13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / снабжение / 19-26

19.Исходные данные для проектирования систем электроснабжения.

Городские сети

1.Характеристика потребителей электроэнергии: потребляемая мощность, режим работы и категория потребителя (в качестве нагрузок рассматриваются вероятностные характеристики – эффективная

2. Структура потребителей и их территориальное размещение (упорядоченное или линейное (прим. линия металлургического завода)).

3. Уровень напряжения, частота и род тока (род – трехфазный до и выше 1 кВ, однофазный до 1 кВ).

4. Характеристика ЭП (тяговые двигатели, осветительные установки, эл. двигатели, эл. печи).

5. Требования по резервированию.

Промышленные сети

Нагрузка предприятия и отдельных ЭП.

Структура системы электроснабжения – число и место размещения всех элементов системы.

Рациональное напряжение питающей и распределительной сети.

Способ транспортировки электроэнергии до потребителя.

Конструктивное исполнение электроустановок и электрооборудования.

20.Типы схем распределительных электросетей до и выше 1000 В.

Схемы до 1000 В

Это сети от шин 0,4 кВ Распределительной трансформаторной подстанции до вводных РУ зданий и сооружений. Данные вводы при питании 1 и 2 категории следует от разных Тр.ПС, подключенных от разных ИП.

Для 2 категории рекомендуется использовать петлевые схемы на 0,38 кВ в сочетании с петлевой на стороне 10 кВ.

Для 3 категории рекомендуется схема – одиночная магистраль с односторонним питанием.

Схемы свыше 1000 В

Они представляют собой сочетание радиальных, кольцевых и магистальных схем питания городских Р.ПС от шин 10 кВ до Тр.ПС на 10/0,4 кВ.

Для электроснабжения 1 категории (и 2) рекомендуются схемы:

Радиальная, двухлучевая с односторонним питанием.

21. Принципы построения схем электроснабжения. Требования к ним.

Городские сети

Принципы построения схем:

1.Приближенность источников питания к потребителям.

2.Минимальное число ступеней трансформации и распределения электроэнергии на каждом напряжении.

3.Раздельная работа параллельных цепей.

4.Секционирование шин во всех звеньях схем.

5.Выбор мощности трансформаторов и сечений проводников с учётом средств компенсации реактивной мощности.

Требования к ним:

1.Обеспечение бесперебойного питания потребителей в случае отключения любой линии или трансформатора.

2.Учёт категорий надежности ЭП.

3.Использование резервирования.

Промышленные сети

Схема электроснабжения по предприятиям строится по уровневым принципам:

1.Первым уровнем распределения электроэнергии является сеть между ИП объекта и ПГВ.

2.Сеть между ГПП (РП) и ТП (отдельный ЭП высокого напряжения).

22.Источники питания.

Источники питания при электроснабжении городов являются:

1. ТЭЦ – 65%. Простая конструкция и выдает 2 вида энергии, может быть расположена в центре населенного пункта.

2. ГЭС – 20%. Минус в том, что привязана к территории.

3. АЭС.

23.Пункты приема электроэнергии.

Пункты приёма электроэнергии (ППЭ) предназначены для приёма электрической энергии от внешних источников (электростанций, подстанций, питающих линий) и её последующего преобразования, распределения и передачи к электроприемникам различных категорий.

К ППЭ относятся:

1.Распределительные устройства (РУ) — осуществляют приём и распределение электроэнергии, выполняют функции защиты и коммутации;

2.Распределительные пункты (РП) — предназначены для коммутации и перераспределения энергии между отдельными направлениями и секциями;

3.Трансформаторные подстанции (ТП) — включают в себя трансформаторы, понижающие напряжение до уровня, пригодного для непосредственного потребления;

Функции пунктов приёма электроэнергии:

1.Приём энергии от питающих сетей (воздушных или кабельных линий);

2.Преобразование уровня напряжения с помощью трансформаторов;

3.Распределение электроэнергии по группам потребителей;

4.Защита электрических сетей от коротких замыканий и перегрузок;

5.Контроль и учёт электроэнергии;

6.Разграничение зон эксплуатационной ответственности между энергетической организацией и потребителем.

пункт приёма энергии — это узловое место, где происходит переход от внешней энергосистемы к внутренним сетям потребителя

24.Влияние категории надежности электроснабжения электроприемников и допустимых систематических перегрузок оборудования на выбор схемы.

Категория надёжности электроснабжения определяется в зависимости от значимости электроприемников и возможных последствий перерыва в электроснабжении. Согласно нормам, выделяют три основные категории:

Для I категории необходимо обязательное резервирование питания от второго независимого источника. В качестве второго источника может использоваться:

1.другая линия от независимого трансформатора;

2.автономный источник (дизель-генератор, аккумуляторная батарея);

II категория

Отключение питания допускается на время, необходимое для переключения на резервный источник дежурным персоналом. Прерывание приводит к:

1.массовому недоотпуску продукции;

2.простоям оборудования и персонала;

3.нарушению нормальной жизнедеятельности значительного числа потребителей.

Здесь допускается менее сложное резервирование (например, без автоматики), но с возможностью оперативного восстановления питания.

III категория - Отключение не влечёт серьёзных последствий. Допускается перерыв до 24 часов.

Допустимые систематические перегрузки оборудования также учитываются при выборе схем:

1.оборудование (трансформаторы, кабели, аппараты защиты) выбирается по расчётной нагрузке, включая возможные кратковременные или постоянные перегрузки;

2.если известно, что нагрузки будут носить пульсирующий или кратковременный характер (например, при сварке, кратковременном пуске двигателей), в расчёты закладываются коэффициенты перегрузки и выбираются схемы, выдерживающие такие режимы;

3.используются схемы с компенсацией реактивной мощности и автоматическим управлением нагрузками.

Влияние на выбор схемы:

Категория надёжности напрямую влияет на конфигурацию и топологию схемы электроснабжения:

I категория требует дублированных схем:

двухтрансформаторных подстанций, резервных линий, кольцевых или ячеистых схем, обязательной автоматизации переключений;

II категория допускает схемы с ручным переключением резерва или одностороннего питания от двух вводов;

III категория может обслуживаться по простой радиальной схеме от одного источника без резервирования.

25.Способы подключения предприятий к энергосистеме.

1.Через Главную Понизительную Подстанцию (ГПП) или Центр питания (ЦП):

Наиболее распространенный способ для крупных и средних предприятий.

Предприятие получает электроэнергию высокого напряжения (35 кВ, 110 кВ, реже 220 кВ) от питающей энергосистемы.

На ГПП происходит понижение напряжения (обычно до 6 или 10 кВ) для распределения по территории предприятия.

ГПП включает в себя: силовые трансформаторы, распределительные устройства высокого (РУВН) и низкого (РУНН) напряжения, устройства защиты, автоматики, учета и компенсации реактивной мощности.

2.Через Распределительный Пункт (РП) или Подстанцию Внешнего Электроснабжения (ПВЭ):

Используется для средних предприятий или крупных цехов/площадок в составе большого предприятия.

Предприятие получает электроэнергию среднего напряжения (6, 10, 20, 35 кВ) от распределительной сети ЭЭС.

3.Через Глубокие Вводы (ГВ) 110-220 кВ:

Используется для особо крупных энергоемких предприятий (металлургия, химия, большие заводы).

Напряжение питания 110 кВ или 220 кВ подводится непосредственно на территорию предприятия (в обход промежуточных подстанций ЭЭС).

26.Характерные схемы электроснабжения предприятий при питании их от ЭЭС.

После подключения к ЭЭС через одну из точек присоединения (ГПП, РП, ТП), на самом предприятии формируется внутренняя система электроснабжения. Характерные схемы:

1. Радиальная схема:

Принцип: От распределительного устройства (РУ) ГПП, РП или цеховой ТП отходят отдельные линии (фидеры), каждый из которых питает единственного потребителя (отдельный электроприемник, распределительный щит, другую ТП или мощный двигатель).

2. Магистральная схема:

Принцип: От РУ ГПП, РП или цеховой ТП отходит одна или несколько мощных линий (магистралей). К этим магистралям через распределительные пункты (РП), шинопроводы или троллеи подключаются многочисленные потребители (электроприемники, мелкие РЩ, двигатели).

Типы:

Одномагистральная (простая): Низкая надежность.

Петлевая (кольцевая): Надежнее простой магистрали.

Сдвоенная (двухлучевая): Высокая надежность.

3. Смешанная (Радиально-магистральная) схема:

Принцип: Наиболее распространенная схема на практике. Сочетает элементы радиальной и магистральной схем.

Например:

Радиальные фидеры от ГПП питают цеховые ТП или РП.