3. Загальний алгоритм проектування електропостачальних систем промислових підприємств

Електропостачальна система промислового об’єкту – це сукупність електричної мережі та інших електротехнічних устав і пристроїв, яка призначена для постачання електроенергії електроприймачам електроспоживача від пунктів живлення, чи пунктів живлення й власної електростанції. Звідси випливає безпосередній зв'язок ЕПС із генераторами електричних станцій і електричними мережами електроенергетичної системи (ЕЕС), зумовлений неперервністю виробництва й споживання електроенергії. З іншого боку, ЕПС є складовою частиною технологічного процесу підприємства й повністю йому підпорядкована. З такого взаємозв’язку випливають основні технічні вимоги до ЕПС промислових об’єктів, а саме:

1. Забезпечення належної надійності електропостачання.

2. Дотримання показників якості електроенергії згідно з чинним стандартом ГОСТ 13109-97.

3. Зручність під час монтування, експлуатації й утилізації їхніх елементів.

Більшість електропостачальних систем промислових об’єктів, зазвичай, проектують із використанням таких принципів їхньої будови:

1. Принципу глибокого вводу високої напруги, який полягає в максимально можливому наближенню вищої напруги до електроприймачів із мінімальною кількістю проміжних ланок трансформації напруги.

2. Принципу децентралізації приймання та розподілу електроенергії, який полягає у дробленні трансформаторних підстанцій (ТП).

3. Принципу секціонування всіх ланок ЕПС від головної знижувальної підстанції чи власної електростанції до шин низької напруги.

4. Принципу роздільного (непаралельного) функціонування елементів ланок ЕПС (трансформаторних підстанцій і ліній електропересилання).

5. Принципу відмови від „холодного резерву", тобто всі елементи ланок ЕПС мають бути завантаженими.

Створення проектів будівництва електропостачальних систем промислових підприємств зазвичай здійснюється в такій послідовності:

1. Отримання технічного завдання на проектування ЕПС вхідної інформації від груп: генерального плану, архітектури й будівництва, технології виробництва, опалення та вентиляції, водопостачання й каналізації, охорони довкілля.

2. Попереднє визначення розрахункових електричних навантажень, економічно доцільної величини споживання реактивної потужності від електроенергетичної системи Q_e, орієнтовної кількості й потужності трансформаторів цехових ТП і розподільних пристроїв.

3. Отримання технічних умов на приєднання проектованої ЕПС до електроенергетичної системи,

4. Визначення розрахункових електричних навантажень для окремих дільниць, цехів і всього підприємства.

5. Вибір кількості та потужності трансформаторів цехових ТП, компенсувальних устав (КУ) і розподільних пунктів (РП).

6. Формування варіанту схеми внутрішнього електропостачання.

7. Вибір перерізу кабелів і проводів до ТП і розподільних пунктів.

8. Вибір й обгрунтування оптимальних місць встановлення трансформаторних підстанцій, розподільних пунктів, ГЗП чи ПГВ.

9. Коригування варіанту схеми внутрішнього електропостачання за умовами архітектурних і технічних обмежень.

10. Техніко-економічне обґрунтування та вибір варіанту схеми зовнішнього електропостачання й принципової схеми сполучень головної знижувальної підстанції (ГЗП) чи підстанції глибокого вводу (ПГВ) згідно з „Нормами технологічного проектування підстанцій змінного струму з вищою напругою (6 .. 750) кВ” (ГКД 341.004-94).

11. Розрахунок струмів коротких замикань.

12. Вибір електричних апаратів і струмовідних частин елементів ЕПС.

13. Вибір систем захисту елементів ЕПС, обліку та контролю якості електроенергії.

14. Розрахунок річних дисконтованих витрат варіанта ЕПС.

15. Якщо виникла потреба, то визначається критерій зміни варіанту схеми ЕПС і здійснюється повернення до одного з попередніх етапів – 4, 6, 9 чи 10.

16. Вибір квазіоптимального варіанту ЕПС для подальшого проектування.

17. Електротехнічні розрахунки усталених режимів ЕПС, пусків і самозапусків електричних двигунів.

18. Визначення показників якості напруги для нормальних, комутаційних і післяаварійних режимів у відповідності з вимогами ГОСТ 13109-97.

19. Якщо показники якості напруги не відповідають вимогам чинного стандарту й галузевих норм, то здійснюється повернення до п. 6.

20. Виготовлення креслень: принципової схеми головних електричних сполучень ЕПС і генерального плану підприємства з нанесенням місць установлення ГЗП (ПГВ), РП, ТП і трас прокладання електричних ліній.

21. Формування специфікацій на силове електроустаткування з тривалим терміном виготовлення (спеціальні трансформатори, компенсувальні устави, напівпровідникові перетворювачі тощо).

22. Обгрунтування та вибір основних проектних вирішень з обслуговування та ремонтів ЕПС.

23. Остаточне уточнення даних про електроприймачі всіх цехів і дільниць підприємства.

24. Коригувальний розрахунок електричних навантажень для всіх цехів і дільниць підприємства.

25. Оптимальний розподіл електроприймачів між РП і ТП.

26. Формування та вибір схеми внутрішнього цехового електропостачання. Вибір типу й потужності компенсувальних устав і місць їхнього встановлення. Вибір і розрахунок схеми електричного освітлення.

27. Коригувальний розрахунок перерізу проводів і кабелів напругою 6-10 кВ. Формування кабельного журналу. Мінімізація довжин трас прокладання кабельних ліній.

28. Уточнювальний розрахунок струмів короткого замикання та визначення залишкової напруги. Коригування перерізів кабелів і проводів напругою до 1 кВ із пластмасовою та поліетиленовою ізоляцією за допустимою температурою їхнього нагрівання струмами КЗ.

29. Електротехнічний розрахунок усталених режимів і електромеханічних перехідних процесів під час пусків і самозапусків електричних двигунів. Визначення відхилень і коливань напруги на затискачах електроприймачів. Вибір відгалужень РПН і ПБЗ трансформаторів ГЗП (ПГВ) і цехових ТП.

30. Якщо параметри координат режимів ЕПС не відповідають вимогам чинних державних стандартів і галузевих норм, то здійснюється повернення до одного з попередніх етапів – 5,6,7 чи 24.

31. Вибір уставок систем захисту й автоматики елементів ЕПС.

32. Визначення техніко-економічних показників проектованої ЕПС.

33. Обгунтування доцільності розрахунку для іншого варіанту ЕПС. Якщо встановлена доцільність розрахунку для альтернативного варіанту ЕПС, то здійснюється повернення до одного з попередніх етапів – 5, 6 чи 7.

34. Вибір і розрахунок уземлення та блискавкозахисту елементів ЕПС.

35. Виготовлення робочої документації проекту та визначення кошторисної вартості будівництва ЕПС.