Системы электроснабжения

В общем случае система электроснабжения (СЭС) включает в себя следующие элементы:

1) один или несколько источников питания;

2) питающие линии, связывающие потребителя с источниками питания;

3) пункты приема электроэнергии и собственные источники питания;

4) распределительные внутризаводские (межцеховые) и внутрицеховые сети.

Внешние источники питания и питающие линии относят к внешнему электроснабжению, все остальные элементы СЭС - к внутреннему. Поэтому для особо крупных потребителей СЭС обычно разделяют на две системы: систему внешнего электроснабжения и систему внутреннего электроснабжения. В качестве внешних источников питания, от которых осуществляется централизованное электроснабжение, используются сети районной энергосистемы. При этом питание крупных и средних потребителей может осуществляться как непосредственно от шин электростанций и районных подстанций энергосистем, так и ответвлениями от линий электропередачи, проходящих вблизи предприятия.

Собственный источник питания предприятия электроэнергией предусматривается:

1) при сооружении предприятий в районах, не имеющих связи с энергосистемой;

2) при наличии специальных требований к бесперебойности питания, когда собственный источник питания необходим для резервирования;

3) при значительной потребности в паре и горячей воде для производственных целей и теплофикации или же при наличии на объекте «отбросного» топлива (газ и т.п.) и целесообразности его использования для электростанций;

4) если сооружение собственного источника (например, на базе существующей котельной) приводит к снижению результирующих затрат на электроснабжение.

Мощность собственного источника определяется его назначением и колеблется от максимальной мощности, необходимой предприятию в нормальном режиме, до минимальной, необходимой в послеаварийном режиме. Собственные электростанции, за исключением расположенных в удаленных районах, должны быть электрически связаны с электрическими сетями энергосистемы.

Пунктами приема электроэнергии от внешнего источника могут являться узловые распределительные подстанции (УРП), главные понизительные подстанции (ГПП), центральные распределительные пункты и распределительные пункты (ЦРП и РП), подстанции глубокого ввода (ПГВ), трансформаторные подстанции (ТП), совмещенные или несовмещенные с РП, щиты 380/220 В.

Узловой распределительной подстанцией называется центральная подстанция предприятия с первичным напряжением 110 - 500 кВ, получающая энергию от энергосистемы и распределяющая ее по подстанциям глубоких вводов 110 - 220 кВ на территории предприятия. При питании на напряжении 110 - 220 кВ УРП обычно бывают чисто распределительными, а при напряжении 330 - 500 кВ появляется частичная трансформация на напряжение 110 кВ для распределения энергии между ПГВ.

Главной понизительной подстанцией называется подстанция, получающая питание непосредственно от энергосистемы при напряжении питающей сети (как правило, 35 - 220 кВ), трансформирующая ее на более низкое напряжение (обычно 6-10 кВ) и распределяющая энергию на этом напряжении по всему предприятию или отдельному его району.

Распределительным пунктом (РП) называется подстанция, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном и том же напряжении без преобразования и трансформации. Распределительный пункт, получающий энергию непосредственно от энергосистемы, называется центральным распределительным пунктом (ЦРП).

Подстанцией глубокого ввода называется подстанция 35 - 220 кВ, получающая питание непосредственно от энергосистемы или УРП предприятия, предназначенная для питания отдельного объекта или района предприятия (цеха или группы цехов) и расположенная вблизи основных нагрузок этого объекта непосредственно на территории предприятия.

Сооружение того или иного пункта приема электроэнергии зависит от мощности, потребляемой предприятием от энергосистемы, от расстояния до источника питания, напряжения питающих линий и требуемой степени бесперебойности питания.

Для предприятий небольшой мощности пунктами приема могут служить непосредственно трансформаторные подстанции 6 - 10 / 0,38 кВ (ТП), а для малых предприятий мощностью до 100 - 200 кВт - щит 380/220 В.

Если на предприятии имеется собственная ТЭЦ, то пунктом приема электроэнергии может служить повысительная подстанция этой ТЭЦ (подстанция связи с энергосистемой) или, если напряжение питания от энергосистемы совпадает с генераторным напряжением ТЭЦ, распредустройство (РУ) генераторного напряжения ТЭЦ. В этом случае РУ ТЭЦ совмещается с ЦРП предприятия. Самостоятельное здание ЦРП сооружается только тогда, когда ТЭЦ расположена далеко от центра электрических нагрузок предприятия.

Схемы распределения электроэнергии по предприятию на напряжении выше 1000 В строятся по ступенчатому принципу. Число ступеней определяется мощностью предприятия и размещением электрических нагрузок на его территории. Обычно применяются две ступени распределения, а на небольших и некоторых средних предприятиях - одна. Схемы с числом ступеней более двух применяются в отдельных случаях для питания отдельных «выносных» трансформаторов.

Под первой ступенью распределения понимаются сети напряжением 110 - 220 кВ, соединяющие источники питания предприятия (УРП, ТЭЦ, ГПП) с ПГВ, если распределение производится при напряжении 110 - 220 кВ, или же сети между ГПП и РП, если распределение производится при напряжении 6 -10 кВ. Под второй ступенью распределения энергии подразумеваются распределительные сети напряжением 6 - 10 кВ, идущие от РП или РУ вторичного напряжения ПГВ к цеховым ТП или же отдельным электроприемникам высокого напряжения: электродвигателям, электрическим печам и т.д.

Лекция 10.