5.3. Схеми мереж зовнішнього електропостачання

З огляду на розглянуті вище основні типи приєднань споживних підстанцій та їх власних принципових схем, можна розрізняти наступні схеми зовнішнього електропостачання різних елементарних (одиничних) об’єктів:

А. Радіальні схеми

- одноколова лінія без відгалужень з одним трансформатором на приймальній ПС;

- двоколова лінія без відгалужень з двома трансформаторами на приймальній ПС;

- комбіновані схеми з однією лінією та двома трансформаторами та з двоколовою лінією та одним трансформатором.

Б. Магістральні схеми

-одноколова лінія з одностороннім живленням та тупиковою, відгалужувальними або прохідними ПС, одною з яких є підстанція об’єкту, що розглядається;

-одноколова лінія з двостороннім живленням та відгалужувальними або прохідними ПС;

-двоколова лінія з одностороннім живленням та тупиковими, відгалужувальними або прохідними ПС;

-двоколова лінія з двостороннім живленням та відгалужувальними або прохідними ПС.

Схеми з одноколовими лініями з одностороннім живленням та комбіновані радіальні часто слід розглядати як перехідні або тимчасові.

Нижче розглянуті особливості схем зовнішнього електропостачання різних галузей народного господарства.

5.3.1. Схеми мереж зовнішнього електропостачання промислових підприємств

Різноманітність умов, які враховують під час проектування електропостачальних систем промислових підприємств, зумовлює вибір та використання різноманітних схем зовнішнього електропостачання. Практика проектування та досвід експлуатації визначили загальні підходи та дозволили створити цілу низку характерних схем.

Вибір схеми та напруги зовнішньої мережі виконується на основі техніко - економічного порівняння можливих варіантів з врахуванням перспективи розвитку на 10 років таким чином, щоб запровадження першої черги не призводило до значних витрат, пов’язаних з наступним розвитком. При цьому слід враховувати необхідність комплексного забезпечення електроенергією усіх споживачів прилеглого району – міст і селищ, сільського господарства.

Основним джерелом електропостачання, як правило, є мережі електроенергетичних систем. Виключення складають міста і підприємства з великим споживанням тепла, для яких основним джерелом може бути ТЕЦ.

Загальною тенденцією побудови сучасних схем є застосування глибоких вводів високої напруги – максимального наближення джерел живлення до електроприймачів та споживачів, зведення до мінімуму кількості ланок мережі та трансформацій, що досягається в значній мірі дробленням підстанцій ВН, якщо об’єкт розташований на значній території.

Під час створення систем зовнішнього електропостачання міст крім комунально - побутового навантаження доводиться враховувати також навантаження невеликих промислових підприємств, які знаходяться на його території. І навпаки, під час спорудження нових підприємств на відокремлених промислових майданчиках враховують необхідність електропостачання прилеглого району.

Напруги, які використовують для схем зовнішнього електропостачання промислових підприємств, залежать від наявних напруг мереж енергосистем в зоні розташування підприємства та від його навантаження. В залежності від значення навантаження підприємства поділяють на малі (встановлена потужність до 5 МВт), середні ( від 5 до 75 МВт) та великі (75 МВт і більше).

Для електропостачання малих підприємств використовуються мережі напругою 10(6) або 35кВ з живленням від найбільш наближеної ПС 110 кВ. Для електропостачання середніх та великих підприємств, як правило, застосовують мережі 110кВ, а в окремих випадках – мережі напругою більше 110 кВ.

Переважно застосовують наступну основну схему розподілу електроенергії: вузлова розподільна підстанція (ВРП) 220(330)кВ живить головні понижувальні підстанції 110/10(6)кВ глибоких вводів, від яких живляться РП та ЦТП.

Серед електроприймачів промислових підприємств значну частину складають такі, які відносяться до 1-ої та 2-ої категорій за надійністю, тому їх живлення повинно бути забезпечено не менше, ніж двома лініями від двох незалежних джерел живлення. Вибір ліній та трансформаторів здійснюється за пропускною здатністю таким чином, щоб під час виходу з ладу одного з елементів інший з врахуванням свого допустимого перевантаження забезпечував живлення приймачів 1-ої та 2-ої категорій на протязі часу, необхідного для відновлення нормальної схеми.

Приклад складної схеми зовнішнього електропостачання великого промислового підприємства – хімкомбінату наведено на рис.5.21.

Для забезпечення цього хімкомбінату тепловою енергією в схемі передбачена ТЕЦ потужністю 200 МВт (чотири агрегати по 50 МВт кожний).

а)

б)

Рис. 5.21. Схема зовнішнього електропостачання хімкомбінату з навантаженням 300МВт: а) схема мережі, б) схеми підстанцій

Розрахункова електрична потужність хімкомбінату значно перевищує потужність ТЕЦ, тому для передачі додаткової потужності від системи побудована ВРП 220/110/10кВ з двома автотансформаторами по 125МВА. Зв’язок ТЕЦ з ВРП здійснено трьома лініями 110кВ з трансформаторами по 80МВА. На завод 1 енергія передається за допомогою потужного двоколового струмопроводу на напрузі 6кВ з шин ТЕЦ. Завод 2 забезпечується електроенергією з шин 110кВ ВРП двома радіальними лініями з трансформаторами по 63МВА (з розщепленими вторинними обмотками та здвоєними реакторами) в кінці кожної з них. За аналогічною схемою здійснюється електропостачання хімфабрики (з трансформаторами 2×25МВА з розщепленими вторинними обмотками). На завод 3 електроенергія передається безпосередньо від шин 10 кВ ВРП кабельними лініями. Підстанція будівельної бази з триобмотковими трансформаторами 110/35/6кВ приєднана до двоколової лінії 110кВ, як відгалужувальна. Від шин 6кВ цієї підстанції живиться будівельна база, а від шин 35кВ – прилеглий сільськогосподарський район.