Электроснабжение промышленных предприятий

Содержание
  1. ������� ���������������� ������������ �����������
  2. �������� ������� ���������������� ������������ �����������
  3. ������������� ���������� �������������� �� ������������ �����������
  4. Электроснабжение промышленных предприятий
  5. Требования к энергоснабжению предприятия
  6. Категории электроснабжения предприятий
  7. Электроснабжение в послеаварийном режиме
  8. Энергоснабжение и потребляемая мощность
  9. Электроустановки до 1000 В
  10. Промышленные системы электроснабжения
  11. Приемники, обеспечивающие электроснабжение промышленных объектов
  12. Электроснабжение промышленных зданий. Напряжение
  13. Схемы электроснабжения промышленных предприятий
  14. Электроснабжение промышленных предприятий и установок в неблагоприятных климатических условиях

������� ���������������� ������������ �����������

Электроснабжение промышленных предприятий

������� / .. / ������� ���������������� ������������ �����������

������� ���������������� � ��� ������������ ���������, ������� ������ ��� �������� � ������������� �������������� ����� �������������.

��� ������������ ����������� ������� ���������������� ����� �����, ��� ��� � ������ ����� ���� ������� ����������� ������������� �������, �������� ������� ����������� ����������, ��� ��� ��� ��������� ��������������� �������. �� ������������ ����������� ������ ������������ ������������ ��������������.

������� ���������������� ������������ ����������� ������������� ��� ����������� �����������������, �����, ������������� ��������, ��������� ��������� � ������ ����� ������������� ��������.

�������� ����������� ������������� ������� �� ������ ������ �������� �������� � �������������������. ��� ��� ������ ���������� ���������� ����������� �������������� ������������� �������.

� ��� ��� ��� �������������� ��������� �� ����������� ����������������� ����������, ������� ���� �� ������ �����������. �� �������������� ������ �������������� ��������� �� ����������������� �������, ������������� � ������ ����, ������ ������� ���������� ��������������� �����������.

�������� ������� ���������������� ������������ �����������

��� ������ ���������� �������� ������ � ������������ ������� ��������, ������� ����� �������������� �� �������. �� ����������� ����������� ������� �������� ������� ������������� ��������� ������� � ���������� ������ ��������� ������� ���������������� �����������.

��� ������ �������� ������� ��������� ����� ����������, ��� ���������� �����������������, ��� ������������� ����, ������ ������, � ����� �������� � ����������.

�� ������ ������ ��� ������������ ����������� �������� �� ���������� ���������� ����. ����� �������� ���������, ���������� �� ���������� ����, ������������ ����������� ���������������. �� ������� �������� ����������� ������������������ ����������, ������� ����������� �������� � ������������������ �������������.

��� ��� ��� ������� ����� ����������� ������� ����������� ����, ���������������� �������� �������� �� ���������� ����, ������� ������������������ ���������� ���������� ����������� �����.

���������� ��������� ����� ���������� ��������������:

  1. ��������� � ������� �������� ���� � ����� 10000 ��.
  2. ��������� � �������� �� 10 000 ��.
  3. ����� ���������������� ��������� � ��������� ���������� �������, ������� ���������� 50 ��.
  4. � ������� ���������� �������, ����� 50 ��.

�������� ����� � ������� ������������� ���������������� �������� ���������� ���������� ��� � �������� 50 ��. ������ ��������� ������, � ���������� ��� ������� ��������, ������������ � �������������� � ����� ������������ � ���������������� �������.

��� ���������� �������, � ���� �������, ������������ ��� ������� ������ ���������� ���������, ����� ��� ��������� ���������������� ��������� � ������.

��� �������� ������� ���������������� ������� ��������� ����� ��, ��� � ������ ����� ������ ������ ��������, � ���� ��� ����� ������ �������������. ����� �������������� ����������, ������� ����������� �� ������������ ��������, �������� ������������� �������, ����������  �������������� � ��������� ���� ������������.

��� ��� ������������� �������� ������ ��������� ������������ �� ���������� �������� ��������.

� ������������ ���������� ��������� ��� ������������� ������, ������� ��������������� ������������ ������� ���� ���� ���, � ���������, ���������� ���� � ����������������.

������������� ���������� �������������� �� ������������ �����������

�������� ������������� ����������������� �������������� �� ���������� �������:

  1. � ������ ��������� ��������� ����� ������ ������� � ������, ������� � ������ ������� ����� �������� � ������ ��������� ���������������� �������� � ����� ��������� ��� �������� �����. ��� ����������� ������ ������������� �� ������������ ������� �������� ����� ����������� � ����� ������������. ��� ���� ��������� ���������� ������������ 2 ����������� ��������� ������� � ������� �������� ������ �� ����� ��������� ��������� ������.
  2. ������ ��������� �������� � ���� ������������, ������� � ������ �������� ������ �� ����� �������� ������������������ � ������� �����. ��� ����� ���������� �������� ������� � ������ �� ����� ������� ��������� ���������� ����������, �� ����� ����� ���������� ��������� ���� ���������� �������.
  3. ������ ��������� �������� � ���� ������������, ������������ �� ��������������� ������� � � �������������� �����. � ������ ������ �������� ������� � ������� �� �����, �� ����� ������� ��� ������ ������������.

�� ������� ������������ ���� ��������� 1-�� ���������, ��������� ������� ����� ������� �� ����� ������ ��� ������. � ����� ������, ��� ��������� ��������� ���������� ������������ ������ �������� ��������������.

������ � ����������� �������� ���������������� ������������ ����������� ����� ������ �� ��������� �������� ��������.

������� ������ ���� ������:

������� ����������������

���������������
������������� ������ � ��������������

Источник: https://www.elektro-expo.ru/ru/articles/sistemy-ehlektrosnabzheniya-promyshlennyh-predpriyatij/

Электроснабжение промышленных предприятий

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.

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.

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.

Источник: https://megaobuchalka.ru/6/35307.html

Требования к энергоснабжению предприятия

Основным требованием к системе энергоснабжения предприятия считается ее экономичность, связанная с затратами и ежегодными расходами. Сюда же включаются и возможные потери электроэнергии, незапланированной расходование дорогостоящих материалов и оборудования.

Для обеспечения экономичной и надежной работы системы электроснабжения используется взаимное резервирование имеющихся сетей, а также объединение питания, поступающего к промышленным, сельскохозяйственным и коммунальным объектам.

Если же на промышленном предприятии сооружается собственная электростанция, главная понижающая подстанция и прочие источники питания, необходимо учитывать и других, внезаводских потребителей электроэнергии.

Это особенно актуально, когда энергосистема не в состоянии полностью охватить все районы, в результате, здесь нередко бывают проблемы с электричеством. Подключение к сети промышленного предприятия дает возможность полностью или частично решить эти вопросы.

Все подстанции и электрические сети должны быть включены в состав общего комплекса предприятия, наряду с другими коммуникациями и производственными сооружениями. В связи с этим, при составлении проекта, энергетическая область обязательно увязывается с его строительными и технологическими частями, общим генеральным планом и очередностью строительства.

Особенно высокие требования в вопросах надежного и экономичного электроснабжения предъявляются крупными энергоемкими металлургическими, химическими и другими предприятиями.

Как правило, они имеют высокие суммарные мощности установленных потребителей и электроприемников. Существенно возрастают и единичные мощности оборудования.

В процессе развития предприятий их суммарные мощности могут достигать 1,5-2 тыс. МВт.

Категории электроснабжения предприятий

Надежность электроснабжения имеет решающее значение для нормальной работы всех промышленных предприятий. В зависимости от степени важности объекта, сложности технологических процессов, существует несколько категорий, определяющих критерии подачи электричества в каждом конкретном случае.

Первая категория. Электроснабжение оборудования, входящего в данную категорию не должно прерываться. Нарушение этого требования приводит к возникновению опасных ситуаций для работающих, повреждению оборудования, нанесению значительного ущерба, выпуску бракованной продукции, расстройствам сложных технологических процессов.

В связи с этим для данной категории электроприемников предусматриваются два независимых источника питания. Перерыв в электроснабжении допускается только на момент включения автоматического ввода резерва. Наиболее яркими примерами служит сталелитейное производство, насосные станции, разливочные краны, котельные производственного пара и другие аналогичные объекты.

В первую категорию входит еще одна группа электроприемников, от бесперебойной работы которых зависит возможность безаварийной остановки производства.

Например, в некоторых производственных процессах остановка вентиляции может привести к опасной концентрации газов, обладающих горючестью или токсичностью, прекращение работы насосов – к пожару или взрыву.

Подобные электродвигатели устанавливаются на задвижках и запорной арматуре, приводах вентиляторов и компрессоров в центробежных насосах. К особой группе относятся и некоторые виды аварийного освещения.

Вторая категория. Считается наиболее многочисленной и включает в себя потребителей, также выполняющих важные функции, однако перерыв их электроснабжения вызывает лишь массовое недополучение продукции заказчиками, простои рабочих, машин, механизмов, оборудования и транспорта.

Требования к резервному питанию таких потребителей не столь строгие, как у первой категории. Во время перерыва электроснабжения дежурный персонал вручную включает резервные источники питания. При отсутствии постоянного персонала, эту процедуру выполняет выездная бригада.

У электроприемников второй категории не существует каких-то постоянных критериев по предъявляемым требованиям. Одни группы больше напоминают 1-ю категории, а другие – третью.

Поэтому следует осторожно подходить к вопросам резервирования именно этой категории потребителей, не допускать необоснованных действий по устройству резерва, во избежание удорожания всей системы электроснабжения.

Третья категория. Включает в себя все остальные потребители, не относящиеся к 1-й и 2-й категориям. Они используются в основном в цехах и на участках вспомогательного назначения. В отношении третий категории допускаются перерывы в питании на период ремонтных или профилактических работ. Отсутствие электроснабжения допускается на срок, не превышающий одних суток.

Электроснабжение в послеаварийном режиме

Для того чтобы правильно решать вопросы резервирования, нужно установить режимы и ситуации, которые возникают при авариях и в послеаварийный период.

Сам аварийный режим представляет собой кратковременную ситуацию переходного характера, возникающую при нарушении нормальной работы электроснабжения или отдельных участков и звеньев системы.

Аварийный период продолжается до того момента, пока не будет отключен поврежденный элемент или целое звено.

Заземление газового котла

Аварийный режим продолжается в соответствии с периодом, в течение которого действует релейная защита, автоматика и телеуправление.

После этого наступает так называемый послеаварийный режим, после того как будут отключены все поврежденные элементы. Его продолжительность значительно больше, чем у аварийного режима.

Данный период растягивается до полного восстановления нормальной работы всей системы электроснабжения.

Следовательно, данная система должна быть построена так, чтобы при наступлении послеаварийного режима основные производственные мощности предприятия могли нормально функционировать после выполнения всех действий по переключениям и переподключениям. Энергоснабжение налаживается с использованием всех резервных и дополнительных источников питания, даже тех, которые совершенно нерентабельны в нормальных условиях эксплуатации.

Послеаварийный режим допускает частичное ограничение подаваемых мощностей и перерывы в подаче питания на короткое время для всех потребителей третьей категории, и выборочно – для второй категории. Кроме того, допускаются отклонения от нормальных уровней напряжения и частоты в рамках допустимых пределов.

При невозможности полного сохранения в рабочем состоянии всех основных производственных мощностей, необходимо обеспечить сокращенный рабочий режим предприятия, во время которого поддерживается состояние горячего резерва. В этом случае после полного восстановления штатного энергоснабжения, предприятие сможет быстро возобновить свою производственную деятельность в соответствии с заданной программой.

Энергоснабжение и потребляемая мощность

Энергоснабжение предприятий во многом зависит от потребляемой мощности. В связи с этим все предприятия могут быть крупными, средними и малыми.

Значения номинальных напряжений, принятых в ГОСТ для разных сетей, будут следующими:

  • До 1000 вольт – 36, 220/127, 380/220, 660/380В.
  • Свыше 1000 вольт – 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500 и 750 кВ.

Напряжение, наиболее оптимальное для конкретного предприятия, зависит от ряда факторов.

Среди них наиболее важными считаются потребляемая мощность, удаленность предприятия от источника питания, а также значение питающего напряжения.

Как правило, промышленные предприятия получают напряжение в пределах 6-220 кВ. К предприятиям с высокой энергетической емкостью подводятся напряжения, величиной 330, а в некоторых случаях и 500 кВ.

На средних предприятиях используется напряжение величиной 35 кВ, подводимое на территорию в виде глубокого магистрального ввода. Сюда же в сеть подключаются трансформаторы 35/0,4 кВ, без промежуточного напряжения 6-10 киловольт.

Внутри цехов применяется напряжение 20 кВ, подводимое с помощью недорогой аппаратуры и кабелей. Использование такого напряжения позволяет снизить годовые расходы и снизить потери электроэнергии в сетях, трансформаторах и прочем оборудовании.

Тем не менее, 20 кВ не является единым напряжением на предприятиях, поскольку оно не обеспечивает всех потребностей на первых ступенях электроснабжения.

Электроустановки до 1000 В

Данный тип электроустановок эксплуатируется при напряжении 380/220В. Они обеспечивают питанием силовые и осветительные электроприемники через общие трансформаторы, но отдельные сети. На предприятиях, где проводится расширение или реконструкция очень редко используется напряжение 220/127В, хотя здесь и есть электроустановки, рассчитанные на такое напряжение.

Более низкое напряжение в 36 В применяется для освещения помещений с повышенной опасностью, где невозможно использование стационарного освещения и переносных ламп.

В особенно неблагоприятных условиях для питания источников освещения требуется напряжение не более 12 вольт.

Напряжение 660 вольт используется очень редко, в основном при большой удельной плотности нагрузок и высокой концентрации мощностей.

Источник: https://electric-220.ru/news/ehlektrosnabzhenie_promyshlennykh_predprijatij/2017-06-16-1297

Промышленные системы электроснабжения

Электроснабжение промышленных предприятий

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.

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.

Источник: https://www.gorinkom.ru/elektrika/promyshlennye-sistemy-elektrosnabzheniya.html

Biz-books
Добавить комментарий