Применяемся для группы небольшого числа мощных ЭП, работающих по заданному технологическому графику по автоматизированной программе. Групповой график может быть построен путем суммирования индивидуальных графиков. Нагрузки графиков отдельных эп, сдвинутых по времени, накладываются один на другой и только при жесткой зависимости во времени их работы, получается периодический групповой график, характеризующий стабильность величины расчетной нагрузки. Метод практически громоздок.
Метод удельного расхода электроэнергии. Расчетная нагрузка определяется формулой: 
кВт, где W уд -удельный расход электроэнергии на единицу продукции(кВт×ч/шт); М - количество выпускаемой продукции (шт., м3, кг); Тц - длительность цикла, ч. Рекомендуется как основной для ЭП и групп ЭП, работающих с неизменной нагрузкой во времени, у которых графики близки к прямой линии (компрессоры, насосы, установки электролиза и др.)
Метод удельной плотности (мощности) нагрузок на единицу производственной площади. Расчетная нагрузка определяется формулой: Рр= Pуд · F, кВт, где РР - удельная плотность (мощность) нагрузки на единицу производственной площади (кВт/ м2 ); F - площадь, на которой установлены ЭП (м2).Для силовых ЭП применение весьма ограничено из-за неустойчивости показателя Руд даже при серийном и поточном производстве, но может быть рекомендован при расчете осветительных нагрузок с некоторыми уточняющими коэффициентами.
Метод коэффициента спроса- Дает грубое представление об ожидаемой нагрузке только в случаях, когда число электроприемников в группе более 100. В этом случае: РР = КС · РН, кВт. где Кс - коэффициент спроса; РН - суммарная установленная мощность группы электроприемников, кВт. Большая неточность метода объясняется тем, что при расчетах величину Кс принимают постоянной, т.е. Кс - const, независимой от числа электроприемников в группе, что приемлемо только при большом значении n приемников.
|
|
Метод упорядоченных диаграмм УД (или коэффициента максимума) Метод разработан на основе анализа физических связей между показателями групповых и индивидуальных графиков с использованием теории вероятности и рекомендован для практических расчетов как основной. Расчетная нагрузка в общем виде определяется по формуле: Рр = Км · Pсм, кВт, где КM - коэффициент максимума, являющийся функцией от коэффициента использования и эффективного числа электроприемников данного узла нагрузки, Ки = f(Kи, nЭ) РСМ - средняя активная мощность наиболее загруженной смены (кВт). Величина Км может быть определена по рекомендуемым кривым или по соответствующим им таблицам. Коэффициент Км подлежит пересчету для участков электрических сетей, выполняемых проводниками, сечения которых превышают 25-35 мм2. Для больших сечений постоянная времени нагрева Т0>10 минут и интервал осреднения Т = 3 · Т0>30мин
Новый коэффициент максимума рассчитывается по формуле: где КМТ - коэффициент максимума с продолжительностью Т>30 минут;
Км - коэффициент с продолжительностью Т= 30 минут.Не учёт поправки приводит к неоправданному завышению расчетной нагрузки и соответственному перерасходу проводникового материала, оборудования, денежных средств.
Допустимая погрешность метода ±10%. Точность метода зависит от степени достоверности исходных расчетных данных. Результаты расчетов должны быть проанализированы.
|
|
Статистический метод. Метод рекомендован к использованию при обработке опытных данных, полученных при обследовании действующих предприятий. Расчетная нагрузка определяется выражением: РР = РС + β · σТ = РС + 2,5 ·σТ где Рс - средняя нагрузка, принимаемая для стационарного режима, кВт; σТ - среднеквадратичное отклонение при интервале Т, кВт; β - кратность меры рассеяния (уклонения); Т =3 ·Т0 - интервал осреднения для рассматриваемой нагрузки и сечении проводника, мин. Пересчёт интервала осреднения, отличающийся от 30 минут ведётся по формуле:
График нагрузки узла любых ЭП независимо от характера их работы представляет случайный процесс, формирующийся совместным действием таких факторов, как длительность времени работы ЭП и паузы в цикле, а также величиной мощности, потребляемой в каждые моменты времени. Статистический метод расчета дает возможность охарактеризовать суммарное воздействие всех факторов и их изменчивость двумя показателями: Рс - средней нагрузкой, которую в статистических расчетах называют математическим ожиданием; и σг - среднеквадратичным отклонением. Приводятся таблицы числовых значений вероятности Bep(β). По этим таблицам может быть построена кривая Вероятности. Вер(β) = f(β), которая носит название интегральной кривой нормального распределения и имеет вид:
Значение β принимается исходя из вероятности появления Вер (+2,5) = 0,005, т.е. 5 раз из 1000 циклов, тогда β = 2,5. Это также будет характеризовать вероятность появления расчетной нагрузки Рр = Р + 2, 5 · σr.
|
|
Существенные особенности статистического метода: 1) определяет не только величину расчетной нагрузки, но и вероятность ее появления; 2) Придавая β различные значения, получаем всю гамму возможных нагрузок и частоты их появления.
1.5 МЕТОД УПОРЯДОЧЕННЫХ ДИАГРАММ - МЕТОД РАСЧЁТНОГО КОЭФФИЦИЕНТА. является в настоящее время основным при разработке технических и рабочих проектов электроснабжения. Расчетная максимальная нагрузка группы электроприёмников: РР = КМ · КИ · РН = КМ · РСМ. Групповая номинальная мощность Ри определяется как сумма номинальных мощностей электроприемников, за исключением резервных. Для группы эп разного режима работы средние значения активной и реактивной нагрузки за нанболее загруженную смену определяются по формулам: РСМ = КИ · РН; Qсм = РСМ · tgφ где tgφ - соответствует средневзвешенному соsφ, характерному для электроприемников данного режима работы. При наличии в группе электроприемников разных режимов работы последние выражения изменяются: PСМ = ∑ РСМ= ∑ КМ РН QСМ = ∑qСМ = ∑ РСМtgφ. Коэффициент максимума активной мощности КM определяется по справочным таблицам или по диаграмме в зависимости от величины группового коэффициента использования Ки = РСМ / Рн и так называемого эффективного числа электроприемников группы nЭ. Эффективным числом ЭП nЭ, называется такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает ту же величину расчетной нагрузки Рр, что и группа ЭП, различных по мощности и режиму работы. Эффективное число ЭП: 
Вычислять nЭ, по этой формуле достаточно просто, если число приемников в группе не более 5, При большом количестве приемников nЭ вычисляют следующими упрощенными способами:
1) nЭ, принимают равным фактическому п, если в группе имеется четыре и более ЭП при величине отношения 
где РНмакс и РНмин номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электроприемников в группе. ЭП группы, суммарная мощность которых не превышает 5 % номинальной мощности всей группы при определении величины mиnЭ можно не учитывать;
2) если т>3 и Ки ≥0,2, эффективное число ЭП можно определить по формуле: nЭ = 2 · Рн / Рнмах
В тех случаях, когда найденное по этой формуле пЭ окажется большим, чем фактическое, следует принимать п Э, = n действительному;
3) Если Ки <0,2 эффективное число ЭП определяют по графикам или таблицам в таком порядке: а) выбирают наибольший по номинальной мощности приемник рассматриваемой группы;
б) выбирают наиболее крупные приемники, номинальная мощность которых равна или больше половины мощности наибольшего приемника группы; в) определяют число n1 и суммарную номинальную P1 наибольших ЭП группы; г) определяют число n и суммарную номинальную мощность Рп всех приемников группы;
д) находят значения отношений n* = n1 /nP* = P1 / PH
е) по найденным значениям n* и P*определяют по кривым величину nЭ, с помощью которой находят nЭ = nЭ* · n
В методе УД расчётную нагрузку при небольшом количестве ЭП не более трех получают суммированием их номинальных мощностей. Если число ЭП в группе больше трех, а эффективное число получилось меньше четырех, то расчетная нагрузка принимается как для группы ЭП с nЭ = 4, причем величина расчетной нагрузки должна быть не менее суммы номинальных мощностей трех наибольших ЭП. Расчетная мощность одного, двух и трех ЭП принимается равной сумме номинальных мощностей этих ЭП с учетом загрузки этих приемников: РР = ∑КЗ · РН. Когда нет сведений о коэффициенте загрузки, его можно принять для ЭП длительного режима работы равным 0,9, а коэффициент для ЭП повторно -кратковременного - 0,75.
В методе УД полная расчетная мощность узла (распредпункта, магистрали) определяется формулой: 
, где составляющие активной и реактивной расчетной мощности находят через соответствующие коэффициенты максимума Кма и Кмр:
PP = KMA · PCMQP = KMP· QCM
Величина KMA = f(Kи: nЭ) определяется по кривым или таблицам и может принимать значения от 1 до 3,45. Однако можно принять в частном случае КМА = 1 при nЭ = 200 и любых значениях К и, а также при Kи>0,6 и любых значениях nЭ. Величина КМР не определяется по кривым. Коэффициент может принимать только одно из двух значений КМР =1 или КМР =1,1 согласно таблице:
| Ки | >0,2 | ≤0,2 | ||
| пЭ | ≤10 | >10 | ≤100 | >100 |
| Кмр | 1,1 | 1,0 | 1,1 | 1.0 |
Далее 
1.6 ТР-НЫЕ ПС ЦЕХОВ ПРОМЫ. ПРЕДПРИЯТИЙ: ТИПЫ, МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ, КОЛИЧЕСТВО И МОЩНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ. 1-составляется картограмма эл.нагрузок, которая дает наглядное представление о мощности нагрузок и позволяет легче выбрать ТП. Проектируемые ПС, питаемые на напряжении 6-10 кВ, должны располагаться ближе к центру питаемых ими нагрузок, этим самым сокращается протяженность вн.цех. сетей напряжением до 1 кВ, уменьшаются расход проводниковых материалов, потери эл.энергии и напряжения, сети НН становятся более экономичными. 2.-при выборе места расположения ТП учитываются конфигурация произв.зданий и требования их архитектурного оформления, минимум занимаемой полезной площади цеха, условия окружающей среды помещений, отсутствие помех технологич-му процессу. Определение места ТП на генплане предприятия существенно влияет на правильное построение схемы вн.эл.снабжения. По расположению на генплане различают следующие типы ТП: внутрицеховые, встроенные, пристроенные, отдельностоящие. Внутрицех. ТП должны применяться в многопролетных цехах большой ширины с расположением их вокруг колонн или между колоннами, или в специальных эл.технических (энергетических) пролетах с выходом наружу. Рекомендуется применять комплектные тр-ные ПС- КТП. Встроенные и пристроенные к цеху ТП применяются в цехах небольшой ширины (однопролетных, двухпролетных), и при расположении части нагрузок за пределами этого цеха, например производственных зданий и складов с малой нагрузкой, где установка собственной ТП нецелесообразна. Также ТП располагают вдоль длинной стороны цеха, обращенной к ИП или в шахматном порядке вдоль двух длинных сторон цеха. Для пристроенных ТП может быть целесообразна открытая установка тр-ов у наружной стены цеха. У такой ТП распредустройство НН находится в цехе, а тр-ры снаружи; ТП занимает меньше места, она дешевле. Отдельно стоящие закрытые ТП прим-ся при пит. от одной ТП нескольких цехов с небольшими нагрузками, если центр их нагрузки находится вне пределов этих цехов, а выбор более мелких ТП и пристройка их к одному из них или в цехе нецелесообразна. При выборе числа тр-ов следует ориентироваться на одно- и двухтр-ные цеховые ТП. При имеющемся «складском» резерве тр-ов на предприятии можно применять однотр-ные ТП не только для питания ЭП 3-й категории, но и ЭП 2-й категории. Они могут быть применены и при нагрузках 1-й категории, если мощность их не более 15- 20% от ЭП других категорий и резервирование питания для них может быть обеспечено при помощи резервных перемычек на стороне НН от соседних ближайших ТП. Для питания нагрузок 2-й категории следует применять однотр-ные пс 6-10/0,4 кВ при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении от соседней ТП. 1-тр-ные ТП для потребителей II категории должны питаться двумя кабелями 6-10 кВ.2-х-тр-ные ТП применяются при сосредоточенных нагрузках или при преобладании нагрузок 1-й категории, а также для обособленных объектов общезаводского назначения (компрессорных, насосных). Независимо от категории потребителей двухтр-ные ТП целесообразны при неравномерном суточном графике нагрузки со значительной разницей загрузки смен, а также при ограничении габаритов тр-в из-за малой высоты помещения.Цеховые ТП с числом тр-ров больше двух, как правило, нецелесообразны и допускаются в виде исключения в редких случаях (имеются мощные ЭП, по условиям технологии на текстильных и хим. предприятиях, выделение электросварки). Мощности тр-ов цеховых ТП могут назначаться из следующего ряда, кВА: 160, 250, 400, 1000, 1600, 2500. Для предприятия следует применять не более 2-3 типоразмеров тр-ов. Установка масляных тр-ов разрешается не выше второго этажа и не ниже первого на 1м. Для сухих тр-ов этажность не ограничивается. При плотности нагрузки напряжением 0,38 кВ < 0,2 применяются тр-ры мощностью до 1000 кВ-А включительно, при плотности 0,2-0,3 – тр-ор 1600 кВ-А, при плотности > 0,3 – тр-ор 2500 кВА, при ≥ 0,4 независимо от требований надежности эл.снаб-я целесообразно применять двухтр-ные ТП. Величина σ носит рекомендательный характер для выбора мощности SHT. Для выравнивания мощностей тр-ов по типоразмерам, сводя последние к минимуму, можно к проектируемым ТП по месту расположения их в данном цехе присоединять часть нагрузок ближайших цехов, с учетом соответственно их присоединяемой площади для правильного расчета плотности нагрузок.
1.7 СХЕМЫВНЕШН. ЭЛ.СНАБЖЕНИЯ ПРОМ.ПРЕДПРИЯТИЙ (ГПП, ГРП, ГЛУБОКИЙ ВВОД И Т.Д.)- ВЫБОР МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ ИСТ. ПИТАНИЯ. СХЕМЫЭЛ. СОЕД-ИЙ ГПП БЕЗ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ Схемы питания пром. предприятия от энергосистемы зависят от: удаленности источника питания и общей схемы электроснабжения данного района, промышленного узла; величины требуемой мощности с учетом перспектив развития; территориального размещения нагрузок; необходимой степени бесперебойности электроснабжения; наличия на предприятии собственного источника питания- заводской ТЭЦ. В зависимости от этих основных исходных положений, питание от энергосистемы может быть подведено: к одному общему для всего пром. предприятия приемному пункту (УРП, ЦРП, ГПП); к двум и более приемным пунктам; по схеме глубокого ввода на территорию предприятия магистральной линией для непосредственного присоединения к ней трансформаторных подстанций без сооружения промежуточных узлов.
Рисунок - 7 (а-г). а) схема с одном приемным пунктом - ЦРП; 6) схема с одном приемным пунктом - ГПП; в) схема электроснабжения предприятия от энергосистемы (ГПП) и собственной ТЭЦ. Связь на стороне 110-220 кВ;
г) схема электроснабжения предприятия от энергосистемы (ГПП) и собственной ТЭЦ. Связь на стороне 10 кВ.
Схемы с одним приемным пунктом электроэнергии применяются тогда, когда нет специальных требований к бесперебойности питания и при относительно компактном расположении нагрузок. При небольшой мощности промышленного предприятия и питании его от энергосистемы при напряжении 6-10 кВ приемным пунктом является ЦРП (рис. 7 а).
Если мощность значительна и предприятие питается линиями электропередачи при напряжении 35-220кВ, приемным пунктом является ГПП (рис. 7 б)
Схемы с двумя и более приемными пунктами электроэнергии применяются в след. случаях: а) при преобладании на предприятии нагрузок 1 категории и наличии спец. требований к бесперебойности электроснабжения; б) при значительной территории промышленного предприятия и расположении сравнительно мощных потребителей электроэнергии двумя и более обособленными группами (металлургические заводы, химкомбинаты и др.); в) при стадийном развитии предприятия и таком территориальном расположении нагрузок, когда для последующей очереди целесообразно сооружать дополнительный приемный пункт электроэнергии. Эл.снабж. металлургического завода осуществляется от двух источников пит-я (районной энергосистемы и собственной ТЭЦ). В схеме (рис.7 в) связь ТЭЦ с районной системой и ГПП завода - на стороне 110-220 кВ. В схеме (рис.7 г) связь ТЭЦ с ГПП - на стороне 10 кВ. Схема эл.снабжения крупного пром. предприятия с потребителями электроэнергии большой мощности, расположенными в трех территориально обособленных группах, приведена на рис.7.д Электроэнергия поступает от энергосистемы через УРП220/110кВ. Приемными пунктами электроэнергии на предприятии являются три ГПП 110/6-10кВ.
Рисунок 7 д - Схема электроснабжения промышленного предприятия большой мощности с тремя приемными пунктами - ГПП.
При схемах глубокого ввода распределение электроэнергии осуществляется линиями напряжения 35, 11О и 220 кВ, проходящими по территории предприятия с отпайками от них для питания отдельных крупных пунктов потребления электроэнергии. Например, двухцепная воздушная линия 35кВ проходит вдоль цехов. Понизительные двухтрансформаторные подстанции 35/0,4 кВ присоединяется непосредственно к магистральной линии по простейшим схемам с применением предохранителей 35кВ. В этой схеме электроэнергия трансформируется в цеховые ТП непосредственно на напряжение 380 В. Дляпитания сравнительно мощных электроприемников в схеме (компрессорной) предусматривается ТП 35/6 кВ с применением выключателей. Целесообразность применения схемы глубокого ввода обосновывается ТЭР по сравнению со схемой с ГПП. На средних предприятиях применятся схемы с ГПП.
Выбор места расположения источников питания Центр эл.нагрузок предприятия необходимо знать для выбора пересобраного места расположения ГПП или ЦРП на территории предприятия. Центр эл.нагрузок определяют как центр тяжести плоского тела. Сначала на генплан предприятия наносят картограмму нагрузок, С этой целью нагрузки отдельных цехов изображают на плане в виде кругов, площадь которых в выбранном масштабе соответствует полной расчетной нагрузке цеха. Радиус каждой окружности определяют по выражению:
ri = 
где Spi - расчетная нагрузка j-ro цеха, кВА; т - принятый масштаб картограммы, кВА/см2.
Центр каждого круга, обозначающего электрическую нагрузку данного цеха совмещают с геометрическим центром цеха (центром тяжести плоской фигуры, изображающей цех в плане). Полные расчетные нагрузки цеха изображаются одним крутом. Осветительная и силовая напряжением выше 1кВ нагрузки цеха наносятся в виде секторов круга. Углы сектора определяют из соотношений:
где Sp0 и SpBH - расчетные нагрузки освещения или приемников напряжением выше 1 кВ. Зная расчетную нагрузку каждого цеха (SPi) и координаты центра круга (Xi,Yi),в произвольно принятой на плане декартовой системе координат (X, У)находят координаты центра электрических нагрузок предприятия по формулам
Схемы эл.Соед-ий ГПП без выключателей - должны удовлетворять требованиям: 1) надежности электроснабжения; 2) учитывать перспективу развития и поэтапного расширения с ростом эл.нагрузок; 3) возможность проведения рем-х и экспл-х работ на отдельных эл-х схемы без отключения соседних присоединений; 4) дальнейшую автоматизацию и телемеханизацию на пс на вcex ступенях эл.снаб.
Следует применять в первую очередь простые схемы эл. соединений аппаратуры на стороне высшего напряжения так называемые «блочные схемы» без сборных шин. Схему с разъединителями и предохранителями типа ПСН можно использовать для открытой установки на подстанции напряжением 35 или UQ кВ для тр-ов мощностью до 6300 кВА. Необходимо иметь в ввиду что применение этих предохранителей ограничивается диапазоном номинальных токов патронов, предельных отключаемых токов и разрывной мощностью при к.з. соответственно 100 А; 8,25 кА; 500 МВА для 35 кВ и 50 А; 4кА и 750 МВА для 11О кВ. Присоединяются такие ГПП с предохранителями отпайками к магистральной воздушной ЛЭП или к радиальным линиям на тупиковых подстанциях. Надо знать, что из стандартного ряда рекомендованных к использованию мощностей тр-ов 2500, 4000, 6300 кВА на 110 кВ один из указанных (4000 кВА) выпускается без регулятора РПН. Схемы ГПП с ПСН просты по конструкции и дешевы. Защита предохранителями обеспечивает быстроту перегорания плавкой вставки, но это приводит к некоторой трудности согласования селективности ПСН с защитами, установленными на отходящих от этой ПС линиях 6-10 кВ, при повреждениях на этих линиях. Предохранители типа ПК применяют только для закрытых электроустановок напряжением 6-35 кВ для подстанций малой и средней мощности. Схемы с ПСН в закрытых помещениях ставить не допускается. Схемы а, б на рисунке 7-1 можно рекомендовать для тр-ов мощностью до 4000 кВА, для которых по ПУЭ можно применять максимальную токовую защиту и отсечку без газовой защиты, а также для тр-ов любой мощности при передаче отключающего импульса от газовой и дифф.защиты тр-ов на выключатели, установленные в начале радиальной тупиковой линии. Передача отключающего импульса возможна по проводам ЛЭП с помощью высокочастотной аппаратуры, по кабелям связи. Схема только с разъединителями или с глухим присоединением на стороне первичного напряжения тр-ра целесообразна на предприятиях с загрязненной и агрессивной средой. При отсутствии интенсивного загрязнения на ПС вместо ремонтного разъема нужно ставить разъединитель с заземляющими ножами. Схема передачи отключающего импульса имеет преимущество по сравнению со схемой с короткозамыкателями в том, что не будет посадки напряжения на питающей узловой подстанции. Схема с двумя тр-ми и при наличии АВР на вторичном напряжении вполне пригодна для питания потребителей любой категории. При стесненности территории, загрязнениях и снежных заносах может быть выполнен глухой кабельный ввод на ГПП.
Рисунок 7-1 - Безмостиковые схемы блочных ГПП.
Схемы на риС.7-1 (в) только с короткозамыкателями выполняются по блочной системе: радиальная линия-трансформатор. КЗ предназначен для создания искусственного короткого замыкания при ПО кВ при внутр.повреждениях силовых тр-ов, поэтому достаточно установить однополюсный КЗ на линию для воздействия на выключатель в начале линии усиленным током к.з. При 35 кВ устанавливается двухполюсный КЗ, который должен обеспечить двухфазное к.з. между любыми двумя фазами на каждой линии, поскольку сети 35 кВ работают с изолированной нейтралью. Действие КЗ при небольшой длине питающих линий вызывает значительное снижение напряжения на шинах районной ПС, что отрицательно сказывается на других отходящих линиях от ПС. КЗ с открытыми ножами не всегда отвечает необходимым требованиям в процессе эксплуатации снижает надежность эл.снаб-я. КЗ включается релейной защитой тр-ра (газовой, дифференциальной) при вутренних повреждениях трансформатора, к которым нечувствительна защита на выключателе в начале питающей линии, которая становится чувствительной при работе короткозамыкателя. Головной выключатель защищает вместе линию и тр-ор. В описываемой схеме КЗ нужно присоединять после линейного разъединителя ближе к тра-ру. Ограничители перенапряжения также должны устанавливаться вне зоны дифф. защиты, так как их работа может вызвать действие защиты и отключение трансформатора. До сих пор рассматривались нами простейшие и более дешевые по сравнению с другими схемы без перемычек с кратким анализом их достоинств и недостатков. При изложении материала были ссылки на рисунки рекомендуемых схем, которые изображались с большими упрощениями. На самом деле для правильного представления эл. части ВН ГПП на чертежах надо знать, что трансформаторы 35 или ПО кВ могут выбираться при конкретном проектировании двух- или 3-хобмоточными. Схема соединения обмоток тр-ов для 35 кВ с изолированной нейтралью «звезда-треуг-ик», а для 110 кВ - «звезда с выведенной глухозаземленной нейтралью - треугольник».
При этом в нейтрали трансформаторов ПО кВ устанавливается заземляющий разъединитель и ограничитель перенапряжения. В качестве заземляющего заземлителя используется аппарат типа ЗОН-110. Для защиты нейтрали трансформатора ее заземляют через специальный ограничитель перенапряжения ОПНН-110.На подстанциях ГПП на рисунке 7-1 указаны заземляющие ножи на разъединителях, которые необходимы во всех случаях обеспечения безопасности работ на линии и на линейном разъединителе. На подстанциях, подключаемых к ответвлениям от проходящих магистральных линий, перед включением заземляющих ножей проверяется отсутствие напряжения на линии И тем самым исключается возможность ошибочного включения заземляющих ножей на линию, находящуюся под напряжением. Предусматривается полная блокировка против ошибочных действий разъединителями и заземляющими ножами, исключающая возможность подачи напряжения разъединителями и выключателями на шины, заземленные заземляющими ножами.
Более сложные варианты схем с отделителями и короткозамыкателями без мостика и с мостиками на рисунке 7-2 а. В частности, на схемах может и не быть трансформаторов напряжения на стороне ВН, так как установка их предусматривается в пределах распределительного устройства 6-10 кВ на стороне НН. Вместо вентильных разрядников (типа РВС, РВП) на ВН и НН устанавливаются ограничители перенапряжений типа ОПН.
Рисунок 7-2 - Схемы подстанций с перемычками (мостиками) между питающими линиями.
Согласно практического применения схем ГПП с отделителями и короткозамыкателями установлено, что качество выпускаемых отделителей и КЗ с открытыми ножами не всегда отвечает необходимым требованиям и не обеспечивает достаточную надежность электроснабжения, особенно в загрязненных зонах.
На рисунке 7-1 (е) и рисунке 7-2 (б, в) приведены схемы с силовыми выключателями, которые могут быть применены как для «отпаечных» подстанций, питаемых по магистральным линиям 35-110 кВ, так и для тупиковых подстанций, питаемых по радиальным линиям. Эта схема целесообразна: для ПС, расположенных близко к питающей районной подстанции, так как применение КЗ в этом случае приводит к значительным снижениям напряжения на шинах районной ПС и отражается на работе соседних присоединений; при присоединении подстанции Двухсторонним питанием; для подстанций с крупными синхронными эл.двигателями, отключение которых в цикле АПВ-АВР нежелательно, схемы ГПП с перемычками между питающими линиями следует обосновывать, так как наличие дополнительных элементов увеличивает вероятность аварий на ПС.
1.8 СХЕМЫВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (МАГИСТРАЛЬНЫЕ, РАДИАЛЬНЫЕ), КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Для внутризавод.Эл.снаб-я могут быть выбраны радиальные, магистральные или смешанные схемы в зависимости от размещения электрических нагрузок по территории предприятия, их величины, от категорий потребителей по требуемой степени надежности питания. Все элементы должны находиться в нормальном режиме под нагрузкой, а при аварии одного из элементов, оставшиеся в работе должны принять на себя существенную нагрузку потребителей I и II категории с учетом допустимой перегрузки. Как правило, рекомендуется раздельная работа линии н тр-ов с глубоким секционированием шин во всех звеньях системы распределения эл. энергии с целью резервирования. При построении схем внутреннего электроснабжения распреде. пункты (РП) для питания потребителей напряжением выше 1кВ рекомендуется сооружать при числе отходящих от них линий не менее 8-10. Для сокращения количества РП рекомендуется пристраивать ГПП к цеху, имеющему потребителей напряжением выше 1 кВ, если это не связано со значительным смещением ГПП от центра электрических нагрузок. Если от РП получают энергию только потребители II и III категорий, то АВР в РП не предусматривается и, следовательно, вместо межсекционного выключателя устанавливаются ячейки с разъединителями или с втычными контактами. Питание цеховых ПС рекомендуется осуществлять по схеме блока линия- трансформатор с глухим присоединением линии к трансформатору и без сооружения сборных шин первичного напряжения подстанций. При магистральной схеме число присоединяемых трансформаторов к одной магистрали принимается 2-3 при мощности тр-ов 1600-1000 кВА. Применение магистралей напряжением выше 1 кВ, выполненных токопроводами, целесообразно при высоких удельных плотностях нагрузок, концентрированных мощных потребителях и большом числе часов работы предприятия. При проектировании системы внутреннего эл.снаб-я на предприятиях средней мощности можно применить систему глубокого ввода, когда внешние питающие линии ЛЭП на том же напряжении 35 кВ вводятся на территорию предприятия и следуют далее по территории в виде магистрали с ответвлениями к подстанциям цеховых ТП, установленных у сосредоточенных нагрузок цехов. Схема распределения энергии должна быть такой, чтобы целесообразно экономично решались вопросы питания осветительных и силовых нагрузок в периоды их снижения (в ночное время, выходные и праздничные дни).Отключение части тр-ов в периоды малых нагрузок дает большой эконом. эффект, ибо уменьшаются потери эл.энергии и улучшаются коэффициент мощности и уровни напряжения. Для этой цели надлежит широко применять, в зависимости от конструкции цеховых сетей до 1 кВ кабельные или шинные перемычки между ближайшими подстанциями либо между конечными участками сетей, которые питаются от разных трансформаторов. Радиальные схемы р аспред. сетей 6-10 кВ следует применять в тех случаях, когда нагрузки размещены в различных направлениях от источника питания (ЦРП, ГПП).Радиальные схемы подразделяются на одноступенчатые и двухступенчатые. Одноступенчатые радиальные схемы следует применять на небольших предприятиях (рисунок 8.1). Однако одноступенчатые схемы применяются и на крупных предприятиях для питания больших сосредоточенных нагрузок (компрессорных, насосных, преобразовательных ПС, подстанций эл.печей и др.) При питании радиальной сетью однотр-х ТП в зависимости от конкретных условий проектируемого объекта (категории всех потребителей, необходимого процента резервирования, расположения ПС, схемы и исполнения цеховых сетей и пр.) следует осуществлять резервирование. Его выполняют по следующим схемам:
а) с резервной перемычкой на стороне высшего напряжения (ВН) между ближайшими ТП; б) с резервным радиусом ВН; в) с резервной магистралью ВН; г)с резервной каб. перемычкой на стороне НН между соседними ТП; д) с резервной шинной перемычкой между концами магистралей НН при схеме блока трансформатор - магистраль.
На рисунке 8.2 показана радиальная схема питания подстанций с Резервными перемычками ВН между ближайшими ТП. В этой схеме обеспечивается надёжное питание ПС при выходе из строя любого элемента сети ВН (линии ввода, секции сборных шин, кабельного радиуса). Например при повреждении радиальной линии Л1 к линии Л2, питающей трансформатор Тр2, присоединяется через перемычку трансформатор Tp1.
Если сечение кабелей выбрано по экономической плотности тока и термической устойчивости при к.з., то кабель Л2 в аварийном режиме обеспечит (по условию предельно допустимого нагрева) 100% питание нагрузок обоих тр-ов. Резервную магистраль применяют тогда, когда по условиям надежности питания необходимо обеспечить резервирование от другого источника при выходе из строя основного питающего пункта. Схема о резервной магистралью допускается, в частности, при близком расположении ПС друг от друга и значительной удаленности их от источника питания. В схеме с однотр-ми цеховыми ПС, когда преобладают нагрузки третьей категории, но есть также ответственные нагрузки 2-й категории, целесообразно осуществлять взаимное резервирование при помощи кабельных перемычек между ближайшими соседними ТП, как показано на рисунке 8.4.
Кабельные перемычки на стороне низшего напряжения следует выполнять исходя из резервирования в объеме до 15-30% мощности тр-ра.Такая рекомендация относительно пропускной способности кабельных перемычек НН учитывает следующие обстоятельства: I) указанная степень резервирования вполне обеспечивает надежное питание наиболее ответственной части потребителей (при преобладании нагрузок 3-й категории); 2) по соображениям экономическим и конструктивным большая пропускная способность кабельных перемычек не целесообразна; 3) дополнительная нагрузка до 30% соответствует перегрузочной способности тр-ра при аварийном режиме;
4) максимальная токовая защита тр-а допускает указанные длительные перегрузки трансформатора. Впериоды снижения эл. нагрузок цехов весьма целесообразно отключать часть мало загруженных трансформаторов (до 10-15 % SHТР). Так, например, при суточном графике нагрузок (рис. 8.5) трансформаторы Tpl, Тр2 и Тр4 в схеме (рис. 8.4) на время третьей смены следует отключать и всю нагрузку переносить на трансформатор ТрЗ, соединяя распределительные щиты низшего напряжения подстанций резервными перемычками. Это дает значительный экономический эффект, так как уменьшаются потеря электроэнергии и улучшаются коэффициент мощности и уровни напряжения.