120.Уровни системы электроснабжения.
При расчете нагрузок систему электроснабжения предприятия удобно представить состоящей из нескольких уровней расчета (УР) (рис. 1):
– первый уровень (1УР) – отдельные электроприемники – аппараты, механизмы, установки, агрегаты (станки), питающиеся по одной линии трансформаторы, преобразователи тока или частоты и т. п.;
– второй уровень (2УР) – шины распределительных щитов (РЩ) и распределительных пунктов (РП) напряжением до 1 кВ переменного и до 1,5 кВ постоянного тока, шкафов силовых (ШС);
– третий уровень (ЗУР) – шины щитов низкого напряжения трансформаторных подстанций 10(6)/0,4 кВ или трансформаторов;
– четвертый уровень (4УР) – шины подстанций 10 (6) кВ или распределительных пунктов 10 (6) кВ;
– пятый уровень (5УР) – шины главной понизительной подстанции (ГПП) или подстанции глубокого ввода (ПГВ);
– шестой уровень (6УР) – граница раздела ведения предприятия и энергоснабжающей организации.
Число уровней расчета нагрузки (УР) может быть больше или меньше.
Рис. 1. Уровни системы электроснабжения
121.Картограмма электрических нагрузок. Определение центра электрических нагрузок.
Для определения центра электрической нагрузки на генплане объекта строится план расположения нагрузок приёмников электроэнергии в цехах (на генеральном плане всего промышленного предприятия) или изображение средней интенсивности распределения нагрузок, называемое картограммой нагрузок.
Геометрические изображения средней интенсивности распределения нагрузок на картограмме выполняют различными способами. Наиболее простой из них состоит в изображении степени интенсивности распределения нагрузок приемников при помощи кругов. Он состоит в следующем. В качестве центра круга выбирают центр электрической нагрузки (ЦЭН) приемника электроэнергии, а радиус круга связывают с расчетной мощностью приемника электроэнергии; значение его находят из условия равенства расчетной мощности Pi площади круга:
Для группы электроприемников с позиционными номерами i = 1, 2,..., з, нагрузками Pi и координатами (хi yi) в соответствии с местом расположения её на плане центр электрической нагрузки определяется как точка с координатами (о0,з0)
Каждый круг может быть разделен на секторы, площади которых равны соответственно осветительной и силовой нагрузкам. В этом случае картограмма дает представление не только о значениях нагрузок, но и об их структуре. На рис. 1 приведена картограмма активных нагрузок для промышленного предприятия, состоящего из 10 цехов. Пунктиром нанесены цехи, которые должны быть построены с учетом перспективы развития, и картограммы электрических нагрузок с учетом расширения производства на определенный срок: точка А — ЦЭН без учета расширения, Al — ЦЭН с учетом расширения.
Поскольку при проектировании систем промышленного электроснабжения решают и задачу определения расположения источников питания для реактивных нагрузок, рекомендуется иметь две картограммы: одну для активных, а другую для реактивных нагрузок. Центр реактивных электрических нагрузок находят для случая, когда вопрос о компенсации реактивной мощности решается централизованно (с использованием для этой цели синхронных компенсаторов).
Разброс нагрузок приемников электроэнергии относительно источника питания, расположенного в центре электрической нагрузки, наименьший. Расположение центров питания в центре электрических нагрузок при симметричном распределении нагрузок кроме минимизации потерь
электрической энергии и суммарных приведенных затрат достигает следующих целей:
1) минимизации суммарной длины внутри-групповой сети;
2) обеспечения по возможности более близких друг к другу уровней напряжения у потребителей.
При распределении нагрузок, отличном от симметричного, наивыгоднейшим местом расположения центра питания является место, незначительно смещенное относительно центра.
Рис. 1. Генеральный план промышленного предприятия с картограммой и
центром электрических нагрузок
Питание реактивных нагрузок осуществляют от конденсаторных батарей, располагаемых в местах потребления реактивной мощности (индуктивного характера), от синхронных компенсаторов и от перевозбужденных синхронных двигателей, которые, как правило, располагают вблизи мест потребления реактивной мощности. В этом случае находят центры потребления реактивной мощности. Неправильный выбор мест установки источников реактивной мощности вызывает необоснованные перетоки реактивной мощности по элементам систем электроснабжения промышленных предприятий и служит причиной возникновения дополнительных потерь электроэнергии.
Картограмма активных нагрузок необходима для выбора рационального места расположения питающих подстанций (ГПП или ГРП) в конкретной системе электроснабжения промышленного предприятия.