Az ipari vállalkozások energiaellátó rendszerének főbb paramétereinek és elemeinek kiválasztása

A villamosenergia-ellátás a fogyasztók villamos energiával való ellátása, az energiarendszer pedig olyan elektromos berendezések összessége, amelyek célja a fogyasztók villamosenergia-ellátása. Az áramellátó rendszert úgy is meghatározhatjuk, mint egy régiót, várost, vállalkozást (szervezetet) ellátó egymással összekapcsolt elektromos berendezések összességét.

Az áramellátó rendszer létrehozásának célja a fogyasztók megfelelő minőségű, elfogadható megbízhatósági mutatókkal ellátott villamos energiával való ellátása.

Táplálkozási módok és energiafelvételi pontok megválasztása

Az 5 és 75 mW közötti beépített energiafogyasztói kapacitású ipari vállalkozások ellátását egy vételi ponton keresztül javasolt a fogyasztók kompakt elrendezésével és két vételi ponton keresztül végezni - ha két viszonylag erős és külön fogyasztói csoport van a létesítmény.

Ha az ellátó hálózat feszültsége eltér az elosztó hálózat feszültségétől, a fő alállomást (GPP) veszik vételi pontnak. A hálózatok azonos feszültségénél vételi pontként központi elosztópontot (CRP) biztosítanak.

A legfeljebb 10 mW-os beépített teljesítményű elektromos vevőkészülékekkel rendelkező kisvállalkozások áramellátásához elegendő egy elosztópontot biztosítani az egyik transzformátor alállomással kombinálva. A vételi pontok tápellátása minden esetben mély beillesztéssel javasolt, a bemenetek száma (első kategóriájú elektromos vevők jelenlétében) legalább kettő legyen.

Ipari vállalkozások, GPP és műhely áramellátására transzformátor alállomások TP a legegyszerűbb blokkvázlatokkal, buszok és primer feszültség kapcsolói nélkül. Kivételt képeznek a szabályok alól az RP-vel kombinált TP-k, amelyeknél egy vagy két buszszakasz automatikus tartalék bemenettel (ATS) van biztosítva a primer feszültségen a villamos energia fogadására és elosztására az első és második kategóriájú elektromos fogyasztók táplálásakor vagy ATS nélkül, amikor a harmadik kategória elektromos vevőinek tápellátása.

Az ipari vevőkészülékek teljesítmény-megbízhatósági kategóriáiról itt talál további információt: Villamos vevők

Beltéri 6-10 kV-os elosztó és elosztó alállomásokon, beleértve az első kategóriájú elektromos fogyasztók táplálását is, egy buszrendszert használnak. Az első és második kategóriájú elektromos fogyasztók folyamatos tápellátásához szekcionálás és automatikus redundancia biztosított.

A kis- és közepes teljesítményű csatlakozások kapcsolása 6-10 kV feszültségen terhelésmegszakítókkal történik, tápbiztosítékokkal kiegészítve vagy anélkül, a névleges üzemmód és a rövidzárlati üzemmód paraméterei között. A 6-10 kV-os bejáratoknál és szakaszoknál a kapcsolók felszerelése biztosított az automatikus átviteli kapcsolókhoz, valamint az 5000-10 000 kVA és nagyobb teljesítményű, 15-20 vagy annál nagyobb kimenő betápláló alállomásokhoz. Más esetekben szakaszolókat vagy terhelés-szakaszolókat szerelnek be a bemenetekre, illetve szakaszolókat a szakaszokra.

Feszültség kiválasztása

Ha a tápvezetékek feszültsége nem haladja meg a 10 kV-ot, akkor a helyi hálózatok feszültségét az áramforrás feszültségével egyenlőnek kell tekinteni Két vagy több feszültségű áramforrásból történő energia vételekor vagy több feszültségű vállalkozások tervezése során nagy teljesítményű, meglévő regionális alállomások vagy erőművek bővítését igénylő tápvezetéki feszültségek kiválasztása műszaki-gazdasági számítások alapján történik.

Az ipari vállalkozásokban a leggyakoribb feszültségek (kV):

• a 110-es, 35-ös, 10-es és 6-os adagolóvezetékeknél,

• a 10., 6. és 0.4 / 0.23 elosztóhálózatokhoz.

Eddig minden esetben 10 kV-os feszültség javasolt széleskörű felhasználásra, különösen akkor, ha kevés 6 kV-os motor van az üzemben. Ebben az esetben a 6 kV-os motorok 10/6 kV-os közbenső átalakító transzformátorokon keresztül csatlakoznak 10 kV-os hálózatra.

Az ipari elektromos vevőkészülékek tápellátásának és világításának fő feszültsége 0,4 / 0,23 kV.

Lásd még: A transzformátorok számának és teljesítményének megválasztása

Áramelosztási sémák kiválasztása 6–10 kV feszültséghez

Ez a választás a terhelések területi megoszlásától, méretétől, valamint az áramellátás megbízhatóságának szükséges mértékétől függ.

Az ipari vállalkozások áramellátásának tervezési gyakorlatában a radiális és a törzsi áramelosztási sémákat alkalmazzák, de ez utóbbiakat nem eléggé és nem teljes mértékben.

A radiális sémák a következő esetekben javasoltak:

• egyfokozatú egy radiális vezetékkel - elszigetelt nagy koncentrált terhelések (például 1000 kW-os szinkronmotorok marógépek meghajtásához a fafeldolgozó iparban) és az áramforrásból különböző irányokba helyezett terhelések táplálására,

• kétfokozatú, két radiális vezetékkel - műhelyalállomások és 1000 V feletti feszültségű motorok RP-n keresztüli tápellátásához (például RP a műhely főépületében).

Ha az alállomások kedvezően helyezkednek el az elektromos hálózat egyenes vonalú áthaladásához (visszajáratok nélkül, épületek hosszú elkerülő ágai stb.), akkor tartalék nélküli hálózatokat használnak a harmadik kategóriájú energiafogyasztókkal rendelkező egytranszformátoros alállomások ellátására.

Ha ezeken az alállomásokon az első és a második kategóriájú terhelések 15-30% -a van, akkor a szomszédos egytranszformátoros alállomások tápellátását különböző autópályákról használják az 1000 V-ig terjedő feszültségű jumper kölcsönös tartalékolására.

Az egyirányú tápegységgel ellátott kettős végpontok közötti áramkörök a két gyűjtősínszakasszal rendelkező alállomások és a két transzformátor nélküli, teljesítményvevőkkel ellátott alállomások táplálására szolgálnak, főleg az első és a második kategóriából.Az egy fővezetékre csatlakoztatott 10 kV-ig terjedő feszültségű transzformátorok számát 2-3 darabra kell venni 1000-2500 kVA teljesítményű és 3-4 kisebb teljesítmény mellett.

Ipari vállalkozások tipikus sematikus áramellátási sémái

A racionálisan megvalósított áramellátási rendszernek biztosítania kell:

• a villamos energia átvétele és elosztása a villamosenergia-fogyasztók terhelési ütemtervének megfelelően,

• az áramellátás szükséges megbízhatósági foka,

• a terhelés növelésének lehetősége a vállalkozás bővítése és rekonstrukciója során,

• hatékonyság, kényelem és biztonság a munkahelyen,

• az áramfogyasztók megfelelő feszültségszintje.

Az áramellátási séma kialakításának a következő adatokon kell alapulnia:

• elektromos terhelések, feszültségek és a villamosenergia-fogyasztók elektromos fogyasztóinak kategóriái,

• a terhelések és a nagy teljesítményű vevők területi elosztása a főterv szerint, az alállomások száma és kapacitása,

• a tápegységek jellemzői,

• az elektromos rendszer műszaki specifikációi,

• Vészhelyzeti üzemmód követelményei.

Az áramellátási séma kialakításakor figyelembe kell venni:

• ajánlások az áramkör paramétereinek és elemeinek kiválasztásához,

• a rövidzárlati áramok szükséges korlátozása, valamint az egyszerű és megbízható relévédelem, automatizálás és távvezérlés végrehajtásának feltételei,

• a transzformátorok és kábelek túlterhelhetősége, valamint a redundancia mértéke a technológiai részben,

• a vállalkozás fejlődésének kilátásai a következő 10 évben.

A rendszerek figyelembe veszik az iparág sajátosságait.Garantálniuk kell a vállalat áramellátásának hatékonyságát és megbízhatóságát.

Az alábbiakban példákat mutatunk be az ipari vállalkozások egyvonalas áramellátására 6–10 kV feszültséggel.

Energiaellátó rendszerek ipari vállalkozások számára 6-10 kV feszültségen

Rizs. 1. Tápellátási séma 6 kV elosztóhálózati feszültségen. A villamosenergia-fogyasztók felelősségi kategóriája: 1 – első és második, 2 – harmadik, 3 – második és harmadik

ábrán látható tápellátási diagram. 1, középvállalkozásoknál ajánlott (5-75 MW beépített teljesítmény), amelyek 10 kV-os villanymotoros létesítményeket és műhelyeket foglalnak magukban, amelyek terhelése a vállalati terhelés kb. 50%-a, lehetőséggel közvetlen tápellátást biztosít számukra 10 kV feszültséggel (saját GPP, külső tápegységek 10 kV feszültséggel).

Rizs. 2. Tápellátási séma 10 kV elosztóhálózati feszültségen

ábrán látható tápellátási diagram. 2, ebben a szakaszban akkor célszerű ugyanazon vállalkozásoknál alkalmazni, ha a műhelyek és létesítmények villanymotorjainak 10 kV-os összterhelése lényegesen kisebb, mint a vállalati terhelés 50%-a.

A transzformátorok osztott tekercselésével ellátott tápáramköröket nem veszik figyelembe, mivel az ipari vállalkozások gázátviteli berendezéseibe szerelt transzformátorok teljesítménye általában 25 MBA alatt van, azaz az osztott tekercsekkel gyártott transzformátorok teljesítménye. Ezekben a sémákban előnyben részesítik a TP fő tápegységeit, mint a leggazdaságosabbakat.

ábrán látható tápellátási diagramok. Az 1. és 2. ábra általánosítás, ezért bizonyos esetekben (főleg 6 kV-os motorokhoz kapcsolódó) áramköri elemek hiányozhatnak.

Lásd még ebben a témában: Vállalkozások belső áramellátásának sémája 6–10 és 35–110 kV-ra és Tipikus áramellátási rendszerek vállalkozások számára