Электроснабжение

Электроснабжение служит для обеспечения электроэнергией всех отраслей хозяйства: индустрии, сельского хозяйства, транспорта, городского хозяйства и т. д.

В систему электроснабжения входят источники питания, повышающие и понижающие подстанции электронные , питающие распределительные электронные сети , разные вспомогательные устройства и сооружения. Основная часть вырабатываемой электроэнергии потребляется индустрией, к примеру в СССР — около 70% (1977). Структура электроснабжения определяется исторически сложившимися особенностями производства и рассредотачивания электроэнергии в отдельных странах. Принципы построения систем электроснабжения в промышленно продвинутых странах являются общими.


Наикрупнейшая электрическая станция Кубани

 

Некая специфичность и местные различия в схемах электроснабжения зависят от размеров местности страны, её погодных критерий, уровня экономического развития, объёма промышленного производства и плотности размещения электрифицированных объектов и их энергоёмкости.

 

Источники питания. Главные источники питания электроэнергией — электростанции  и питающие сети районных энергетических систем. На промышленных предприятиях и в городках для комбинированного снабжения энергией и теплом употребляют теплоэлектроцентрали , мощность которых определяется потребностью в тепле для технологических нужд и отопления. Для больших энергоёмких компаний, к примеру металлургических заводов с огромным теплопотреблением и значимым выходом вторичных энергоресурсов, сооружаются массивные ТЭЦ, на которых устанавливают генераторы, вырабатывающие ток напряжением до 20 кв. Такие электростанции, обычно расположенные за пределами завода на расстоянии до 1—2 км, имеют районное значение и, не считая предприятия, пичкают электронной энергией и теплом окрестные промышленные и жилые районы. Для разгрузки источников питания в часы пик служат так именуемые «потребители-регуляторы», которые без существенного вреда для технологического процесса допускают перерывы либо ограничения в потреблении электроэнергии. К числу таких электроприёмников относится, к примеру, большая часть электропечей, владеющих значимой термический инерцией, некие электролизные установки, которые позволяют сглаживать графики нагрузок в энергетических системах.

 

Напряжения в системах электроснабжения являются хорошими значениями, испытанными на практике. В каждом определенном случае выбор напряжения находится в зависимости от передаваемой мощности и (от расстояния источника питания до потребителя. Шкалы напряжений, принятые в различных странах, не имеют меж собой принципных различий. Применяемые в СССР напряжения (6, 10, 20, 35, 110, 220, 300 кв и т. д.) свойственны и для других государств. В шкалах неких государств имеются напряжения промежных значений, которые были введены на ранешном шаге строительства электронных сетей и продолжают употребляться, хотя в ряде всевозможных случаев уже и не являются хорошими.

 


Троицкая термическая ГРЭС

 

Питание электроэнергией больших промышленных и транспортных компаний и городского хозяйства осуществляется на напряжениях 110 и 220 кв (в США нередко 132 кв), а для особо больших и энергоёмких — 330 и 500 кв. Рассредотачивание энергии на первых ступенях при всем этом производится на напряжении 110 либо 220 кв. Напряжение 110 кв применяется почаще, т. к. в данном случае легче расположить воздушные полосы электропередачи на застроенных территориях компаний и городов. Рассредотачивание энергии меж потребителями при напряжении 220 кв целенаправлено тогда, когда это напряжение является также и питающим. При определённых критериях имеет достоинства сетевое напряжение 60—69 кв(применяется в ряде государств Западной Европы и в США). Напряжение 35 кв употребляют в питающих и распределительных сетях промышленных компаний средней мощности, в маленьких и средних городках и в сельских электронных сетях, также для питания на больших предприятиях массивных электроприёмников: электропечей, выпрямительных установок и т. п. Напряжение 20 кв употребляется сравнимо изредка для развития сетей, имеющих это напряжение; оно возможно окажется целесообразным в районах с маленький плотностью электронных нагрузок, также в огромных городках и на больших предприятиях при наличии

 

ТЭЦ с генераторным напряжением 20 кв. Напряжения 10 и 6 кв используют при рассредотачивании электроэнергии (на разных ступенях электроснабжения) на промышленных предприятиях, в городках и др. Эти напряжения применимы также для питания объектов маленький мощности, неподалеку отстоящих от источника питания. Почти всегда целенаправлено внедрение напряжения 10 кв в качестве основного. При всем этом питание электродвигателей делается от понизительных подстанций 10/6 кв по схеме трансформатор — движок либо от обмоток 6 кв трансформатора 110/220 кв с расщепленными вторичными обмотками (10и 6 к; 6).

 


Электроподстанция Сабурово 220кв

 

Схемы систем электроснабжения строят, исходя из принципа очень вероятного приближения источника электроэнергии высшего напряжения к электроустановкам потребителей с наименьшим количеством ступеней промежной коммутации и трансформации. Для этих целей используют т. н. глубочайшие вводы (35—220 кв) кабельных и воздушных линий электропередачи. Понижающие подстанции располагаются в центрах расположения главных потребителей электроэнергии, т. е. в центрах электронных нагрузок. В итоге такового размещения понижается утрата электроэнергии, сокращается расход материалов, миниатюризируется число промежных сетевых звеньев, улучшается режим работы электроприёмников. Элементы системы электроснабжения несут постоянную нагрузку, рассчитываются на обоюдное резервирование с учётом допустимых перегрузок и разумного ограничения употребления электроэнергии и в послеаварийном режиме, когда выполняются восстановительные работы на покоробленном элементе либо участке сети. Почти всегда предусматривается раздельная работа частей с внедрением средств автоматики и глубочайшего секционирования всех звеньев. Параллельная работа применяется только при нужных обоснованиях.

 

Глубочайшие вводы делают магистральными и круговыми линиями (рис. 1) зависимо от критерий среды, застройки местности и др. причин. Схема ввода кабельных круговых линий конкретно в трансформатор подстанции является простейшей более малогабаритной и надёжной. При использовании глубочайших вводов может быть применение малогабаритных, стопроцентно закрытых ячеек КРУЭ (комплектных распределит, устройств с элегазовым заполнением) на напряжение 110 кв.

Электроподстанция

 

Схемы распределит, сетей 6—20 кв делают магистральными, круговыми либо смешанными (рис. 2) с модификациями по степени надёжности. 1-ые ступени электроснабжения крупных компаний обычно делают по магистральным схемам с сильными токопроводами 6—10 кв, от которых через распределительные пункты питаются цеховые трансформаторные пункты. В городских сетях при напряжениях 6 и 10 кв используют петлевые, двухлучевые и многолучевые схемы, являющиеся разновидностями магистральных.

 

На больших узловых подстанциях 110—220 кв (на огромных заводах, в городках с развитой электронной сетью, огромным числом присоединений и т. п.) электронные схемы обычно имеют двойную систему шин. При напряжениях 6 и 10 кв в больших распределительных устройствах в случае необходимости разделения питания либо выделения потребителей (к примеру, на больших преобразовательных подстанциях) двойная система шин позволяет переводить некие агрегаты на пониженное напряжение, сохраняя для иных потребителей обычное напряжение. В потребительских электроустановках более нередко употребляют схемы подстанций с одной системой секционированных шин с применением (по мере надобности) автоматики на секционных выключателях либо вводах. При нередких оперативных переключениях и ревизиях (осмотрах и проверках) выключателей целесообразными являются схемы с обходной (дополнительной) системой шин, которая позволяет произвести ревизию либо ремонт хоть какой рабочей системы шин и хоть какого выключателя без перерыва питания. Эти схемы используют, к примеру, на больших электропечных подстанциях промышленных компаний. Распространены простые схемы подстанций без шин первичного напряжения на подстанциях глубочайших вводов 210 и 220 кв и на трансформаторных подстанциях 10 и 6 кв, питаемых по блочным схемам линия — трансформатор (см. рис. 1 и 2). На трансформаторных подстанциях на стороне 10 и 6 кв ставят выключатели нагрузки, а при круговом питании используют глухое присоединение трансформаторов.
На больших объектах правильно строительство электронных сетей с сильными токопроводами 10 и 6 кв (взамен огромного числа кабелей), кабельных эстакад и галерей (заместо дорогих и массивных туннелей), прокладка кабелей 110 и 220 кв(взамен воздушных линий).

 


Полосы электропередач

 

Надёжность электроснабжения зависит от требований бесперебойности работы электроприёмников. Нужная степень надёжности определяется тем вероятным вредом, который может быть нанесён производству при прекращении их питания. Есть 3 категории надёжности электроприёмников. К 1-й категории относят те, питание которых обеспечивают более чем 2 независящих автоматом резервируемых источника. Такие электроприёмники нужны на объектах с завышенными требованиями к бесперебойности работы (к примеру, непрерывное хим создание). Лучшие в данном случае схемы электроснабжения с территориально разобщёнными независящими источниками. Допустимый перерыв в Э. для неких производств не должен превосходить 0,15—0,25 сек, потому принципиальным условием является нужное быстродействие восстановления питания. Для особо ответственных электроприёмников в схеме электроснабжения предусматривают дополнительный 3-ий источник. Ко 2-й категории относятся электроприёмники, допускающие перерыв питания на время, нужное для включения ручного резерва. Для приёмников 3-й категории допускается перерыв питания на время до 1 сут, нужное на смену либо ремонт покоробленного элемента системы.

 

Качество электроэнергии. В системы электроснабжения часто входят электроприёмники, работа которых сопровождается ударными нагрузками и неблагоприятно отражается на работе других («спокойных») электроприёмников, общем режиме работы системы, на качестве электроэнергии. К таким электроприёмникам относятся вентильные преобразователи, дуговые электропечи, электросварочные аппараты, электровозы, работа которых сопровождается резко переменными толчками нагрузки, колебаниями напряжения, понижением коэффициента мощности, образованием высших гармоник, появлением не симметрии напряжений. Характеристики свойства электроэнергии улучшаются при повышении мощности недлинного замыкания в точке сети, к которой приключены электроприёмники с неблагоприятными чертами. Чтоб сделать такие условия, уменьшают реактивное сопротивление питающих линий, не включая в их реакторы электронные, либо понижая их реактивность, исключая из схем токопроводы и др. При всем этом должна быть соответственно увеличена отключаемая мощность выключателей.

 

 

Опоры линий электропередач. Вопросы улучшения свойства электроэнергии решаются комплексно при проектировании систем электроснабжения и электропривода. Отличные результаты даёт разделение питания электроприёмников с ударными и т. н. размеренными нагрузками оковём присоединения их к различным трансформаторам и разным веткам расщепленных трансформаторов либо плечам сдвоенных реакторов. Улучшению свойства электроэнергии содействует внедрение в схемы электроснабжения электроприводов с пониженным потреблением реактивной мощности, применение многофазных схем выпрямления и др. При дефицитности этих мероприятий используют особые устройства: синхронные компенсаторы с быстродействующим возбуждением, большой кратностью перегрузки по реактивной мощности (в 3—4 раза), работающие в т. н. режиме слежения за реактивной мощностью электроприёмников; синхронные электродвигатели со размеренной нагрузкой, присоединяемые к общим с вентильными преобразователями шинам и имеющие нужную располагаемую мощность и быстродействующее возбуждение с высочайшим уровнем форсировки; статические источники реактивной мощности с высочайшим быстродействием, без инерционностью и плавным конфигурацией реактивной мощности; продольную ёмкостную компенсацию, дающую возможность моментального безынерционного и непрерывного автоматического регулирования напряжения; силовые резонансные электронные фильтры для гашения высших гармоник.

 

 

 Рис. 1. Схема глубочайших вводов 110 и 220 кв: а – круговая; б – магистральная; ПГВ – подстанции глубочайшего ввода; УРП – узловая распределительная подстанция.

 

 

 Рис. 2. Схемы сетей 6 и 10 кв: а — двухступенчатая круговая с промежными распределительными пт (РП); б — магистральная с токопроводами; в — двухлучевая с автоматическим включением резерва (АВР) на напряжение 0,4 кв; ГПП — основная понизительная подстанция; ТП — трансформаторная подстанция.


АНО "Городское коммунальное хозяйство. Движение вперед!"

Городское коммунальное хозяйство: портал, форум, обмен опытом.

Профессиональное общение и ответы на вопросы.

 

Контакты:

Email: gorkomhoz-forum@mail.ru

Тел.: 8(915)6634040, 8(4752)63-40-40

Социальные сети

Яндекс.Метрика