7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности электроснабжения промышленных предприятий

Содержание

Особенности систем электроснабжения промышленных предприятий;

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие 🙂 — нам важно ваше мнение.

Электроснабжение промышленных предприятий. Промышленные предприятия потребляют от 30 до 70 % электроэнергии, вырабатываемой в составе ЭЭС. Значительный разброс промышленного потребления определяется индустриальной развитостью и климатическими условиями различных стран; для индустриально развитых стран, включая РФ, характерны количественные значения данного энергопотребления в 50—70 %. В данную группу входят предприятия машиностроения, черной и цветной металлургии, химической промышленности, стройматериалов, текстильных и продовольственных производств и многих иных.

Суммарные установленные мощности ЭП и соответствующие им электрические нагрузки промышленных предприятий изменяются в весьма широких пределах, ориентировочно от единиц мегаватт (металлообработка, мелкое машиностроение и т.п.) до 300—500 МВт и более (крупное машиностроение, черная металлургия, электролиз алюминия и иных цветных металлов). Вместе с тем для основной части предприятий характерны мощности в пределах 30—150 МВт.

Системы электроснабжения промышленности характеризуется наибольшим многообразием видов применяемых ЭП, их номинальных мощностей и режимов работы. Вместе с тем основными из них в данной области являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (60—90 %), значительную часть которых составляют электродвигатели 10—50 кВт (380 В). Синхронные двигатели и крупные асинхронные с регулируемым пуском применяются в 10—20 % электроприводных установок. В связи с указанным основные влияния данных ЭП на СЭС в целом заключаются в: колебаниях напряжения, вызываемых значительными пусковыми токами короткозамкнутых асинхронных двигателей; возможностях массового торможения асинхронных двигателей при снижениях рабочего напряжения до 70—80 % номинального значения («лавина напряжения»); возможностях работы синхронных двигателей как с потреблением, так и с выдачей реактивной мощности.

Из всего многообразия видов ЭП промышленности значительное влияние на режимы СЭС (в некоторых случаях и на режимы ЭЭС) оказывают электротехнологические и выпрямительные установки. Электродуговые сталеплавильные печи характеризуются установленной мощностью до 100—150 МВт и резкопеременными режимами работы с изменениями потребляемой активной и реактивной мощности в единицы и десятки МВт/с и Мвар/с. Электросварочные агрегаты, широко применяемые в машиностроении, имеют установленную мощность до 2000 кВ · А, их работа характеризуется низкими коэффициентами мощности (0,2—0,6) и резкопеременной нагрузкой (сотни герц).

В указанных случаях неизбежны значительные колебания напряжения. При применении выпрямительных установок (электролиз, электротермия и др.) из сети переменного тока потребляются несинусоидальные токи, ведущие к несинусоидальности напряжения (в той или иной степени) в СЭС в целом.

В настоящее время значительная часть промышленных предприятий характеризуется 2—2 1 /2-сменным графиками работы (влияние социологических и здравоохранительных факторов). Упрощенный суточный график активных нагрузок такого производства приведен на рис 12.2, г Вместе с тем ряд производств, например, доменные, сталеплавильные, электролизные, химические и другие производства, естественно, вынуждены работать в 3 смены.

В ряде расчетов, как, например, определения потребляемой электроэнергии и годовых потерь электроэнергии, применяется показатель продолжительности использования наибольших нагрузок Tнб. Данная величина может приниматься равной 4500—5500 ч/год для 2—2 1 /2-сменных и 7500—8000 ч/год для 3-сменных и непрерывных производств.

Промышленные установки потребляют значительную реактивную мощность, поэтому «естественный» (без учета компенсации реактивных нагрузок) коэффициент мощности нагрузки обычно не выше 0,7—0,8.

Большая часть промышленных производств нуждается в высокой надежности электроснабжения, допуская перерывы подачи напряжения лишь на время включения резервного питания (резервные линии, трансформаторы) в пределах 1—2 с (I категория надежности электроснабжения по [12.9]). Наряду с этим: а) ряд производственных процессов химической, нефтеперерабатывающей, электронной и других видов промышленности требуют практически бесперебойного электроснабжения (особая категория по [12.9]), что осуществляется специальными резервными установками; б) ряд цехов и предприятия в целом (складские помещения, заготовка полуфабрикатов, деревообрабатывающие производства) допускают перерывы электроснабжения на время оперативных переключений дежурным персоналом в распределительных электросетях до 1 кВ и более высоких номинальных напряжений (II категория по [12.9]).

Более подробно о СЭС промышленности см. [12.5—12.8, 12.12, 12.14].

Электроснабжение промышленных предприятий

Система электроснабжения предприятия состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надежна, удобна и безопасна в обслуживании и обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах. В то же время система электроснабжения должна быть экономичной по затратам, ежегодным расходам, потерям энергии и расходу дефицитных материалов и оборудования. Экономичность и надежность системы электроснабжения достигается путем применения взаимного резервирования сетей предприятий и объединения питания промышленных, коммунальных и сельских потребителей. При сооружении на предприятиях собственных электростанций, главных понизительных подстанций и других источников питания учитываются близлежащие внезаводские потребители электроэнергии. Особенно это необходимо в районах, недостаточно охваченных энергосистемами.

Электрические сети и подстанции органически входят в общий комплекс предприятия, как и другие производственные сооружения и коммуникации. Поэтому они должны увязываться со строительной и технологической частями, очередностью строительства и общим генеральным планом предприятия.

Крупные энергоемкие предприятия черной и цветной металлургии, химии и другие, предъявляют высокие требования к их надежному и экономичному электроснабжению. Они характеризуются большими значениями суммарных установленных мощностей электроприемников, которые при дальнейшем развитии крупных комбинатов достигнут 1500—2000 МВт. Сильно возросли единичные мощности агрегатов.

Очень серьезные дополнительные требования к электроснабжению предъявляют электроприемники с резкопеременной циклически повторяющейся ударной нагрузкой и потребители, требующие особой бесперебойности питания при всех режимах системы электроснабжения.

В отношении требуемой надежности электроснабжения электроприемники делятся на три категории.

К 1-й категории относятся лишь те электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. Эти электроприемники должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников, и перерыв их электроснабжения допускается лишь на время автоматического включения резерва. Примерами электрических нагрузок 1-й категории могут служить доменные цехи, котельные производственного пара, ответственные насосные, приводы вагранок, разливочные краны, водоотливные и подъемные установки горнорудных предприятий и др.

Удельный вес нагрузок 1-й категории в большинстве отраслей не очень велик, за исключением химической и металлургической промышленности. На некоторых заводах этих отраслей он достигает 40—80%. На машиностроительных заводах нагрузка 1-й категории незначительна.

Из электрических нагрузок 1-й категории выделяются электроприемники так называемой «особой» группы, бесперебойная работа которых необходима для обеспечения возможности безаварийного останова производства. В некоторых производствах прекращение вентиляции может вызвать опасную концентрацию горючих или токсических газов, а остановка насосов — пожар или взрыв. Примерами таких электроприемников являются электродвигатели задвижек и запорной арматуры, приводы вентиляторов, компрессоров центробежных насосов, а также аварийное освещение некоторых помещений.

Для уменьшения затрат на резервирование отнесение электроприемников к особой группе должно делаться очень осмотрительно, сообразуясь с их ролью в технологическом процессе.

Ко 2-й категории (наиболее многочисленной) относятся электроприемники, которые также очень важны, но перерыв их питания связан только с массовым недоотпуском продукции, простоем людей, механизмов и промышленного транспорта. Требования к резервированию их питания менее строгие, чем к электроприемникам 1-й категории. Допускаются перерывы электроснабжения на время, необходимое для ручного включения резерва дежурным персоналом и даже выездной бригадой, если подстанция не имеет постоянного дежурства. Некоторые группы электроприемников 2-й категории по предъявляемым ими требованиям к питанию ближе к 1-й категории, а другие, наоборот, ближе к 3-й категории. Поэтому к вопросам питания нагрузок этой категории нужно относиться очень осторожно и безусловно не применять огульное их резервирование в той степени, как это необходимо для нагрузок 1-й категории. Это обстоятельство нашло отражение и в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ), которые при определенных условиях допускают не предусматривать специального резервирования электроприемников 2-й категории.

Читать еще:  Желтый и синий цвета в интерьере жилища

К 3-й категории относятся все прочие электроприемники, например во вспомогательных цехах, цехах несерийного производства, на неответственных складах и т.п. Они допускают перерыв питания на время ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но продолжительностью не более одних суток.

Для правильного решения вопросов надежности электроснабжения и степени резервирования необходимо четко определить режимы, возникающие во время аварии и в периоды, непосредственно следующие после аварии. Под аварийным режимом подразумевается кратковременный переходный режим, вызванный нарушением нормального режима работы системы электроснабжения или ее отдельных звеньев и продолжающийся до отключения поврежденного звена или элемента. Продолжительность аварийного режима определяется в основном временем действия релейной защиты, автоматики и телеуправления. Под послеаварийным режимом следует понимать режим, возникающий после отключения упомянутых поврежденных элементов системы электроснабжения, т. е. после ликвидации аварийного режима. Он гораздо более длителен, чем аварийный режим, и продолжается до восстановления нормальных условий работы, т. е. нормального режима.

Систему электроснабжения в целом нужно строить таким образом, чтобы она при послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений и пересоединений. При этом используются все дополнительные источники и возможности резервирования, в том числе и те, которые в нормальном режиме нерентабельны (различные перемычки, связи на вторичных напряжениях и др.). При послеаварийном режиме допустимо частичное ограничение подаваемой мощности, возможны кратковременные перерывы питания электроприемников 3-й и частично 2-й категорий на время вышеупомянутых переключений и пересоединений, а также позволены отступления от нормальных уровней отклонений и колебаний напряжения и частоты в пределах установленных допусков. Если же невозможно полное сохранение в работе всех основных производств в течение послеаварийного периода, то нужно обеспечить хотя бы сокращенную работу предприятия с ограничением мощности или в крайнем случае поддержание производства в состоянии горячего резерва с тем, чтобы после восстановления нормального электроснабжения предприятие могло быстро возобновить свою работу по заданной производственной программе.

В период послеаварийного режима элементы сети могут быть перегружены в пределах, допускаемых нормативными документами.

Надежность электроснабжения предприятий, как правило, следует повышать при приближении к источникам питания (ТЭЦ, ГПП и т. д.) и по мере увеличения мощности соответствующих звеньев системы, так как аварий в мощных звеньях приводят к более тяжелым последствиям, чем в мелких, и охватывают большую зону предприятия.

Требования, предъявляемые к электроснабжению предприятий, зависят также от потребляемой ими мощности. С этой точки зрения предприятия условно подразделены на крупные, средние и малые.

В ГОСТ приняты следующие номинальные напряжения:

— в сетях до 1000 В: 36; 220/127; 380/220; 660/380 В;

— в сетях выше 1000 В: (3); 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750 кВ.

Наивыгоднейшее для данного предприятия напряжение зависит от многих факторов, основными из которых являются мощность, потребляемая предприятием, его удаленность от источника питания и напряжение, на котором может производиться питание. Для питания промышленных предприятий применяются напряжения от 6 до 220 кВ в зависимости от упомянутых факторов. К очень крупным энергоемким предприятиям подводятся напряжения 330 и даже 500 кВ. Распределение электроэнергии на первой ступени крупных предприятий производится на напряжении внешней питающей сети 110 кВ, а иногда 220 кВ с применением глубоких вводов питающих линий 110—220 кВ. Преимущественно применяются глубокие вводы 110 кВ. Глубокие вводы 220 кВ целесообразны в тех случаях, когда это напряжение является питающим и, следовательно, не потребуется промежуточной трансформации. Если же напряжение питающей сети выше 220 кВ, т. е. 330 или 500 кВ и на границе предприятия сооружается приемная трансформаторная подстанция, то выгоднее применить глубокие вводы на напряжение 110 кВ.

Напряжение 35 кВ может применяться для средних предприятий. Рекомендуются глубокие вводы 35 кВ на территорию предприятия в виде магистралей, к которым присоединяются трансформаторы 35/0,4 кВ без применения промежуточного напряжения 6 или 10 кВ. На крупных предприятиях напряжение 35 кВ в качестве основного недостаточно и может применяться лишь для питания крупных электроприемников, с номинальным напряжением 35 кВ (сталеплавильные печи, ртутно-выпрямительные установки) или же для питания отдельных удаленных нагрузок.

Напряжение 20 кВ имеет некоторые принципиальные преимущества перед 10 и 35 кВ. Его легче применить во внутрицеховых сетях, чем напряжение 35 кВ, для этого потребуются более легкие и дешевые аппараты и кабели, чем при 35 кВ. При использовании напряжения 20 кВ снижаются годовые расходы по сравнению с применением напряжения 10 кВ за счет уменьшения потерь электроэнергии в сетях, трансформаторах и другом электрооборудовании, уменьшаются токи короткого замыкания, несколько облегчается питание отдельных удаленных потребителей как самого предприятия, так и ближайшего района. Однако несмотря на это, напряжение 20 кВ не находит применения на промышленных предприятиях, так как оно является недостаточным для современных крупных предприятий в качестве единого напряжения и на первых ступенях электроснабжения приходится применять более высокие напряжения.

Напряжения 10 (6) кВ применяются, в основном, на второй и последующих ступенях распределения энергии на крупных предприятиях и в распределительных сетях небольших и средних предприятий. На первой ступени электроснабжения крупных предприятий напряжения 10 (6) кВ целесообразны при применении токопроводов. Из сравнения напряжений 10 и 6 кВ можно сделать вывод, что для внутризаводских распределительных сетей в качестве основного в большинстве случаев целесообразно напряжение 10 кВ. При этом питание электродвигателей средней мощности, которые пока еще не изготовляются, на напряжение 10 кВ можно осуществлять при напряжении 6 кВ по одному из следующих способов:

— от установленных на главной понизительной подстанции (ГПП) или подстанции глубокого ввода (ПГВ) трансформаторов с расщепленными вторичными обмотками, одна из которых имеет напряжения 10 кВ, а другая 6 кВ, если суммарная нагрузка электроприемников на напряжение 6 кВ приближается к половине мощности трансформатора;

— от отдельных промежуточных подстанций 10/6 кВ в тех случаях, когда суммарная мощность двигателей 6 кВ значительна, но недостаточна для рациональной загрузки ветви 6 кВ расщепленной обмотки трансформатора и в то же время число электродвигателей велико, а их единичные мощности относительно небольшие;

— по схеме блока трансформатор — двигатель, если число двигателей 6 кВ невелико, мощности их значительны и они расположены обособленно друг от друга.

Применение напряжения 6 кВ может оказаться целесообразным:

— при напряжении генераторов собственной ТЭЦ, равном 6 кВ, особенно в тех случаях, когда от последней питается значительная часть предприятия;

— при преобладании электроприемников на напряжение 6 кВ. (в частности, электродвигателей);

— при поставке электродвигателей на напряжение 6 кВ комплектно с производственным оборудованием.

Напряжение 3 кВ в качестве основного напряжения распределительной сети не применяется. В ГОСТ оно сохранено только для применения на действующих электроустановках до их реконструкции.

В электроустановках до 1000 В применяется напряжение 380/220 В с питанием силовых и осветительных электроприемников от общих трансформаторов, но, как правило, от отдельных сетей. Напряжение 220/127 В применяется очень редко на реконструируемых или расширяемых предприятиях, на которых остается много электроустановок с вышеуказанным напряжением, или же в тех случаях, когда для освещения целесообразно применение отдельных трансформаторов или специальных промежуточных трансформаторов 660/230/133 и 380/230/133 В.

Читать еще:  Лучший керамогранит для дома

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для стационарного местного освещения и ручных переносных ламп обычно применяется напряжение 36 В и только при особо неблагоприятных условиях в отношении опасности поражения электрическим током (например, при работе в котлах или других металлических резервуарах) для питания ручных переносных ламп применяется напряжение не выше 12 В.

Напряжение 660 В пока применяется очень мало. Электрооборудование на это напряжение выпускается еще в очень ограниченном количестве и ассортименте. Целесообразность применения этого напряжения неодинакова для разных отраслей промышленности. Наиболее целесообразно оно на тех предприятиях, на которых по условиям генплана, технологии и окружающей среды нельзя широко применить приближение цеховых трансформаторов к центрам питаемых ими нагрузок. На этих предприятиях (например, в угольных шахтах, карьерах) приходится прокладывать протяженные и разветвленные кабельные сети до 1000 В большого сечения.

Напряжение 660 В может оказаться целесообразным также на предприятиях с очень большой удельной плотностью электрических нагрузок и концентрацией мощностей, например на химических, нефтехимических, шинных и т. п. предприятиях. Наиболее целесообразно напряжение 660 Вв сочетании с первичным напряжением 10 кВ.

Промышленные системы электроснабжения

Система электроснабжения (СЭС) объединяет источники, системы преобразования, передачи, распределения электроэнергии. Приемники электроэнергии (потребители) не включаются в СЭС. Системы электроснабжения промышленных предприятий основываются на электроустановках, которые нужны для обеспечения потребителей электрической энергией. Потребителем может быть электроприемник или другой агрегат, который преобразовывает электрическую энергию в иной вид энергии. Также этих механизмов может иметься несколько. В таком случае их объединяют в одну технологическую группу и размещают на отдельном пространстве.

Электроснабжение промышленных предприятий строится на основе питающих, распределительных, трансформаторных, преобразовательных подстанций, а также на связывающих их кабельных, воздушных сетей, токопроводов (низкого и высокого напряжения). Проектирование электроснабжения промышленных предприятий должно происходить с учетом важнейших требований, определяющих:

  • надежность;
  • удобство;
  • безопасность;
  • обеспечение необходимого количества/качества энергии;
  • бесперебойность снабжения электрической энергии в обычном режиме и послеаварийном;
  • экономичность по затратам энергии, материалов и оборудования.

Соблюдать вышеперечисленные требования возможно при использовании взаимного резервирования путей предприятия и сплочения питания промышленных и коммунальных (а также сельских) потребителей. В момент сооружения на предприятии собственной электрической станции необходимо учесть близлежащие потребители энергии (внезаводские).

Приемники, обеспечивающие электроснабжение промышленных объектов

Так как электросети и подстанции являются элементами общей структуры предприятия, они должны координироваться с технологическими, строительными частями, а также с планом здания. К примеру, высокие требования к надежному и качественному электроснабжению предъявляются крупными предприятиями цветной и черной металлургии. Они отличаются высокими значениями суммарных установленных мощностей электрических приемников, которые могут достигать 1700-2000 МВт.

Электроприемники можно разделить на 3 категории:

1. Электроприемники, которые вследствие перерывов в электроснабжении могут проявить опасность для людей, нанести ущерб оборудованию, продукции и т. д. Такие приемники должны питаться от двух отдельных источников. Перерыв электроснабжения возможен только на период автоматического включения резерва. Примеры: котельные производственного пара, доменные цехи, приводы вагранок, ответственные насосные, разливочные краны и др.

2. Электроприемники, перерыв в работе которых связан с недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов, транспорта. Допустимы перерывы питания на время, которое необходимо для ручного включения резерва.

3. Прочие электроприемники, которым позволен перерыв электроснабжения на время ремонта (не более одних суток). Например, вспомогательные цеха, неответственные склады, цеха несерийного производства и др.

Для того чтобы правильно решать вопросы надежности, нужно точно установить режимы, которые возникают при аварии и после нее. Аварийный режим – временный режим, возникающий из-за нарушения приемлемой работы системы электроснабжения или ее отдельных элементов. Послеаварийный режим – режим после ликвидации аварии, который длится до полного восстановления нормальной работы.

Очевидно, что система электроснабжения должна строиться так, чтобы при послеаварийном режиме она смогла обеспечить функционирование главных производств промышленного предприятия (после необходимых пересоединений). При послеаварийном режиме допускаются перебои в подаче электроэнергии приемниками третьей и отчасти второй категорий на небольшое время.

Электроснабжение промышленных зданий. Напряжение

Напряжение, подходящее для того или иного предприятия, зависит от:

  • потребляемой мощности предприятием;
  • промежутком от предприятия до источника;
  • значения номинального напряжения, при котором может производиться питание.

Для крупных предприятий применяется напряжение в промежутке 6-220 кВ. В некоторых случаях напряжение может достигать 330-500 кВ.

Средние предприятия применяют напряжение 35 кВ. Для крупных предприятий такое напряжение является недостаточным. Напряжение 20 кВ также недостаточно для таких зданий, но у такого показателя есть преимущества. К примеру, для напряжения 20 кВт применяются более легкие, экономичные аппараты, чем для 35 кВт. Годовые расходы при использовании такого напряжения значительно уменьшаются. Но, как уже было сказано выше, напряжение 20 кВт не подойдет для большого промышленного предприятия.

На второй и следующих ступенях распределения электроэнергии на больших и средних заводах может применяться напряжение 10 (6) кВ. Что касается первой ступени, то на крупных предприятиях такое напряжение возможно при использовании токопроводов.

Напряжение 6 кВ может быть применено при напряжении генераторов собственной ТЭЦ, равняющемся 6кВ. Также такое напряжение допустимо при преимуществе электрических приемников на напряжение 6 кВ (электродвигатели).

Напряжение 3 кВ не применяется в качестве основного напряжения распределительной сети. Его использование может быть задействовано для действующих электрических установок до реконструкции.

Другие напряжения применяются:

  • для электроустановок до 1000 В – напряжение 380-220 В;
  • на реконструируемых промышленных предприятиях – напряжение 220-127 В (довольно редко);
  • в помещении с высокой опасностью – 36 В;
  • для питания переносных ламп – напряжение до 12 В;
  • на химических, нефтехимических промышленных предприятиях – 660 В (довольно редко).

Схемы электроснабжения промышленных предприятий

Самая надежная, экономичная система электроснабжения – та, при которой источники наивысшего напряжения приближены к потребителям максимально, а прием электрической энергии распределяется по всем пунктам. При строительстве системы все ее элементы формируются под нагрузкой. При этом, «холодный» резерв не применяется. Таким образом, потери электрической энергии снижаются, а надежность – возрастает. Почему это происходит? Резервные элементы, которые продолжительное время находились в бездействии, могут при включении не заработать из-за неисправного состояния. Для того чтобы избежать последствий данной ситуации, в схеме предусматривается «скрытый» резерв, который в послеаварийном состоянии сможет взять на себя основную нагрузку нерабочего элемента.

Возобновление питания потребителей происходит автоматически на переменном оперативном токе. В этом случае производится автоматическое отключение неисправных потребителей на послеаварийный период. Кстати, зачастую с успехом используется раздельная работа элементов. В таком случае ток короткого замыкания понижается и коммутация упрощается.

Автоматика обеспечивает надежность электроснабжения в раздельной работе. Качество питания получается не хуже, чем при параллельной работе. Применяется секционирование всех элементов со схемами АВР (автоматическое включение резерва). Такой метод способствует увеличению надежности электроснабжения. К сожалению, не во всех случаях раздельная работа с АВР показывает необходимый результат. Добиться быстрого восстановления системы удается не всегда.

Схемы электрического снабжения формируются по ступеням, которые обозначают мощность предприятия и расположение электрических нагрузок. Чаще всего используются 2-3 ступени. Если их больше, то усложняются защита, эксплуатация, коммутация. Такие схемы применимы на периферийных участках, на отдельных трансформаторах.

Схемы с одной ступенью используются на малых и средних предприятиях, применяясь на:

  • магистральных, радиальных линиях глубоких проводов 110-220 кВ – мощность более 50 МВ-А;
  • магистральных, радиальных токопроводах 6-10 кВ – мощность более 15-80 МВ-А;
  • магистральных, радиальных кабельных сетях 6-10 кВ – мощность 15-20 МВ-А.

Схемы с более глубокими вводами, магистральными токопроводами требуют соблюдения некоторых моментов. Например, если есть возможность без труда реализовать принцип дробления подстанций и глубокие вводы 110 кВ, то нет нужды использовать токопроводы. В том случае, если расположение немалого числа подстанций 35-220 кВ, а прохождение воздушных линий глубоких вводов затруднено, то используются токопроводы. Исходя из этих подсчетов, можно принять окончательное решение построения схемы.

Читать еще:  Как выбрать кровать?

Электроснабжение промышленных предприятий и установок в неблагоприятных климатических условиях

Большинство предприятий имеют загрязненные области, которые возникают из-за образования вредных веществ. Они отрицательно влияют на токоведущие элементы электрических установок. Источники загрязнения – химические, ферросплавные производства, а также производства стали, магния и др. Такие загрязнения имеют пять степеней (первая степень – самая мощная).

Для загрязненных областей устанавливаются специальные нормативы для определения типа изоляции, подстанций, линий электропередач. Также рассчитываются минимальные промежутки от источников загрязнения. Расстояние зависит от класса производства. К примеру, для пятой степени – от пятидесяти метров, для первой – до 1500 метров.

Проблема загрязнения требует особого внимания и принятия необходимых мер.

Электроснабжение промышленных предприятий: требования к сетям и нюансы их проектирования

Динамичность технологических процессов и закономерное совершенствование производства требуют от системы электроснабжения современных предприятий гибкости, простоты и надежности. При этом промышленные объекты различных отраслей хозяйства имеют свои, зачастую уникальные требования к проектированию каналов электроснабжения.

Электроэнергия — равноправный компонент производственного процесса, а значит, правильно спроектированное электроснабжение промышленного предприятия способно существенным образом оптимизировать издержки и в результате сократить себестоимость продукции.

Особенности электроснабжения производственных площадок

Какими же практическими принципами следует руководствоваться при проектировании промышленной системы электроснабжения?

Простота и масштабируемость. Система электроснабжения промышленных предприятий не должна быть многоступенчатой, питающие сети не должны быть длинными, а способ прокладки сети должен быть максимально простым. Кроме того, система обязана обеспечивать возможность внедрения нового оборудования, то есть быть масштабируемой.

Отсутствие перегрузок. При проектировании цехов промышленных предприятий значение имеет как размещение оборудования в цехах, так и расположение трансформаторных подстанций. По возможности каждый участок должен быть снабжен отдельным распределительным устройством, которое устанавливается рядом с центром нагрузки. Другие потребители и участки не должны иметь возможности подключения к данному устройству во избежание перегрузки.

Обеспечение бесперебойного производственного процесса. На производствах с параллельными технологическими потоками сеть должна быть построена так, чтобы при необходимости отключения одного элемента сети (в случае аварии, с целью ремонта) отключались только те механизмы, которые относятся к данному потоку. Другие технологические потоки при этом должны оставаться в рабочем состоянии.

Безопасность. Все используемое электрооборудование должно обладать степенью защиты, соответствующей условиям работы конкретного цеха.

Если все эти факторы учтены на этапе проектирования системы, повышаются возможности расширения производства, внедрения новых технологий, применения инновационного оборудования.

Элементы системы электроснабжения предприятий

К основным элементам системы электроснабжения относятся:

  • источник питания;
  • линии электропередачи от источника питания к предприятию;
  • пункт приема электрической энергии;
  • распределительные сети;
  • приемники (потребители электроэнергии).

Основными составными частями системы электроснабжения являются питающая и распределительная сети. Питающая сеть — это линии, отходящие от источника питания к пункту приема электрической энергии. Распределительные сети — это линии, подводящие электроэнергию от пунктов приема непосредственно к электрооборудованию. При этом схемы питания могут быть радиальными, магистральными или смешанными. Магистральная схема подразумевает питание узлов и мощных потребителей по отдельным линиям, присоединенным к магистрали в различных точках.

Магистральная схема актуальна для энергоемких производств в машино- и приборостроении, цветной металлургии, экспериментальном производстве. Магистральные схемы электроснабжения предприятий являются высоконадежными, применяются в помещениях с нормальной средой и достаточно равномерным распределением оборудования. Радиальные схемы питания применяются в помещениях с любой средой. При данной схеме каждый потребитель соединяется с подстанцией или распределительным пунктом по отдельной линии. При смешанной схеме каждая магистраль питает ряд пунктов, от которых отходят радиальные линии непосредственно к приемникам. Радиальные схемы используют для питания сосредоточенных нагрузок и мощных электродвигателей.

Требования к электросетям промобъектов

Помимо озвученных выше принципов электроснабжения промышленных предприятий (бесперебойность, экономичность, гибкость, приближенность к источникам питания, минимальное число ступеней трансформации, использование надежных магистральных схем и пр.), существуют также определенные нормативные требования к электросетям промобъектов.

На промышленных предприятиях источник питания может представлять собой электрическую станцию центральной системы электроснабжения или собственную станцию предприятия. Собственная электростанция необходима при большом потреблении энергии, при наличии специальных требований к надежности системы электроснабжения, при удаленности предприятия от энергосистем.

Требования к источникам питания:

  • На предприятиях с электроприемниками I и II категорий должно быть два и более независимых взаимно резервируемых источника питания.
  • Для электроприемников особой группы I категории должен быть предусмотрен третий независимый источник питания.
  • Питание энергоемких предприятий от сетей энергосистемы следует осуществлять при напряжении 110 или 220 кВ.
  • Предприятия с незначительной нагрузкой могут работать при напряжении 6, 10 и реже 35 кВ.
  • При малой нагрузке достаточно напряжения 0,4 кВ от сетей энергосистемы либо соседнего предприятия.
  • Распределительная сеть промышленных предприятий должна работать на напряжении 10 кВ, в некоторых случаях — 6 кВ, энергоемких — на напряжении 110 кВ.

Пункт приема при компактном размещении приемников электроэнергии может быть один. Два приемных пункта необходимы при следующих условиях:

  • при наличии на предприятии двух и более относительно мощных обособленных групп потребителей;
  • при повышенных требованиях к надежности питания электроприемников I категории;
  • при поэтапном развитии предприятия для питания нагрузок второй очереди.

Требования к электроснабжению различных типов объектов обширны и регулируются большим числом нормативных актов. В части электроснабжения промышленных предприятий можно выделить следующие документы:

  • Правила устройства электроустановок (ПУЭ) — группа нормативных документов, которая не является документом в области стандартизации.
  • НТП ЭПП-94. Нормы технологического проектирования. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий.
  • СН 357-77. Инструкция по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий.
  • СНиП 3.05.06-85. Электротехнические устройства.
  • ГОСТ 30852.0-2002 (МЭК 60079-0:1998). Межгосударственный стандарт. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования НТП ЭПП 94. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий.

Проектирование электроснабжения играет ключевую роль при вводе в эксплуатацию промобъектов. Любые ошибки на этапе проектирования в будущем приведут к проблемам в функционировании всего предприятия.

Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий

При проектировании системы электроснабжения в первую очередь определяются следующие параметры:

  • электротехнические нагрузки групп электротехнических приемников, узлов нагрузок и всего предприятия в целом;
  • структура системы электроснабжения — число и место размещения всех элементов системы;
  • рациональное напряжение питающей и распределительной сетей;
  • способ транспорта электроэнергии в сетях питания и распределения;
  • конструктивное исполнение электроустановок и электрооборудования;
  • технические средства для обеспечения электробезопасности при эксплуатации системы электроснабжения.

Качественно выполненный этап проектирования избавит от таких распространенных проблем, как увеличение сметы при монтаже и «наползание» разных инженерных сетей друг на друга. Тщательная проработка деталей проекта позволяет минимизировать доработки при монтаже и интегрировать все инженерные системы между собой.

Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения промышленных предприятий — задача многофункциональная и трудоемкая. Данная сфера постоянно совершенствуется и усложняется в силу появления новых технологий и оборудования. Требования к качеству электрической энергии и надежности электроснабжения также повышаются. Для решения поставленных задач в данной сфере необходимо применение вычислительной техники, а также высокий профессионализм.

В сфе­ре ор­га­ни­за­ции сис­тем элек­тро­с­наб­же­ния для це­хов про­мыш­лен­ных пред­при­я­тий важ­но най­ти та­ко­го парт­не­ра, ко­то­рый бы имел по­нят­ное це­но­об­ра­зо­ва­ние, гиб­ко под­хо­дил к со­зда­нию но­вых или ре­кон­струк­ции су­щест­ву­ю­щих ин­же­нер­ных се­тей, шел на­встре­чу за­каз­чи­ку в во­про­сах про­ек­ти­ро­ва­ния в це­лом. И од­ной из глав­ных за­дач здесь яв­ля­ет­ся глу­бо­кая про­ра­бот­ка ком­мер­чес­ко­го пред­ло­же­ния еще на уров­не тех­ни­чес­ко­го за­да­ния. Это по­зво­лит ис­клю­чить в даль­ней­шем кон­фликт меж­ду пла­ни­ро­воч­ны­ми ре­ше­ни­я­ми, по­треб­нос­тя­ми в мощ­нос­тях и ин­ди­ви­ду­аль­ны­ми пред­по­чте­ни­я­ми кли­ен­та.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector