування слід використовувати для живлення споживачів ІІІ кагегорії. При цьому, як правило, повинні використовуватися повітряні магістралі, легкодоступні для ремонту. При наявості 15-30% навантажень І та ІІ категорій слід використовувати живлення сусідніх підстанцій від різних одиночних магістралей для взаємного резервування по перемичках напругою до 1 кВ.

Одиночні та подвійні магістралі з двостороннім живленням слід використовувати: при необхідності живлення від двох незалежних джерел за умовами надійності електропостачання; у випадках, коли розташування групи підстанцій між двома пунктами живлення створює економічні переваги для цієї схеми, незалежно від потрібної надійності живлення. Кільцеві магістралі на підприємствах допускається використовувати для живлення споживачів ІІІ і частково II категорії при відповідному розташуванні груп підстанцій, які живляться ними, та при одиничній потужності трансформаторів не більше 630 кВА. Глухе приєднання на вході магістралі повинно використовуватися, як правило, при повітряних магістралях, а також при забезпеченні необхідного рівня резервування (подвійні магістралі, резервування на боці вторинної напруги при одиночних магістралях тощо). Відгалуження від повітряної магістралі на підстанцію, як правило, слід використовувати глухе. При системі двотрансформаторних підстанцій не слід встановлювати автоматичні вимикаючі апарати (вимикачі, запобіжники) на вводі до трансформатора, при підповідному запасі потужності трансформаторів для взаємного резервування та при забезпеченні чутливості захисту на головній ланці магістралі до пошкоджень у трансформаторі. Кількість трансформаторів напругою до 10 кВ, які приєднуються до однієї магістралі, як правило, два-три при потужності 1000...2500 кВА кожного три-чотири меншої потужності.

Радіальні схеми слід використовувати при навантаженнях, розташованих у різних напрямках від джерела живлення. Одноступінчасті радіальні схеми слід використовувати для живлення великих зосереджених навантажень (насосні, компресорні, перетворювальні підстанції, електричні печі тощо); двоступінчасті радіальні схеми - на великих та середніх підприємствах для живлення через РП цехових підстанцій та електроприймачів напругою вище 1 кВ.

В РП 10(6) кВ підстанцій з реактованими лініями слід використовувати схеми з груповим реактором на дві-чотири лінії та вимикачем на кожній лінії.

Допускаються схеми з приєднанням під один вимикач двох ліній, які ідуть до різних РП або ТП. В цьому випадку живлення вказаних РП та ТП повинно передбачатися не менше, ніж по двох лініях, які відходять від різних секцій джерела живлення.

Використання окремих реакторів на кожній лінії допускається тільки при наявності необхідних техніко-економічних обгрунтувань. Схеми електропостачання слід будувати за блочним принципом з врахуванням особливостей технологічної схеми об'єкту. Живлення приймачів електроенергії паралельних технологічних потоків слід здійснювати від різних секцій шин одного РП або однієї підстанції. Усі взаємопов'язані технологічні агрегати одного потоку повинні отримувати живлення від однієї секції збірних шин.

Радіальне живлення цехових двотрансформаторних "безшинних" підстанцій слід здійснювати від різних секцій РП, як правило, окремими лініями для кожного трансформатора. Взаємне резервування на однотрансформаторних підстанціях слід здійснювати перемичками напругою до 1 кВ тих підстанцій, де воно необхідне за умовами надійності живлення [7].