Výber hlavných parametrov a prvkov systému napájania priemyselných podnikov

Dodávka elektriny je dodávka elektriny spotrebiteľom a energetický systém je súbor elektrických inštalácií určených na poskytovanie elektriny spotrebiteľom. Systém napájania možno definovať aj ako súbor vzájomne prepojených elektrických inštalácií, ktoré zásobujú región, mesto, podnik (organizáciu).

Účelom vytvorenia systému napájania je poskytnúť spotrebiteľom elektrinu vhodnej kvality s prijateľnými ukazovateľmi spoľahlivosti.

Výber spôsobu stravovania a bodov príjmu energie

Zásobovanie priemyselných podnikov s inštalovaným výkonom spotrebiteľov energie od 5 do 75 mW cez jeden prijímací bod sa odporúča vykonávať s kompaktným usporiadaním spotrebiteľov a cez dva prijímacie miesta - ak existujú dve relatívne výkonné a samostatné skupiny spotrebiteľov na zariadení.

Keď sa napätie napájacej siete líši od napätia distribučnej siete, za prijímací bod sa považuje hlavná znižovacia rozvodňa (GPP). Pri rovnakom napätí sietí je ako prijímací bod poskytnutý centrálny distribučný bod (CRP).

Pre napájanie malých podnikov s inštalovaným výkonom do 10 mW elektrických prijímačov stačí zabezpečiť jedno distribučné miesto kombinované s jednou z trafostaníc. Vo všetkých prípadoch sa odporúča napájať prijímacie body metódou hlbokého vkladania, počet vstupov (v prítomnosti elektrických prijímačov prvej kategórie) by mal byť aspoň dva.

Pre napájanie priemyselných podnikov, GPP a dielní trafostanice TP s najjednoduchšími blokovými schémami bez zberníc a prepínačov pre primárne napätie. Výnimkou z pravidiel sú TP kombinované s RP, pre ktoré je na primárnom napätí na príjem a distribúciu elektriny pri napájaní elektrických spotrebičov prvej a druhej kategórie alebo bez ATS poskytnutá jedna alebo dve zbernicové sekcie s automatickým záložným vstupom (ATS). napájanie elektrických prijímačov tretej kategórie.

Viac informácií o kategóriách priemyselných prijímačov z hľadiska spoľahlivosti napájania nájdete tu: Prijímače elektriny

V distribučných a distribučných rozvodniach v interiéri 6-10 kV, vrátane napájania elektrických spotrebičov prvej kategórie, sa používa jeden zbernicový systém. Sekcie a automatická redundancia sú zabezpečené pre nepretržité napájanie elektrických spotrebičov prvej a druhej kategórie.

Spínanie prípojok nízkeho a stredného výkonu pri napätí 6-10 kV sa vykonáva pomocou ističov s napájacími poistkami alebo bez nich v rámci parametrov nominálneho režimu a režimu nakrátko. Inštalácia spínačov na vstupoch a úsekoch 6-10 kV je zabezpečená pre automatické prepínače, ako aj pre veľké rozvodne s kapacitou 5000-10 000 kVA a viac s počtom výstupných napájačov 15-20 alebo viac. V ostatných prípadoch sú na vstupoch inštalované odpojovače alebo odpínače a odpojovače na sekciách.

Výber napätia

Ak napätie napájacích vedení nie je vyššie ako 10 kV, predpokladá sa, že napätie miestnych sietí sa rovná napätiu zdroja energie. Pri príjme energie zo zdroja s dvoma alebo viacerými napätiami alebo pri projektovaní podnikov s viac veľký výkon, vyžadujúci rozšírenie existujúcich regionálnych rozvodní alebo elektrární, napätia napájacieho vedenia sa vyberajú na základe technických a ekonomických výpočtov.

V priemyselných podnikoch sú najbežnejšie napätia (kV):

• pre prívodné vedenia 110, 35, 10 a 6,

• pre rozvodné siete 10, 6 a 0,4 / 0,23.

Doteraz sa pre široké použitie vo všetkých prípadoch odporúča napätie 10 kV, najmä ak je v závode málo 6 kV motorov. V tomto prípade sú motory 6 kV pripojené k sieti 10 kV cez medzikonverzné transformátory 10/6 kV.

Hlavné napätie pre napájanie a osvetlenie elektrických prijímačov priemyslu je 0,4 / 0,23 kV.

Pozri tiež: Voľba počtu a výkonu transformátorov

Výber schém distribúcie energie pre napätie 6 — 10 kV

Táto voľba závisí od územného rozloženia záťaže, jej veľkosti, ako aj od požadovaného stupňa spoľahlivosti napájania.

V praxi navrhovania napájania priemyselných podnikov sa používajú schémy pre radiálnu a diaľkovú distribúciu energie, ale tieto sa nevyužívajú dostatočne a nie v plnom rozsahu.

Radiálne schémy sa odporúčajú v nasledujúcich prípadoch:

• jednostupňové s jedným radiálnym vedením - na napájanie izolovaných veľkých sústredených záťaží (napríklad 1000 kW synchrónnych motorov pre pohon frézovacích strojov v drevospracujúcom priemysle) a záťaží umiestnených v rôznych smeroch od zdroja energie,

• dvojstupňový s dvoma radiálnymi vedeniami — pre napájanie cez RP dielenských rozvodní a motorov s napätím nad 1000 V (napríklad RP v hlavnej budove dielne).

Pri výhodnom umiestnení rozvodní pre priamy prechod elektrickej siete (bez spätných priechodov, dlhých obchvatov budov a pod.) sa na napájanie jednotransformátorových rozvodní s odberateľmi energie tretej kategórie používajú jednotlivé siete bez rezerv.

Ak je v týchto rozvodniach 15-30% záťaží prvej a druhej kategórie, na vzájomnú zálohu prepojky s napätím do 1000 V sa využíva napájanie susedných jednotransformátorových staníc z rôznych samostatných diaľnic.

Dvojité koncové obvody s jednosmerným napájaním sa používajú na napájanie rozvodní s dvoma sekciami prípojníc a beztransformátorových rozvodní s napájacími prijímačmi prevažne prvej a druhej kategórie.Počet transformátorov s napätím do 10 kV pripojených k jednému hlavnému vedeniu treba brať 2 — 3 s ich výkonom 1000 — 2500 kVA a 3 — 4 nižšími výkonmi.

Typické schematické schémy napájania priemyselných podnikov

Racionálne implementovaná schéma napájania by mala zabezpečiť:

• príjem a rozvod elektriny v súlade s harmonogramom zaťaženia odberateľov elektriny,

• požadovaný stupeň spoľahlivosti napájania,

• možnosť zvýšenia zaťaženia pri rozširovaní a rekonštrukcii podniku,

• efektívnosť, pohodlie a bezpečnosť pri práci,

• primeraná úroveň napätia spotrebičov energie.

Vypracovanie schémy napájania by malo byť založené na týchto údajoch:

• elektrické záťaže, napätia a kategórie elektrických spotrebičov spotrebiteľov elektriny,

• územné rozmiestnenie záťaží a veľkých energetických prijímačov podľa územného plánu, počet a kapacita rozvodní,

• vlastnosti napájacích zdrojov,

• technické špecifikácie energetického systému,

• Požiadavky na núdzový režim.

Pri vývoji schémy napájania je potrebné vziať do úvahy:

• odporúčania pre výber parametrov a prvkov napájacieho obvodu,

• nevyhnutné obmedzenie skratových prúdov, ako aj podmienky na vykonávanie jednoduchej a spoľahlivej reléovej ochrany, automatizácie a diaľkového ovládania,

• preťažiteľnosť transformátorov a káblov, ako aj stupeň redundancie v technologickej časti,

• perspektívy rozvoja podniku v nasledujúcich 10 rokoch.

Schémy zohľadňujú špecifiká odvetvia.Musia zaručiť efektívnosť a spoľahlivosť napájania podniku.

Príklady schém jednoriadkového napájania pre priemyselné podniky pri napätí 6 - 10 kV sú uvedené nižšie.

Napájacie schémy pre priemyselné podniky pri napätí 6 — 10 kV

Ryža. 1. Schéma napájania pri napätí distribučnej siete 6 kV. Kategória zodpovednosti spotrebiteľov elektrickej energie: 1 – prvý a druhý, 2 – tretí, 3 – druhý a tretí

Schéma napájania znázornená na obr. 1 sa odporúča na použitie v stredných podnikoch (inštalovaný výkon od 5 do 75 MW), ktoré zahŕňajú inštalácie a dielne s elektromotormi 10 kV, ktorých zaťaženie je cca 50 % podnikového zaťaženia, s možnosťou priameho napájania ich napätím 10 kV (vlastné GPP, externé zdroje napätím 10 kV).

Ryža. 2. Schéma napájania pri napätí distribučnej siete 10 kV

Schéma napájania znázornená na obr. 2, v tomto štádiu je vhodné použiť ho v tých istých podnikoch, ak je celkové zaťaženie 10 kV z elektromotorov dielní a zariadení výrazne menšie ako 50 % podnikového zaťaženia.

Napájacie obvody s delenými vinutiami transformátorov sa neberú do úvahy, pretože výkon transformátorov inštalovaných v zariadeniach na prepravu plynu v priemyselných podnikoch je zvyčajne nižší ako 25 MBA, t. j. výkon transformátorov vyrobených s delenými vinutiami. V týchto schémach sa uprednostňujú hlavné schémy napájania TP ako najhospodárnejšie.

Schémy napájania na obr. 1 a 2 sú zovšeobecnenia, preto v špecifických prípadoch môžu prvky obvodu (týkajúce sa hlavne 6 kV motorov) chýbať.

Pozri tiež na túto tému: Schémy pre vnútorné napájanie podnikov pre 6 – 10 a 35 – 110 kV a Typické schémy napájania pre podniky