Вибір раціональної напруги розподільчої мережі підприємства.

Вибір напруги розподільчої мережі підприємства тісно пов’язаний з вирішенням питань електропостачання підприємства. Заключне рішення приймають в результаті техніко-економічного порівняння варіантів, що враховують різні співвідношення напруг окремих ділянок мережі.

З застосуванням схем глибокого вводу напруга перших ступенів розподілу електричної енергії зросла до 220 кВ. Широкому розповсюдженню напруги 110 кВ для невеликих і середніх за потужністю підприємств допомагає виготовлення силових трансформаторів напругою 2500 КВА. Більш висока номінальна напруга і відсутність проміжних трансформацій значно скорочують втрати напруги в СЕП.

Для живлення промислового підприємства бажано в першу чергу використовувати напругу, на якій енергосистема має вільну потужність, якщо це дозволяє уникнути додаткової трансформації. Зі всіх можливих напруг 110 кВ є, як правило, найбільш доцільною, як з економічних, так і з експлуатаційних, монтажних, архітектурно-планувальних і природо-захисних міркувань.

Застосування напруги 35 кВ повинно обґрунтовуватись. Вона доцільна при невеликих потужностях споживачів, наприклад, для віддалених насосних станцій водозабірних споруд промислових підприємств чи ж при наявності на цій напрузі електроприймачів, таких, як електротермічні і перетворювальні установки.

Зниження нижньої межі потужності трансформаторів, що випускаються напругою 110 кВ до 2,5 МВА, а також розширення використання трансформаторів 110 кВ для електротермічних установок обмежує подальше використання напруги 35 кВ. При незначній різниці згідно приведених затрат, в межах 10-20%, перевагу при виборі слід надавати більш високій напрузі.

Переваги напруги 20 кВ в порівнянні з 35 кВ полягають в більш простому складі мережі і більш дешевих комутаційно-захисних апаратах. В порівнянні з напругою 10 кВ при напругах 20 кВ знижуються втрати електричної енергії в елементах системи електропостачання і струми КЗ в мережах, але напругу 20 кВ, як і напругу 35 і 10 кВ недоцільно застосовувати в якості основної напруги для перших ступенів електропостачання потужніших підприємств. Тут виникає потреба в більш високих напругах.

Необхідно вказати на те, що, не зважаючи на наявні переваги, застосування напруги 20 кВ стримується відсутністю електрообладнання на цю напругу.

Напруги 6 і 10 кВ широко використовуються на промислових підприємствах: на середніх за потужністю підприємствах – для живлячих і розподільчих мереж; на потужних підприємствах – на другій і наступних ступенях розподілу електричної енергії.

Напруга 10 кВ є більш економічною в порівнянні з напругою 6 кВ. Напругу 6 кВ можна застосовувати тільки в тих випадках, коли на підприємстві переважають приймачі з номінальною напругою 6 кВ чи коли значна частина навантаження підприємства живиться від заводської ТЕЦ, де встановлені генератори напругою 6 кВ.

Картограма електричних навантажень для вибору місця розташування і потужності живлячих підстанцій промислових підприємств.

Підстанція (ГПП (головна понижуюча), ГРП (головна розподільча), цехова ТП) є однією з головних складових системи електропостачання будь-якого промислового підприємства. Тому оптимальне розміщення підстанцій по території промислового підприємства – найважливіше питання при побудові раціональних систем електропостачання.

При проектуванні систем електропостачання підприємств розробляється генеральний план проектованого об’єкту, на який наносяться всі цехи. Розміщення цехів визначається технологічним процесом виробництва. На генеральному плані вказуються встановлені чи розрахункові потужності цехів і всього підприємства.

При раціональному розміщенні ГПП, ГРП і ТП на території промислового підприємства техніко-економічні показники системи електропостачання є оптимальними і, отже, забезпечується мінімум приведених затрат. Для визначення місцезнаходження ГПП, ГРП і ТП при проектуванні системи електропостачання на генеральний план промислового підприємства наноситься картограма навантажень, яка являє собою розміщені на головному плані кола, причому площі, обмежені цими колами, в вибраному масштабі рівні розрахунковим навантаженням цехів. Для кожного цеху наноситься своє коло, центр якого співпадає з центром навантажень цеху.

Центр навантажень цеха чи підприємства є чисто символічним. Головну понижуючу і цехові підстанції потрібно розміщувати, як можна ближче до центра навантажень, так як це дозволяє приблизити високу напругу до центру споживання електричної енергії і значно зменшити довжину як розподільчих мереж високої напруги підприємства, так і цехових електричних мереж низької напруги, зменшити витрати провідникового матеріалу і знизити втрати електричної енергії.

Площа круга в певному масштабі рівна розрахунковому навантаженню відповідного цеху .

. (1)

З цього виразу радіус кола ,

де – потужність го цеху; – масштаб для визначення площі кругу.

Кожний круг повинен бути розділений на сектори, що відповідають освітлювальному і силовому (низьковольтному, високовольтному) навантаженню. Отже картограма описує не тільки величину навантаження, а і його структуру.

Координати ЦЕН (центра електричних навантажень) можна визначити за допомогою наступних формул (як для цеха так і для підприємства в цілому):

; (2)