1.4. Структура та функційні складові сучасних електропостачальних систем

З погляду особливостей електропостачання споживачі електроенергії можна поділити на великі – із встановленою потужністю електроприймачів 75-100 МВт і більше, середні (5-75 МВт) та малі (менше 5 МВт). Для випадку середнього або великого споживача структура системи його електропостачання схематично зображена на рис. 1.1 у вигляді відповідного сполучення основних функційних частин:

1. Електроенергетична система як джерело живлення представлена однією або декількома своїми підстанціями, до шин відповідної напруги яких підключають лінії розподільчих мереж енергосистеми, які одночасно є лініями живлення споживачів – лініями зовнішнього електропостачання;

2. Лінії зовнішнього електропостачання – одна або декілька, найчастіше повітряні двоколові або подвійні, від одного або більше джерел напругою до 35 або 110 кВ, в особливих випадках і більше, а іноді напругою 10 кВ (кабельні або повітряні);

3. Устави приймання електроенергії від енергосистеми (наприклад, головна понижувальна підстанція – ГПП). Разом з лініями живлення вони забезпечують глибокий ввід високої напруги до споживачів і називаються підстанціями глибокого вводу (ПГВ). Електроенергія приймається на високій напрузі і трансформується на середню напругу (СН), яка є зручною для розподілу її по території об’єктів – промислових підприємств, міст і сільськогосподарських споживачів. Звичайно це номінальні напруги 6, 10 кВ, а у деяких випадках 20 або 35 кВ;

4. За наявності промислових або міських ТЕЦ останні приєднують до енергосистеми через ГПП. В окремих випадках лінії зв'язку з системою та ГПП можуть бути відсутні. Електропостачальна система при цьому стає автономною і розподіл електроенергії по території об’єкту відбувається на генераторній напрузі. Від ТЕЦ споживачі одночасно забезпечуються і тепловою енергією;

5. Мережа середньої напруги (СН) виконує функцію розподілу електроенергії по території підприємства або міста;

6. Розподільчі пункти (РП) середньої напруги;

7. Трансформаторні підстанції (ТП) – цехові на промислових підприємствах, розподільчі в містах та сільській місцевості, також перетворювальні підстанції (ПП);

8. До розподільчих пунктів СН приєднуються електроприймачі з відповідною їм номінальною напругою безпосередньо, або через спеціальні трансформатори, якщо номінальні напруги їх відрізняється. Як правило, це синхронні або асинхронні двигуни досить великої потужності (декілька сотень кіловат або декілька мегават), трансформатори електричних печей та трансформатори перетворювальних пристроїв;

9. Мережі низької напруги (НН) живляться від ТП і, як правило, є автономними в межах кожної з них. Вони забезпечують безпосередньо живлення силових та освітлювальних електроприймачів та споживачів НН.

Рис. 1.1. Структура електропостачальних систем

Кожний з цих функційних елементів забезпечують пристроями комутації, керування, вимірювання, сигналізації, захисту, необхідною автоматикою тощо. За необхідності у відповідних елементах застосовуються засоби регулювання напруги, компенсації реактивної потужності, фільтри вищих гармонік, симетрувальні пристрої, а також резервні генератори, генератори аварійної зупинки виробництва, установки гарантованого неперервного електроживлення тощо.

Межею, яка розділяє електропостачальну систему підприємства з електроенергетичною системою, найчастіше вважається точка приєднання ліній живлення до шин підстанції системи. Частину електропостачальної системи, яка складається з ліній живлення та приймальних пунктів іноді називають зовнішньою електропостачальною системою. В експлуатації її часто передають на баланс та обслуговування електроенергетичній системі. Решту електропостачальної системи разом з приймачами та споживачами електроенергії називають внутрішньою електропостачальною системою. Межею розподілу зовнішньої та внутрішньої електропостачальних систем найчастіше вважають вимикачі вводу СН, в цьому ж місці, як правило, влаштовується комерційний облік електроенергії.

Проектування, улаштування та експлуатація електропостачальних систем регламентується відповідними правилами, стандартами, вказівками, тощо.