1. Структура электрических систем и сетей (определение электрические сети, системы, система электроснабжения промышленного предприятия, трансформаторная подстанция, цеховая трансформаторная подстанция, подстанция глубокого ввода).

Электрическая система, представляя электрическую часть энергетической системы, объединяет и связывает линиями электропередачи генераторы электрических станций, повысительные, понизительные и преобразовательные подстанции и приемники электроэнергии (ЭП).

Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения ЭЭ, состоящая из подстанций и распределительных устройств, соединенных линиями электропередачи, и работающая на определенной территории. Электрическая сеть предприятия, объединяя понизительные и преобразовательные подстанции, распределительные пункты (РП), электроприемники и ЛЭП, является продолжением электрической системы.

Система электроснабжения промышленного предприятия - часть энергосистемы и в энергетическом плане более простая (более низкие напряжения, меньшая мощность и протяженность линий, отсутствие замкнутых контуров и др.) и более сложная в плане использования и преобразования электроэнергии в технологических целях промышленного производства. Электроприемники как электрическая часть технологических агрегатов входят неотъемлемыми элементами в систему ЭСПП и во многом определяют работу этой системы и ее параметры.

Подстанция (ТП) - электроустановка, состоящая из трансформаторов или иных преобразователей энергии, распределительных устройств, устройств управления, защиты, измерения и вспомогательных устройств.

Цеховой ТП называется подстанция, преобразующая электроэнергию на пониженном напряжении (до 1000 В) и непосредственно питающая ЭП одного или нескольких прилегающих цехов либо части большого цеха.

Глубоким вводом называется система электроснабжения с приближением высшего напряжения (35-220 кВ) к электроустановкам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. Подстанции глубокого ввода (ПГВ) размещаются на территории предприятия рядом с наиболее крупными объектами потребления электроэнергии и получают питание от энергосистемы УРП, ГПП или ТЭЦ предприятия.

2. Основные требования к системам электроснабжения промышленных предприятий

Системой электроснабжения называют совокупность взаимосвязанных электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.

Основная задача электроснабжения – бесперебойное обеспечение потребителей электроэнергией в нужном объеме и требуемого качества.

Рационально выполненная современная система ЭСПП должна удовлетворять техническим, экономическим и социально-экологическим требованиям, а именно:

• безопасность обслуживания и эксплуатации;

• надежность;

• обеспечивать качество электроэнергии, удовлетворяющее требованиям ГОСТ;

• экономичность;

• возможность частых перестроек технологии производства и развития предприятия;

• отсутствие вредного влияния на окружающую среду.

Все эти требования должны обеспечиваться при проектировании и эксплуатации систем ЭСПП.

3.Основные положения технико-экономических расчетов в электроснабжении

При проектировании оптимальных параметров ЭCПП необходимо проанализировать несколько вариантов. Оптимальный вариант определяется на основании технико-экономических расчетов (ТЭР).

Составляются варианты схем электроснабжения с различными напряжениями, мощностями трансформаторов и т.д. Сравниваемые варианты должны отвечать требованиям ПУЭ и др. нормативных документов и быть близкими по техническому уровню.

Методика ТЭР состоит в определении приведенных затрат З, причем вариант с наименьшими затратами является оптимальным. При продолжительности строительства не более 1 года приведенные затраты определяются по формуле:

З=р_нК + С (1)

где р_н = 0,12-0,15 - нормативный коэффициент эффективности;

К - единовременные капвложения по варианту ЭС;

С - годовые издержки эксплуатации;

В целях упрощения расчетов, величины К и С определяются только для элементов систем ЭС, изменяющихся в сравниваемых вариантах.

Т_м=1/р_н = 8-6,7 лет - нормативный срок окупаемости.

Если строительство продолжается в течении Т_с лет, то в (1) вместо К подставляются приведенные к последнему году величины капвложений:

К_пр=åК_t (1+р_н.п.)^Тс-t, (2), где К_t - капвложения в t-м году;

Приведенные капвложения отражают ущерб народному хозяйству из-за длительного срока строительства, при котором кап. вложения за предыдущие годы не дают соответствующей отдачи. Величины кап. вложений определяются по упрощенным показателям стоимости элементов ЭС систем, приводимых в справочниках.

В системах ЭСПП, как правило, все объекты сооружаются в сроки, значительно меньше, чем 1 год, следовательно, прибегать к расчетам по более сложным формулам (2) приходится только в редких случаях, обычно достаточно формулы (1).

Электроэнергия на предприятии рассматривается как одна из компонент производственного процесса, наряду с сырьем, материалами, трудозатратами, и входит в себестоимость выпускаемой продукции. При этом доля энергозатрат в себестоимости продукции зависит от отрасли промышленности: в машиностроении на их долю приходятся 2-3 % себестоимости продукции, в энергоемких производствах (электролиз, электрометаллургия и др.) - 20-35 %. В то же время перерывы в электроснабжении могут привести к значительному ущербу и даже человеческим жертвам. Стоимость электрической части предприятия составляет до 7 % от суммы капитальных вложений в предприятие. Оптимизация затрат на электрическую часть предприятия на стадии проектирования приводит к их уменьшению на доли процентов, в абсолютном же измерении речь идет об экономии значительных средств.