Ремонт
Плитка для фасада постройки 8-11-2012, 10:05

Плитка для фасада постройки

Владельцы недвижимости за городом часто задаются вопросом защиты и украшения различных строений от внешних негативных факторов. Сп...

Тип системы электроснабжения


Виды электроснабжения

Различают:

электроснабжение города;

электроснабжение жилых и общественных зданий;

электроснабжение интеллектуальных зданий (компьютерных и телекоммуникационных систем);

электроснабжение предприятий;

централизованное электроснабжение;

децентрализованное электроснабжение.

Электроснабжение города

Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей и трансформаторных подстанций, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей.

Система ограничивается с одной стороны источниками питания, с другой стороны - вводами электрических сетей к потребителям. В качестве источников питания служат местные электростанции и понижающие подстанции напряжением 35-110 кВ и выше, питание которых осуществляется в свою очередь от электрических сетей энергосистем.

Основные показатели системы определяются местными условиями: размерами города, наличием источников питания, характеристиками потребителей и т.п. Система электроснабжения малого города может иметь вид, указанный на рис.1. Для электроснабжения города предусматриваются местная электростанция и районная подстанция, питающаяся от энергосистемы. Обычно указанные источники питания служат также для электроснабжения промышленных предприятий, расположенных поблизости от города.

Питание городских потребителей осуществляется с помощью распределительных сетей напряжениями 6-10 и 0,38 кВ. Распределительная

сеть 6-10 кВ выполняется по петлевой схеме; в нормальном режиме петли разомкнуты.

Рис.1. Упрощенная структурная схема электроснабжения города

Трансформаторные подстанции ТП с трансформаторами различной мощности питают распределительную сеть 0,38 кВ (сеть общего пользования), которая выполняется в зависимости от характера потребителей. Для питания промышленных предприятий и коммунально-бытовых потребителей могут предусматриваться самостоятельные подстанции ТПП, не связанные с сетью общего пользования. В зависимости от ответственности потребителя ТП могут быть автоматизированы, т.е. снабжены устройствами для автоматического переключения питания потребителя на резервную линию при внезапном выходе из работы основной линии.

По мере увеличения размеров города распределительная сеть 6 - 10 кВ становится недостаточной для охвата всех потребителей, расположенных на его территории. В систему электроснабжения вводятся дополнительные

элементы, в частности питающая сеть 6 - 10 кВ, а также сети более высоких напряжений.

В числе потребителей города встречаются также крупные промышленные потребители, электроснабжение которых осуществляется отдельными питающими линиями 6-10 кВ и трансформаторными распределительными подстанциями РТП. ОтРТП производится питание внутризаводской распределительной сети 6-10 кВ.

Аналогично электроснабжение крупных коммунальных предприятий, как, например, главной водопроводной станции, трамвайных подстанций и т.д., относящихся, как правило, к электроприемникам I категории, также осуществляется с помощью самостоятельных питающих сетей 6-10 кВ, опирающихся на разные источники питания.

Система электроснабжения крупного города характеризуется большим количеством источников питания и их мощностью.

Электроснабжение центральных районов города осуществляется за счет сетей промежуточного напряжения 35 кВ и городских подстанций 35/6-10 кВ. Сеть 35 кВ выполняется, как правило, по радиальной резервируемой схеме. Подстанции 35/6-10 кВ имеют развитые распределительные устройства (РУ) 35 кВ и их мощность может доходить до 30-40 МВА в зависимости от размеров города.

Распределительная сеть 6-10 кВ характеризуется еще большей степенью автоматизации. Электроснабжение крупных промышленных потребителей может осуществляться при более высоких напряжениях чем 6-10 кВ. Поскольку система электроснабжения крупного города, содержит большое количество источников питания и сетей различных напряжений, точное определение границ системы со стороны высокого напряжения представляет определенные трудности, так как некоторые ее элементы могут быть отнесены к элементам энергосистемы.

Рис.2. Система электроснабжения крупного города

Параметры кольцевой сети 110 кВ между подстанциями I к II определяются только условиями питания потребителей города, если иметь в виду подстанциюIV (рис.2). С другой стороны, следует учитывать условия энергосистемы, так как, кроме городских подстанцийIIIиVI, с кольцевой сетью связана также электростанцияVII.

Из рассмотренного следует, что основные показатели системы электроснабжения города определяются его размерами, условиями энергосистемы, характеристиками потребителей и другими местными особенностями.

Уточним наименования основных элементов системы. Электрическая сеть 35 - 110 кВ и выше, включая понижающие подстанции этого же напряжения, называется электроснабжающей сетью. Она включает сеть, связывающую между собой источники питания и распределяющую энергию между районами города, и сеть, используемую для ввода высокого напряжения в центральные районы или непосредственно к крупным потребителям города.

Первая сеть выполняется в виде кольца, охватывающего город, и по этой причине может быть названа кольцевой сетью. Вторая называется сетью

глубокого ввода. Согласно ПУЭ, глубоким вводом называется система электроснабжения с приближением высшего напряжения к электроустановкам потребителей с наименьшим количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. Схема кольцевой сети определяется местными условиями и может быть достаточно сложной. Сеть глубоких вводов 35-110 кВ независимо от особенностей города выполняется, как правило, по простейшей схеме в виде двух взаимно резервируемых радиальных линий 35-110 кВ. В системах с тремя напряжениями сеть промежуточного напряжения 35 кВ при наличии кольцевой сети 110кВ и выше по существу является также сетью глубокого ввода.

Соответственно указанному делению сетей можно различать понижающие подстанции: первичные или опорные подстанции, соединяющие энергосистему и генерирующие источники с кольцевой сетью; кольцевые подстанции и подстанции глубокого ввода; вторичные понижающие подстанции промежуточного напряжения 35 кВ - при их наличии. Параметры, схемы и конструктивное выполнение указанных подстанций определяются их местом в системе электроснабжения города.

Согласно ПУЭ, распределительной линией, являющейся элементом распределительной сети, называется линия, питающая ряд ТП от центра питания или РП, или вводы к электроустановкам потребителей. Питающей линией называется линия, питающая РП или подстанции от центра питания, без распределения электроэнергии по ее длине. Распределительным пунктом (РП) называется подстанция промышленного предприятия или городской электрической сети, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без ее преобразования и трансформации.

Анализ принципов построения систем электроснабжения городов позволяет установить основные задачи, возникающие при выборе рационального осуществления таких систем. К ним относятся: выбор схемы построения системы; величины напряжения сетей и количества

трансформаций энергии; определение оптимальных параметров основных элементов электроснабжающей и распределительных сетей.

Если принцип построения системы определяется местными особенностями города, включая характеристики источников питания, напряжением электрических сетей энергосистемы, географическим положением города и т.п., то решение остальных вопросов допускает обобщенный подход, независимо от местных условий.

Все указанные вопросы рационального выполнения городской системы электроснабжения имеют технико-экономический характер, в связи с чем их решение должно базироваться на использовании соответствующей методики технико-экономических расчетов.

studfiles.net

Элементы систем электроснабжения и их классификация

 Системы электроснабжения сооружаются для обеспечения электроприемников электроэнергией в необходимом количестве и требуемого качества.

Электроприемник (ЭП), как составляющая часть электрического хозяйства предприятия, организации, любого электрифицированного рбъекта представляет собой аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой фид энергии, например, электродвигатель, электрический источник света, нагревательный элемент.

Электроэнергия используется для привода различных механизмов, искусственного освещения, электротсхнологии, для специальных целей измерения, учетадконтроля, автоматики и защиты, а также для биологических и медицинских целей.

Электроприемник или группу электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещенных на определенной территории, например, станок, цех, предприятие, называют потребителем электрической энергии.

Все потребители народного хозяйства подразделяются на следующие виды: а) промышленные предприятия (используют 55…65 % всего объема расходуемой электроэнергии в народном хозяйстве); б) жилые и общественные здания, коммунально-бытовые предприятия и организации (25…35 %); в) сельскохозяйственное производство (10… 15 %); г) электрифицированный транспорт (2…4 %).

На электрическое освещение приходится 10… 12 % всей расходуемой электроэнергии в народном хозяйстве.

Классификация промышленных электропотребителей

Промышленные предприятия могут быть классифицированы по следующим основным признакам:

  1. по суммарной установленной (номинальной) мощности электроприемников : а) малые предприятия — до 5 мВт; б) средние предприятия — 5..75 мВт; в) крупные предприятия — свыше 75 мВт:
  2. по принадлежности к соответствующей отрасли промышленности (металлургические, машиностроительные, нефтехимические и др.);
  3. по тарифным группам и условиям определения мощности средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях предприятия: а) с присоединенной трансформаторной мощностью 750 кВ’А и выше — I группа; б) с присоединенной трансформаторной мощностью менее 750 кВА — II группа. Предприятия I тарифной группы оплачивают полученную электроэнергию в основном по двухставочному тарифу (за потребленную мощность — основная ставка, за потребленную электроэнергию — дополнительная тарифная ставка). Мощность компенсирующих устройств выбирается одновременно с основными элементами системы электроснабжения. Предприятия II тарифной группы оплачивают полученную электроэнергию по одноставочному тарифу. Мощность компенсирующих устройств, которые необходимо установить в электрической сети предприятия, указывается энергосистемой;
  4. по категории надежности электроснабжения. При существующем разделении электроприемников по требованиям надежности электроснабжения на I, II и III категории конкретное предприятие можно отнести к той или иной категории или категориям надежности, оценивая процентный состав приемников разных категорий;
  5. по категории энергетических служб. Всего существует 12 категорий энергетических служб. Конкретная категория определяется величиной суммарной плановой трудоемкости годового плана планово-предупредительного ремонта энергетического оборудования и сетей предприятия. Именно эта величина наиболее объективно отражает масштабы и сложность энергетического хозяйства любого предприятия и обуславливает штаты отдела главного энергетика и его подразделений.

Большая часть промышленных предприятий размещается в городах.

Являясь основными потребителями электроэнергии, города в зависимости от численности населения, подразделяются на: крупнейшие— более 500 тыс. чел; крупные— 250—5 00 тыс.; большие — 100—250 тыс.; средние— 50—100 тыс.; малые — до 50 тыс. чел.

В свою очередь территория города по назначению подразделяется на следующие зоны: ‘промышленную — для размещения производственных предприятий; коммунально-складскую — для размещения транспортных предприятий (автобаз, троллейбусных и трамвайных парков); внешнего транспорта — для размещения транспортных сооружений, вокзалов, портов, станций; селитебную — для размещения жилых районов, общественных зданий и сооружений, мест отдыха населения.

Основу застройки городов составляют гражданские здания, представляющие собой объекты непроизводственной сферы народного хозяйства: жилые дома, общежития, гостиницы, предприятия торговли и общественного питания, школы и дошкольные учреждения, предприятия бытового обслуживания и коммунального хозяйства и др.

Расположение потребителей (электроприемников) на генплане (плане) предприятия или города, величина и характер их электрических нагрузок, характеристика электроприемников с точки зрения надежности обеспечения их электроэнергией являются основными исходными данными, определяющими выбор соответствующей системы электроснабжения.

Основные определения электрической сети

Под системой электроснабжения понимается совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.

Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. Система электроснабжения является подсистемой электроэнергетической системы и одновременно составной частью электрического хозяйства предприятия, организации.

Электроэнергетическая (электрическая) система — это электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии.

Под энергетической системой понимается совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Электрическая станция — это установка или группа установок для производства электроэнергии или электрической и тепловой энергии.

Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из подстанций, линий электропередачи, токопроводов, аппаратуры присоединения, защиты и управления.

Подстанция — это электроустановка для приема, преобразования и распределения электроэнергии.

Под линией электропередачи понимается устройство, предназначенное для передачи и распределения или только для передачи электроэнергии на расстояние.

Электрическим хозяйством предприятия называется совокупность электроустановок, электрических и неэлектрических изделий, не являющихся частью электрической сети, но обеспечивающих ее функционирование; помещений, зданий и сооружений, которые эксплуатируются электротехническим или подчиненным ему персоналом; людских, материальных и энергетических ресурсов и информационного обеспечения, необходимых для жизнедеятельности электрического хозяйства.

Принципы работы системы электроснабжения

Работа всей системы электроснабжения регламентирована в основном режимами потребления электроэнергии, ее техническим и ремонтным обслуживанием.

По способу использования системы электроснабжения относятся к непрерывно работающим. Это сложные динамичные системы, характеризующиеся многообразием внешних и внутренних связей.

Режимы производства, передачи и распределения электроэнергии в системах электроснабжения неразрывно связаны с режимами питающих энергосистем. Потребители задают режим нагрузок и формируют график нагрузки питающей энергосистемы. Энергосистема оказывает влияние на систему электроснабжения изменением располагаемой мощности источников питания, уровнями напряжения и частоты, величинами токов короткого замыкания, требованиями устойчивости и надежности.

Техническое и ремонтное обслуживание систем электроснабжения представляет комплекс работ, направленных на поддержание исправности или работоспособности оборудования и линий электропередачи. Оно в значительной степени определяет уровень эксплуатационной надежности электроснабжения.

Современный уровень развития систем электроснабжения предполагает необходимость объективных законов формирования питающих энергосистем и электрического хозяйства предприятий.

pue8.ru

Системы электроснабжения

Основные понятия. Под электроснабжением понимается обеспечение потребителей электрической энергией. Система электроснабжения(СЭС) – это совокупность электроустановок электрических станций (генерирующих мощностей), электрических сетей (включая подстанции и линии электропередачи различных типов и напряжений) и приемников электроэнергии, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования, распределения и потребления электрической энергии.

Границы СЭС определены вниз от границы раздела потребитель - энергоснабжающая организация (граница балансовой принадлежности) до индивидуального электроприемника.

Система электроснабжения может включать в себя:

- источники электроэнергии, например: ГЭС, ТЭС, солнечная батарея, ветрогенератор;

- систему передачи электроэнергии, например: воздушная линия электропередачи, кабельная линия электропередачи, электропроводка;

- систему преобразования электроэнергии, например: трансформатор, выпрямитель, преобразователь частоты, конвертор;

- систему распределения электроэнергии, например: открытое распределительное устройство, закрытое распределительное устройство;

- систему релейной защиты и автоматики, например: защита от перенапряжения, грозозащита, защита от короткого замыкания, дуговая защита;

- систему управления и сигнализации, например: система диспетчерской связи, автоматизированная система контроля и управления энергией (АСКиУЭ), автоматизированная система коммерческого учёта энергии (АСКУЭ);

- систему эксплуатации, например: технологические карты, графики нагрузки, графики регламентного технологического обслуживания;

- систему собственных нужд, например: системы обогрева, освещения, вентиляции в зданиях и сооружениях, где размещены элементы СЭС;

- систему гарантированного электроснабжения наиболее ответственных потребителей, например: источник бесперебойного питания, система автономного электроснабжения (САЭ), система резервного электроснабжения (СРЭ), мобильная система аварийного электроснабжения (МСАЭ), автоматический ввод резерва.

Упрощенная схема электроснабжения объекта включает:

- источник питания (ИП);

- линии электропередачи (ЛЭП), осуществляющие транспорт электрической энергии от источника питания к предприятию;

- пункты приема электрической энергии (ППЭ);

- распределительные сети;

- приемники электрической энергии (ЭП).

На рис. 11.2. представлена упрощенная структура электроснабжения объекта. Систему электроснабжения предприятия можно условно разбить на три части: систему питания, систему распределения и систему потребления.

В качестве источника питания (ИП) могут быть:

- электрическая станция или подстанция энергосистемы;

- электрическая станция предприятия.

Рис. 11.2. Структура электроснабжения объекта

Собственная электростанция на промышленных предприятиях строится в следующих случаях:

· при большом потреблении тепла;

· при размещении предприятия в удаленных районах, имеющих слабые электрические связи с энергосистемой;

· при наличии специальных требований к надежности электроснабжения.

· При выборе источника питания необходимо учитывать следующие факторы:

· признаки качества электроснабжения (надежность, напряжение, частота и допустимые пределы их отклонения);

· величину мощности и напряжения питания потребителей.

· В качестве пункта приема электрической энергии может быть:

· подстанция глубокого ввода (ПГВ), служит, как правило, для питания локального объекта или мощного обособленного производства предприятия и находится в центре электрических нагрузок объекта (производства);

· главная понизительная подстанция (ГПП), служит для питания нескольких потребителей (объектов).

Схемы с одним пунктом приема электрической энергии следует применять при отсутствии специальных требований к надежности питания приемников электрической энергии и компактном их расположении на территории предприятия. Схемы с двумя и более пунктами приема электрической энергии следует применять:

· при наличии специальных требований к надежности электроснабжения;

· при наличии на предприятиях двух и более относительно мощных обособленных групп потребителей;

· во всех случаях, когда применение нескольких пунктов приема электрической энергии целесообразно по экономическим соображениям;

· при поэтапном развитии предприятия, когда для питания вновь вводимых мощных узлов нагрузок в будущем целесообразно сооружение отдельного пункта приема электрической энергии.

Питание пунктов приема электрической энергии при наличии приемников электрической энергии первой категории осуществляется от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. При этом питание пунктов приема электрической энергии осуществляется по двум одноцепным воздушным линиям или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам.

При выходе из строя одной линии оставшаяся в работе должна обеспечить питание всех приемников электрической энергии первой категории, а также приемников электрической энергии второй и третьей категорий, работа которых необходима для безаварийного функционирования основных производств технологического процесса предприятия.

Классификация систем электроснабжения.По типу источников электроэнергии системы электроснабжения подразделяются на: электрохимические, дизель-электрические, атомные и т. д.

По конфигурации различают СЭС: централизованные, децентрализованные, комбинированные.

Системы электроснабжения классифицируют также:

1) по роду и частоте тока - постоянного тока, переменного тока 50 Гц, переменного тока 400 Гц и др.;

2) по числу фаз - одно-, двух-, трёх-, многофазные;

3) по режиму нейтрали - с изолированной нейтралью, глухозаземлённой нейтралью, компенсированной нейтралью и т.д.;

4) по надёжности электроснабжения - обеспечение потребителей 1 (1А, 1Б, 1В), 2, 3 категорий надёжности, обеспечение смешанных потребителей;

5) по назначению - системы автономного, резервного, аварийного, дежурного электроснабжения;

6) по степени мобильности - стационарные, мобильные, возимые, носимые;

7) по принадлежности к основному потребителю - СЭС автомобиля, танка, вертолёта, спутника и т.д.

Основными характеристиками систем электроснабжения являются:

- качественные характеристики;

- количественные характеристики;

- условия функционирования.

При проектировании систем электроснабжения на основании исходных данных – количественных характеристик и условий эксплуатации, необходимо обеспечить качественные характеристики СЭС.

Качественные характеристики СЭС определяют работоспособность системы и характеризуются структурой и свойствами системы, а также условиями ее эксплуатации. Качественные характеристики в основном определяются требованиями к системам электроснабжения.

Количественные характеристики систем электроснабжения определяются количественными характеристиками приемников электрической энергии их территориальным размещением и, как следствие, структурой систем электроснабжения.

Условия функционирования систем электроснабжения определяются влиянием условий окружающей природной среды, технико-технологическими и организационно-экономическими условиями.

В процессе эксплуатации систем электроснабжения необходимо рассматривать три возможных режима ее работы.

Нормальный режим – установившийся режим работы системы, при котором обеспечивается бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией в необходимом количестве и установленного качества и продолжающийся как угодно долго.

Аварийный режим – кратковременный переходный режим, связанный с нарушением нормального режима и продолжающийся до отключения поврежденного элемента системы.

Послеаварийный режим – режим, в котором находится система в результате нарушения, и длящийся до восстановления нормального режима после локализации отказа.

Основные требования, предъявляемые к СЭС. Требования, предъявляемые к системе электроснабжения предприятий, в основном, зависят от характера электрических нагрузок, особенностей технологии производства, климатических условий, загрязненности окружающей среды и других факторов. Ниже рассмотрим основные из них.

Экономичность систем электроснабжения.Система электроснабжения удовлетворяет требованиям экономичности, если затраты на ее создание, эксплуатацию и развитие должны быть минимальны или должен быть минимальный срок окупаемости.

Технико-экономические расчеты (ТЭР) выполняется по предприятию в целом, так как основные доходы поступают от реализации продукции основного производства.

При выполнении учебных проектов экономические расчеты при проектировании СЭС предприятия ограничиваются сравнением технических решений. При сравнении вариантов необходимо, чтобы они были технически равноценны и экономически сопоставимы.

При равенстве показателей вариантов или незначительной разнице (5-10 %) следует отдавать предпочтение тому варианту, у которого лучше качественные показатели, который более перспективен с точки зрения развития предприятия (например, с более гибкой и удобной в эксплуатации схемой, новейшим оборудованием и т.п.).

Надежность электроснабжения потребителей.Надежность любой системы – это ее свойство выполнять заданные функции в заданном объеме и требуемого качества при определенных условиях функционирования. Применительно к СЭС одной из основных функций является бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией в необходимом количестве и установленного качества.

Надежность является сложным комплексным свойством и в зависимости от назначения объекта и условий функционирования может включать ряд единичных свойств (отдельно или в сочетании), основными из которых являются: сохраняемость, долговечность, безотказность, ремонтопригодность, режимная управляемость, устойчивость и живучесть.

Для характеристики надежности объектов энергетики определяются основные показатели надежности: параметр потока отказов, время восстановления, и вспомогательные – частота ремонтов и их продолжительность. Показатели надежности определяются для узла нагрузки главной схемы систем электроснабжения с учетом режима работы системы (нормальный, аварийный, послеаварийный).

Для определения оптимального уровня надежности электроснабжения потребителей необходимо знать величину ожидаемого годового ущерба при перерывах электроснабжения, который определяется особенностями технологического процесса с учетом частоты и длительности перерывов электроснабжения.

Основные способы повышения надежности систем электроснабжения:

- повышение надежности источников питания;

- повышение надежности отдельных элементов системы;

- уменьшение числа последовательно включенных элементов в СЭС;

- усовершенствование релейной защиты и автоматики СЭС;

- совершенствование системы технического обслуживания и ремонта электроустановок;

- повышение квалификации обслуживающего персонала.

Таким образом, повышение надежности системы электроснабжения является комплексной задачей, которая может быть решена на основе технологического и экономического анализа режимов СЭС, условий ее функционирования.

Система электроснабжения, отвечающая требованиям надежности, должна обеспечивать:

- выполнение своих функций при определенных условиях;

- безопасность и удобство эксплуатации;

- возможность дальнейшего развития.

Одним из основных условий функционирования электроустановок и СЭС в целом являются надежная работа при воздействии условий окружающей природной среды (погодно-климатические условия) и технико-технологических условий. Поэтому, при выборе элементов систем электроснабжения, необходимо учитывать: как климатические условия эксплуатации (макроклимат, включая загрязнение окружающей среды), так и технико-технологические условия эксплуатации (микроклимат: температура, влажность, запыленность, химически-агрессивные и пожаро-взрывоопасные зоны).

Безопасность СЭС– это свойство системы сохранять с некоторой вероятностью безопасное состояние при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-технической документацией (монтаж, эксплуатация и проведение ремонтных работ). Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от воздействия электрического тока, электромагнитного поля и статического электричества.

На этапе проектирования систем электроснабжения должна быть предусмотрена возможность ее реконструкции, при развитии производства предприятия, без значительных капитальных затрат.

Дата добавления: 2017-12-03; просмотров: 555;

znatock.org

Общая характеристика систем электроснабжения объектов

Общая характеристика систем электроснабжения объектов.

Основные требования, предъявляемые к СЭС.

Проектирование систем электроснабжения.

Характеристика системы электроснабжения

Предприятие является потребителем электроэнергии (абонентом) а

система электроснабжения это совокупность электроустановок,

предназначенных для обеспечения его электрической энергией.

Основными характеристиками СЭС являются:

-качественные характеристики;

-количественные характеристики;

-условия функционирования.

При проектировании на основании исходных данных – количественных характеристик и условий эксплуатации, необходимо обеспечить качественные характеристики СЭС.

Качественные характеристики СЭС – определяют работоспособность системы и характеризуются структурой и свойствами СЭС, а также условиями ее эксплуатации. Качественные характеристики в основном определяются требованиями к СЭС.

Количественные характеристики СЭС определяются количественными характеристиками ЭП их территориальным размещением и, как следствие, структурой СЭС.

Условия функционирования СЭС определяются влиянием условий окружающей природной среды,технико-технологическимииорганизационно-экономическимиусловиями.

В процессе эксплуатации СЭС необходимо рассматривать три возможных режима ее работы.

Нормальный режим СЭС – установившийся режим работы системы,

при котором обеспечивается бесперебойное снабжение потребителей

электроэнергией в необходимом количестве и установленного качества и продолжающийся как угодно долго.

Аварийный режим СЭС – кратковременный переходный режим,

связанный с нарушением нормального режима и продолжающийся до отключения поврежденного элемента системы.

Послеаварийный режим СЭС – режим, в котором находится система в результате нарушения, и длящийся до восстановления нормального режима после локализации отказа.

Упрощенная структура систем электроснабжения

Электроснабжение – обеспечение потребителей электрической энергией.

Система электроснабжения (СЭС) – совокупность электроустановок,

предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.

Границы СЭС определены вниз от границы раздела потребитель -

энергоснабжающая организация (граница балансовой принадлежности) до индивидуального электроприемника.

Упрощенная схема электроснабжения объекта включает:

источник питания (ИП);

линии электропередачи (ЛЭП), осуществляющих транспорт электрической энергии от ИП к предприятию;

пункта приема электрической энергии (ППЭ);

распределительные сети;

приемники электрической энергии (ЭП).

На рис. представлена упрощенная структура электроснабжения объекта.

Рисунок Структура электроснабжения объекта

Систему электроснабжения предприятия можно условно разбить на 3

части: систему питания, систему распределения и систему потребления.

В качестве ИП могут быть:

-электрическая станция или подстанция энергосистемы;

-электрическая станция предприятия.

Собственная электростанция на предприятии строится в следующих случаях:

-при большом потреблении тепла;

-при размещении предприятия в удаленных районах, имеющих слабые электрические связи с энергосистемой;

-при наличии специальных требований к надежности электроснабжения;

При выборе ИП необходимо учитывать следующие факторы:

- признаки качества электроснабжения (надежность, напряжение,

частота и допустимые пределы их отклонения);

- величину мощности и напряжения питания потребителей.

В качестве ППЭ может быть:

- подстанция глубокого ввода (ПГВ), служит, как правило, для питания локального объекта или мощного обособленного производства

предприятия и находится в центре электрических нагрузок объекта

(производства).

- главная понизительная подстанция (ГПП), служит для питания нескольких потребителей (объектов).

Схемы с одним ППЭ следует применять при отсутствии специальных требований к надежности питания ЭП и компактном их расположении на территории предприятия.

Схемы с двумя и более ППЭ следует применять:

-при наличии специальных требований к надежности электроснабжения;

-при наличии на предприятиях двух и более относительно мощных обособленных групп потребителей;

-вовсех случаях, когда применение нескольких ППЭ целесообразно по экономическим соображениям;

- при поэтапном развитии предприятия, когда для питания вновь вводимых мощных узлов нагрузок в будущем целесообразно сооружение отдельного ППЭ.

Питание ППЭ при наличии ЭП первой категории осуществляется от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. При этом питание ППЭ осуществляется по двум одноцепным воздушным линиям или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам [2].

При выходе из строя одной линии оставшаяся в работе должна обеспечить питание всех ЭП первой категории, а также ЭП второй и третьей категорий, работа которых необходима для безаварийного функционирования основных производств технологического процесса предприятия.

Основные требования, предъявляемые к СЭС

Требования, предъявляемые к системе электроснабжения предприятий,

в основном, зависят от характера электрических нагрузок, особенностей технологии производства, климатических условий, загрязненности окружающей среды и других факторов.

Экономичность систем электроснабжения

Система электроснабжения удовлетворяет требованиям экономичности если затраты на ее создание, эксплуатацию и развитие должны быть минимальны или минимальный срок окупаемости.

Технико-экономическиерасчеты (ТЭР) выполняется по предприятию в целом, так как основные доходы поступают от реализации продукции основного производства.

При выполнении учебных проектов экономические расчеты при проектировании СЭС предприятия ограничиваются сравнением технических решений. При сравнении вариантов необходимо, чтобы они были технически равноценны и экономически сопоставимы.

При равенстве показателей вариантов или незначительной разнице (5-

10 %) следует отдавать предпочтение тому варианту, у которого лучше качественные показатели, который более перспективен с точки зрения развития предприятия (например, с более гибкой и удобной в эксплуатации схемой, новейшим оборудованием и т.п.).

Надежность электроснабжения потребителей

Надежность любой системы – это ее свойство выполнять заданные функции в заданном объеме и требуемого качества при определенных условиях функционирования. Применительно к СЭС одной из основных функций является бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией в необходимом количестве и установленного качества.

Надежность является сложным комплексным свойством и в зависимости от назначения объекта и условий функционирования может включать ряд

единичных свойств (отдельно или в сочетании), основными из которых являются: сохраняемость, долговечность, безотказность,

ремонтопригодность, режимная управляемость, устойчивость и живучесть.

Для характеристики надежности объектов энергетики определяются основные показатели надежности: параметр потока отказов, время восстановления, и вспомогательные – частота ремонтов и их продолжительность. Показатели надежности определяются для узла нагрузки главной схемы СЭС с учетом режима работы СЭС (нормальный,

аварийный, послеаварийный).

Для определения оптимального уровня надежности электроснабжения потребителей необходимо знать величину ожидаемого годового ущерба при перерывах электроснабжения, который определяется особенностями технологического процесса с учетом частоты и длительности перерывов электроснабжения.

Основные способы повышения надежности СЭС:

-повышение надежности источников питания;

-повышение надежности отдельных элементов СЭС;

-уменьшение числа последовательно включенных элементов в СЭС;

-усовершенствование релейной защиты и автоматики СЭС;

-совершенствование системы технического обслуживания и ремонта электроустановок;

-повышение квалификации обслуживающего персонала.

Таким образом, повышение надежности СЭС является комплексной задачей, которая может быть решена на основе технологического и экономического анализа режимов СЭС, условий ее функционирования.

Выполнение своих функций при определенных условиях

Одним из основных условий функционирования электроустановок и СЭС в целом являются надежная работа при воздействии условий

окружающей природной среды (погодно-климатическиеусловия) и

технико-технологическихусловий.

Поэтому, при выборе элементов СЭС, необходимо учитывать: как климатические условия эксплуатации (макроклимат, включая загрязнение окружающей среды), так и технико-технологическиеусловия эксплуатации

(микроклимат: температура, влажность, запыленность, химически-

агрессивные и пожаро-взрывоопасныезоны).

Безопасность и удобство эксплуатации

Безопасность СЭС – это свойство СЭС сохранять с некоторой вероятностью безопасное состояние при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-техническойдокументацией

(монтаж, эксплуатация и проведение ремонтных работ).

Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от воздействия электрического тока, электромагнитного поля и статического электричества.

Возможность дальнейшего развития

На этапе проектирования СЭС должна, предусмотрена возможность ее реконструкции, при развитии производства предприятия, без значительных капитальных затрат.

Проектирование систем электроснабжения

Для правильного решения всех задач проектирования СЭС необходимо строго соблюдать как требования к СЭС (экономичность, надежность,

безопасность), так и условия ее функционирования, особенно технико-

технологические условия, и режимы работы ЭП.

При проектировании, и построении систем электроснабжения

промышленных предприятий следует предусмотреть:

-гибкость системы и оптимизацию параметров путем выбора номинальных напряжений;

-требования к надежности и качеству электроснабжения с учетом возможных режимов работы СЭС;

-рациональное число и мощность трансформаторов;

-требования к схемам и конструкциям РУ;

-ограничение токов короткого замыкания;

-средства компенсации реактивной мощности и регулирование напряжения;

-мероприятия по снижению потерь электроэнергии;

-системы обслуживания и ремонта электрооборудования и т.д.

Основные этапы разработки и построения СЭС

-Определение условий получения электроэнергии от энергосистемы и необходимости строительства собственной электростанции;

-Анализ потребителей электрической энергии по следующим признакам: технологическим, территориальным, напряжению и роду тока,

надежности, характеру нагрузки. По каждой группе определяется величина

расчетной нагрузки.

-Определение типа ППЭ, РП, ТП, числа секций (систем) шин и питающих вводов и их размещение на генеральном плане предприятия;

-Выбор и обоснование связей между ИП и ППЭ, между ППЭ и РП,

ТП, ПП;

- Формирование окончательного варианта структуры СЭС.

Основные принципы проектирования и построения схемы СЭС

-Максимальное приближение высокого напряжения к потребителям;

-Отказ от «холодного резервирования» в схемах;

-Секционирование на всех уровнях СЭС;

-Выбор оптимального режима работы элементов СЭС.

В большинстве случаев для СЭС предприятий в нормальном режиме применяются разомкнутые схемы работы элементов.

Основные задачи, решаемые при проектировании СЭС

-Определение электрических нагрузок характерных групп ЭП и узлов нагрузок, а также проектируемого объекта в целом;

-Определение структуры СЭС: числа и места размещения ППЭ, РП,

ТП, числа и мощности силовых трансформаторов, средств компенсации

реактивной мощности, схем электрических соединений элементов СЭС;

-Определение рационального напряжения системы питания и распределения электрической энергии;

-Выбор способа транспорта электрической энергии, как системы питания, так и системы распределения;

-Выбор конструктивного исполнения ЭУ и типов электрооборудования

сучетом условий их функционирования, требований надежности,

экономичности и безопасности;

- Определение технических средств для обеспечения электробезопасности при ее эксплуатации.

Решение задач проектирования и эксплуатации СЭС постоянно усложняется т.к. совершенствуются и внедряются новые энергосберегающие технологии, обновляется электрооборудование,

повышаются требования к качеству электрической энергии и надежности электроснабжения.

Таким образом, проектирование системы электроснабжения является трудоемкой и многофункциональной задачей, для решения которой необходимо применение вычислительной техники при расчете нагрузок и оптимизации распределения электроэнергии, как внутри предприятия, так и по его подразделениям.

studfiles.net


Смотрите также


 

Опрос
 

Кто вам делал ремонт в квартире?

Делал самостоятельно
Нанимал знакомых, друзей
Нашел по объявлению
Обращался в строй фирму

 
Все опросы
 
remnox.ru © 2012- Строительство и ремонт При копировании материалов ссылка на сайт обязательна!