5. Распределение электрической энергии на промышленных предприятиях

Упрощенная принципиальная схема электроснабжения предприятия приведена на (рис. 1.2).

Построение схемы распределения электрической энергии зависит от требуемой надежности, наличия на предприятии собственной электростанции, а также от величины и территориального размещения нагрузок относительно друг друга и источников питания. При выборе схемы внутризаводского электроснабжения учитываются особенности режима работы отдельных потребителей, удобство монтажа и обслуживания электрооборудования, возможность дальнейшего расширения производства.

В зависимости от конфигурации электрической сети, схемы электроснабжения могут быть радиальными, магистральными и смешанными.

Рассмотрим особенности построения каждой из схем.

1. Радиальные схемы внутризаводского электроснабжения

Радиальные схемы распределения электрической энергии наиболее целесообразны при крупных сосредоточенных нагрузках (насосных, компрессорных, преобразовательных, печных и т. п.), расположенных в различных направлениях от центра питания (рис. 5.1).

Такие схемы достаточно надежны, но, как видно из рисунка, отличаются большой суммарной протяженностью малозагруженных линий электропередачи. Поэтому, на крупных предприятиях применяют двухступенчатые схемы (рис. 5.2).

В этом случае, помимо распределительных устройств источника питания (ГПП), на территории предприятия сооружают несколько распределительных пунктов (РП) того же напряжения.

РП получают питание по одной или двум линиям большой пропускной способности и резервируются от второго источника питания – от той же ГПП или соседних РП. Распределительные пункты сооружаются с простыми схемами первичных соединений (обычно с одной системой сборных шин), рассчитанных на подключение большого числа отходящих линий к цеховым подстанциям (рис. 5.3).

В данной схеме всю коммутирующую аппаратуру устанавливают на РП, а на цеховых подстанциях (ТП) предусматривают только выключатели нагрузки, разъединители либо «глухое» присоединение трансформаторов. От каждого РП могут получать питание на менее 4-5 цеховых подстанций и отдельных крупных электроприемников напряжением 10 кВ.

Таким образом, в двухступенчатых радиальных схемах уменьшается число присоединений к распределительным устройствам ГПП (более дорогим по сравнению с РП) и сокращается суммарная протяженность кабельных линий.

2. Магистральные схемы внутризаводского электроснабжения

Магистральные схемы распределения электрической энергии позволяют отказаться от промежуточных коммутационных узлов и подавать энергию от основного центра питания (ГПП) непосредственно к цеховым потребителям и трансформаторным подстанциям – рис. 5.4.

Главным недостатком таких схем является их низкая надежность, так как при отказе головного участка (от ГПП до ТП-1) теряют питание все потребители предприятия. Поэтому одиночные магистральные схемы (рис. 5.5-а) используют только для электроснабжения приемников III категории, допускающих перерыв работы на время восстановления питания без большого ущерба. В остальных случаях применяют магистрали с двусторонним питанием (рис. 5.5-в) или кольцевые схемы с несколькими параллельными магистралями (рис. 5.5.-б).

Магистральные схемы при кабельной прокладке внутризаводских сетей применяют на предприятиях средней мощности с упорядоченным (линейным) расположением потребителей. При этом в начале линии устанавливают ячейки с высоковольтными выключателями, а на вводах трансформаторных подстанций могут использоваться разъединители или выключатели нагрузки.