2.1.2. Выбор схемы электроснабжения.
Выбор рациональной схемы электроснабжения наряду с выбором напряжения
является одним из главных вопросов, решаемых при разработке проекта реконструкции системы электроснабжения. Оба данных вопроса рассматриваются в неразрывной связи друг с другом.
Проектируемая схема должна включать в себя элементы существующей при соответствии их пропускной способности новым расчетным условиям. Равным образом это касается ТП, РУ высокого напряжения, кабельных линий, токопроводов и других элементов. При необходимости замены кабельных или воздушных линий, их сечения выбираются на основании ТЭР /9/.
Схема распределения электроэнергии строится с соблюдением принципов приближения высокого напряжения к потребителям, отказа от холодного резерва, раздельной работы линии и трансформаторов, глубокого секционирования. Схема
должна быть простой, удобной в эксплуатации, ремонто-пригодной, предусматривать применение комплектного электрооборудования и индустриальных способов монтажа. При выборе схемы обязательно учитывается перспектива развития предприятия на 8-10 лет. Существующая схема внешнего электроснабжения анализируется с точки зрения обеспечения требуемой степени бесперебойности питания. При необходимости добавляются новые линии и трансформаторы.
Виды схем:
1) Радиальные
2) Магистральные
3) Смешанные
Факторы влияющие на выбор схемы:
1) Категория потребителя по надежности эл.снабжения
2) Расположение цехов относит. Друг друга и источника питания
3) Режим работы эл. Оборудования в цехе, который определяет график нагрузки цеха
Радиальная схема — электроснабжение осуществляется линиями, не имеющими распределения энергии по их длинам (рис. 1, а). Такие линии называют радиальными. В электроснабжении городов радиальные линии называют питающими. Линии W1—W4 на рис. 1, а — радиальные. Питание потребителя П1 на рис. 1, а производится двумя линиями W1 и W2. Такая схема называется радиальной с резервированием. С целью повышения надежности, линии W1 и W2 приемников I категории подключают к разным НИП.
Рис.1. Схемы электроснабжения: а— радиальная; б— магистральная; в— смешанная
Магистральная схема — линии, питающие потребителей (приемники), имеют распределение энергии по длине (рис.1 б). Такие линии называют магистральными (линия W). При магистральном подключении ТП (на проходной ТП) целесообразно на некоторых из них на питающих или отходящих линиях использовать силовые выключатели с защитами, с целью локализации поврежденного участка сети и ограничения числа отключенных при этом ТП.
Смешанная схема — электроснабжение осуществляется радиальными и магистральными линиями. На рис.1в линия W1 — радиальная, W2 — магистральная, т. е. схема является смешанной.
Достоинство радиальных схем: максимальная простота; аварийное отключение радиальной линии не отражается на электроснабжении остальных потребителей.
Недостаток: большой расход кабельной продукции обусловливает высокую стоимость системы. Кроме того, при одиночных радиальных линиях невысока надежность электроснабжения.
Магистральные схемы имеют следующие достоинства:
- лучшая загрузка линий, т. к. к каждой линии подключена не одна, а группа ТП;
- меньший расход кабелей;
- на ЦП и РП нужно устанавливать меньшее количество выключателей.
Недостатки одиночных магистралей заключаются в трудностях при отыскании места повреждения магистрали и в более низкой надежности электроснабжения по сравнению с радиальной схемой. Последнее объясняется тем, что на надежность работы магистрали влияют показатели надежности стороны ВН ТП, включая силовые трансформаторы. Применение двухстороннего питания одиночных магистралей (петлевая схема) не решает проблемы обеспечения надежности и решения трудностей при отыскании места повреждения. Двойные магистрали с двухсторонним питанием (двухлучевые схемы) могут обеспечить достаточную надежность электроснабжения всех категорий электроприемников. Это обусловило их широкое распространение в электроснабжении городов.
Сопоставив перечисленные схемы электроснабжения, можно сделать следующие выводы.
1. Наиболее простыми и отвечающими требованиям III категории надежности являются сети, выполненные по радиальной схеме без резервирования и с одиночными магистралями.
2. Требованиям II категории надежности отвечают широко распространенные магистральные многолучевые схемы, чаще всего двухлучевые.
3. Электроснабжение приемников I категории удобно производить с помощью радиальных схем с резервированием, а также двухлучевых схем. Во всех случаях питания приемников I категории должен применяться АВР.