Výběr hlavních parametrů a prvků systému napájení průmyslových podniků

Dodávka elektřiny je dodávka elektřiny spotřebitelům a energetický systém je soubor elektrických instalací určených k poskytování elektřiny spotřebitelům. Napájecí soustavu lze také definovat jako soubor vzájemně propojených elektroinstalací, které zásobují region, město, podnik (organizaci).

Účelem vytvoření systému napájení — poskytovat spotřebitelům elektřinu odpovídající kvality s přijatelnými ukazateli spolehlivosti.

Volba stravovacích metod a bodů příjmu energie

Zásobování průmyslových podniků s instalovaným výkonem spotřebitelů energie od 5 do 75 mW přes jedno přijímací místo se doporučuje provádět s kompaktním uspořádáním spotřebitelů a přes dvě přijímací místa - pokud existují dvě relativně výkonné a samostatné skupiny spotřebitelů na zařízení.

Pokud je napětí napájecí sítě odlišné od napětí distribuční sítě, je jako přijímací bod brána hlavní snižovací rozvodna (GPP). Při stejném napětí sítí je jako přijímací bod zajištěn centrální distribuční bod (CRP).

Pro napájení malých podniků s instalovaným výkonem do 10 mW elektrických přijímačů stačí zajistit jedno distribuční místo kombinované s jednou z trafostanic. Ve všech případech se doporučuje napájet přijímací body metodou hlubokého vložení, počet vstupů (v přítomnosti elektrických přijímačů první kategorie) by měl být alespoň dva.

Pro napájení průmyslových podniků, GPP a dílen trafostanice TP s nejjednoduššími blokovými schématy bez sběrnic a přepínačů pro primární napětí. Výjimkou z pravidel jsou TP kombinované s RP, u kterých je na primárním napětí pro příjem a distribuci elektřiny zajištěna jedna nebo dvě sběrnicové sekce s automatickým záložním vstupem (ATS) při napájení elektrických spotřebičů první a druhé kategorie nebo bez ATS při napájení elektrických přijímačů třetí kategorie.

Více informací o kategoriích průmyslových přijímačů z hlediska spolehlivosti napájení naleznete zde: Přijímače elektřiny

V distribučních a distribučních rozvodnách v interiéru 6-10 kV, včetně napájení elektrických spotřebičů první kategorie, se používá jeden sběrnicový systém. Pro nepřetržité napájení elektrických spotřebičů první a druhé kategorie je zajištěno dělení a automatická redundance.

Spínání přípojek nízkého a středního výkonu při napětí 6-10 kV se provádí pomocí výkonových jističů s napájecími pojistkami nebo bez nich v parametrech jmenovitý režim a režim nakrátko. Instalace spínačů na vstupech a úsecích 6-10 kV je zajištěna pro automatické předávací spínače, stejně jako pro velké rozvodny o výkonu 5000-10 000 kVA a více s počtem vývodů 15-20 a více. V ostatních případech jsou odpojovače nebo odpínače instalovány na vstupech a odpojovače na sekcích.

Volba napětí

Pokud napětí napájecích vedení není vyšší než 10 kV, předpokládá se, že napětí místních sítí je rovné napětí zdroje energie. velký výkon, vyžadující rozšíření stávajících regionálních rozvoden nebo elektráren, napětí napájecího vedení se volí na základě technických a ekonomických výpočtů.

V průmyslových podnicích jsou nejběžnější napětí (kV):

• pro napájecí linky 110, 35, 10 a 6,

• pro distribuční sítě 10, 6 a 0,4 / 0,23.

Až dosud se pro široké použití ve všech případech doporučuje napětí 10 kV, zvláště když je v závodě málo motorů 6 kV. V tomto případě jsou motory 6 kV připojeny k síti 10 kV přes mezikonverzní transformátory 10/6 kV.

Hlavní napětí pro napájení a osvětlení průmyslových elektrických přijímačů je 0,4 / 0,23 kV.

Viz také: Volba počtu a výkonu transformátorů

Výběr schémat distribuce energie pro napětí 6 — 10 kV

Tato volba závisí na územním rozložení zátěží, jejich velikosti a také na požadovaném stupni spolehlivosti napájení.

V praxi navrhování napájení průmyslových podniků se používají schémata pro radiální a kmenovou distribuci energie, ale ty se nepoužívají dostatečně a ne v plném rozsahu.

Radiální schémata se doporučují v následujících případech:

• jednostupňové s jedním radiálním vedením - pro napájení izolovaných velkých soustředěných zátěží (například 1000 kW synchronních motorů pro pohon frézek v dřevozpracujícím průmyslu) a zátěží umístěných v různých směrech od zdroje energie,

• dvoustupňový se dvěma radiálními vedeními — pro napájení přes RP dílenských rozvoden a motorů s napětím nad 1000 V (např. RP v hlavní budově dílny).

Při výhodném umístění rozvoden pro přímočarý průchod elektrické sítě (bez zpětných průchodů, dlouhých obchvatů budov apod.) se pro napájení jednotransformátorových rozvoden spotřebiči energie třetí kategorie používají jednotlivé sítě bez rezerv.

Pokud je v těchto rozvodnách 15-30% zatížení první a druhé kategorie, je pro vzájemné zálohování propojky s napětím do 1000V využito napájení sousedních jednotransformátorových rozvoden z různých jednotlivých dálnic.

Dvojité end-to-end obvody s jednosměrným napájením slouží k napájení rozvoden se dvěma sekcemi přípojnic a dvoutransformátorových rozvoden s výkonovými přijímači především první a druhé kategorie.Počet transformátorů s napětím do 10 kV připojených na jedno hlavní vedení je třeba brát 2 — 3 o jejich výkonu 1000 — 2500 kVA a 3 — 4 nižších výkonech.

Typická schematická schémata napájení průmyslových podniků

Racionálně implementované schéma napájení by mělo zajistit:

• příjem a distribuce elektřiny v souladu s harmonogramem zatížení odběratelů elektřiny,

• požadovaný stupeň spolehlivosti napájení,

• možnost zvýšení zátěže při rozšiřování a rekonstrukci podniku,

• efektivitu, pohodlí a bezpečnost při práci,

• vhodnou úroveň napětí spotřebičů.

Vypracování schématu napájení by mělo být založeno na následujících údajích:

• elektrické zátěže, napětí a kategorie elektrických spotřebičů spotřebitelů elektřiny,

• územní rozložení zátěží a velkých energetických přijímačů podle územního plánu, počet a kapacita rozvoden,

• vlastnosti napájecích zdrojů,

• technické specifikace energetického systému,

• Požadavky na nouzový režim.

Při vývoji schématu napájení je třeba vzít v úvahu:

• doporučení pro výběr parametrů a prvků silového obvodu,

• nutné omezení zkratových proudů, jakož i podmínky pro provádění jednoduché a spolehlivé reléové ochrany, automatizace a dálkového ovládání,

• přetížitelnost transformátorů a kabelů a také stupeň redundance v technologické části,

• vyhlídky rozvoje podniku v příštích 10 letech.

Schémata zohledňují specifika odvětví.Musí zaručit účinnost a spolehlivost podnikového napájení.

Příklady schémat pro jednolinkové napájení pro průmyslové podniky při napětí 6 - 10 kV jsou uvedeny níže.

Schémata napájení pro průmyslové podniky při napětí 6 — 10 kV

Rýže. 1. Schéma napájení při napětí distribuční sítě 6 kV. Kategorie odpovědnosti spotřebitelů elektrické energie: 1 — první a druhá, 2 — třetí, 3 — druhá a třetí

Schéma napájení zobrazené na Obr. 1 se doporučuje použití ve středních podnicích (instalovaný výkon od 5 do 75 MW), které zahrnují instalace a dílny s elektromotory 10 kV, jejichž zatížení je cca 50 % zatížení podniku, s možností přímého napájení k nim napětím 10 kV (vlastní GPP, externí zdroje napětí 10 kV).

Rýže. 2. Schéma napájení při napětí distribuční sítě 10 kV

Schéma napájení zobrazené na Obr. 2, v této fázi je vhodné jej použít ve stejných podnicích, pokud je celkové zatížení 10 kV z elektromotorů dílen a instalací výrazně menší než 50 % zatížení podniku.

Napájecí obvody s děleným vinutím transformátorů se neberou v úvahu, protože výkon transformátorů instalovaných v zařízeních na přepravu plynu průmyslových podniků je obvykle pod 25 MBA, tj. výkon transformátorů vyrobených s děleným vinutím. V těchto schématech se upřednostňují hlavní schémata napájení TP jako nejúspornější.

Schémata napájení na Obr. 1 a 2 jsou zobecnění, proto ve specifických případech mohou obvodové prvky (týkající se zejména motorů 6 kV) chybět.

Viz také k tomuto tématu: Schémata pro vnitřní napájení podniků pro 6 — 10 a 35 — 110 kV a Typická schémata napájení pro podniky