Новости
610 0

Схема электроснабжения радиальная, магистральная, смешанная.

Общая информация

Существует несколько подходов при создании схем электроснабжения. В зависимости от выбора различают:

  • смежные;
  • магистральные;
  • радиальные.

Каждая из них обладает своей спецификой. Так, в случае со смежной схемой используются передовые возможности для распределения электроэнергии между промышленными объектами. Она обеспечивает наиболее высокий уровень надежности и экономности. Магистральная схема предполагает наличие кабельной линии, к которой по всей её длине присоединяются распределительные пункты и приемники потребления. О них ещё вскользь мы поговорим. Но наибольший интерес в рамках статьи представляет радиальная схема электроснабжения. Она реализуется путём прокладки нескольких кабельных линий. При этом не допускается наличие ответвлений. Каждая линия работает исключительно с одним конечным потребителем.

В силу такой специфики построения её применение целесообразно при обеспечении запросов большой мощности. Радиальная и магистральная схемы электроснабжения являются наиболее распространёнными в промышленности.

Магистральные схемы электроснабжения в установках напряжением выше 1000 В

В магистральных схемах, в отличии от радиальных, где питание каждой цеховой подстанции осуществляется отдельной линией с высоким напряжением от ГПП (ГРП) или распределительных пунктов РП, питание электроприемников осуществляется одной линией (кабельной или воздушной) и она заводится поочередно на каждую трансформаторную подстанцию (но не более чем на 5-6).

Читайте также: Подключение светодиодов параллельно или последовательно

Магистральная схема с напряжением питания 6-10 кВ питающая цеховые трансформаторные подстанции ЦТП показана ниже:

Из схемы мы видим, что ЦТП могут подключать к общей высоковольтной магистрали через высоковольтный масляный выключатель (в нашем случае ТП-1), предохранители высоковольтные и разъединители (ТП-2), а также предохранители и выключатели нагрузки ТП-3. Применение разъединителей с предохранителями или же выключателей в первую очередь обуславливает мощность трансформатора.

Большим плюсом магистральной схемы по сравнению с радиальной есть ее стоимость – она намного дешевле, чем радиальная. Но есть также и один очень огромный минус – в случае аварии на любом участке магистральной схемы произойдет отключение головного выключателя 6-10 кВ, что приведет к обесточиванию всех подстанций.

Для устранения данного недостатка надежности электроснабжения устраивают общую резервную магистраль, пример которой показан ниже:

При использовании такой магистральной схемы электроснабжения питание ЦТП производят по рабочим магистралям, а вот при возникновении неисправностей или аварий на какой-то магистрали, она отключается от питания (с двух сторон) и питание переводится на резервную магистраль, которая находится под напряжением постоянно. Приведенную схему могут использовать для питания потребителей II и III категории. Минус такой схемы магистрального электроснабжения в том, что резервная линия используется только в аварийных режимах, в нормальном режиме она не используется.

Еще одним видом магистральной схемы электроснабжения, предназначенной для питания потребителей II категории, является схема разомкнутой кольцевой магистрали:

Полукольца следует питать от различных секций ГПП или ГРП.

Также одной из характерных схем внутреннего магистрального электроснабжения предприятий является схема с двухсторонним питанием. Она довольно гибкая и удобная:

При нормальном режиме работы данная система разомкнута. Расчет сечения кабелей производится с расчетом на возможную передачу всей мощности учитывая перегрузки. Поэтому при возникновении повреждения какого-либо участка в любой точке схемы электроснабжение восстанавливается довольно быстро (только после нахождения участка, на котором произошла авария). Такую схему можно применить для питания II и III категорий надежности электроснабжения. При размыкании место размыкания может быть выбрано произвольно, но для того, чтоб получить минимальные потери мощности при передаче электроэнергии размыкание желательно проводить в точке токораздела.

Также при проектировании следует предусмотреть блокировки от несинхронных подключений (параллельное подключение двух питающих линий, которое не предусмотрено нормальным режимом работы сети).

Для потребителей I категории магистральное электроснабжение практически не применяется. Для таких потребителей наивысшую степень надежности проявляет автоматизированное радиальное электроснабжение.

Читайте также: Нейтральные и поляризованные электромагнитные реле

Похожие материалы:

  • Умные трансформаторы сыграют главную роль в умных…

Когда она применяется?

Использовать радиальную схему электроснабжения имеет смысл, когда потребители электропитания находятся в разных направлениях по отношению к источнику. Следует отметить её удобство в эксплуатации. В случае аварийных отключений или ремонтных работ на одной линии влияние оказывается только на конкретного потребителя.

Рассмотрим небольшой пример. Допустим, у нас есть предприятие, что занимается производством автомобилей. Есть три основных направления: кузов, двигатель и все остальные нужны детали. Но вот пришло время планового ремонта. Радиальная схема электроснабжения цеха по варке кузовов приостанавливает свою работу, и эта продукция не изготавливается. Но двигатели и прочие составляющие производятся как и раньше. Благодаря возможности продолжать свою деятельность, многие большие предприятия и компании делают свой выбор в пользу подобного энергообеспечения для своих структур.

Как они строятся?

В случае с радиальными схемами электроснабжении выделяют два основных типа:

  • одноступенчатые;
  • двухступенчатые.

Одноступенчатые схемы применяются для обеспечения крупных потребителей, что плотно сосредоточены на определённой территории. Также они могут использоваться, когда нужно работать с небольшими объектами, у которых низкая распределяемая мощность. В качестве примера можно навести компрессорные и насосные станции, электропечи. Двухступенчатые схемы используют в тех случаях, когда электричество подключается к средним и крупным объектам на значительной территории. В таких случаях загружать основные центры энергопотребления на предприятиях значительным количеством небольших отходящих линий не разумно. Кстати, вот в этом и различается радиальная и магистральная схема электроснабжения. Ведь многие люди из-за таких моментов часто их путают.

Радиальная схемы

Схемы сетей

Внутризаводское распределениеэлектроэнергии выполняется по: — радиальной,

— магистральной,

— смешанной схеме

в зависимости от территориального размещения нагрузок, их величины, требуемой степени надежности питания и других характерных особенностей проектируемого объекта.

Все три видасхем имеют много разновидностей и модификаций по степени надежности питания, и при правильном их выборе каждая из них может быть применена для питания электроприемников любой категории.

При выборе и анализе схем распределения энергии учитываютс также конструктивное выполнение сетевых узлов и способы канализации электроэнергии кабельной или шиной. Необходимо учитывать также вопросы устройства релейной защиты, автоматики и велечины токов короткого замыкания.

Все элементы системы электроснабжения должны нести постоянную нагрузку. Кроме экономии энергии, это мероприятие повышает надежность электроснабжения, так как исправность нагруженных кабелей постоянно самоконтролируется, а ненагруженный кабель при включении под нагрузку в критический момент может отказать в работе вследствие каких-либо неисправностей, которые могли образоваться в течение долгого бездействия и остаться незамеченным.

В тоже время всячески необходимо избегать параллельной работы линий и параллельной работы трансформаторов, так как это приводит к увеличению токов короткого замыкания и к усложнению релейной защиты, особенно на коротких внутризаводских линиях.

Радиальная системараспределения энергии целесообразна главным образом там, где имеются крупные сосредоточенные нагрузки расположенные в различных направлениях от центра питания.

Читайте также: Аппараты для сварки медных проводов: основные особенности и виды, технические характеристики и нюансы применения

Радиальныесхемы при кабельном исполнении сетей применяются также на первой ступени распределения энергии по отдельным участкам от распределительного пункта (РП) к цеховым подстанциям и высоковольтным двигателям производится как по радиальным, так и по магистральным схемам.

Радиальныесхемы подразделяются наодноступенчатыеидвухступенчатые.

Обычно избегают применения радиальных схем с числом ступеней более двух, так как они нецелесообразны по экономическим и коммутационным соображениям.

Одноступенчатые схемыприменяются главным образом на небольших предприятиях. На больших предприятиях одноступенчатые схемы применяются для питания крупных пунктов потребления электроэнергии, так как нецелесообразно загружать основные энергетические центры предприятия с дорогими ячейками большим количеством мелких отходящих линий.

Двухступенчатые радиальные схемыс промежуточными распределительными пунктами применяются главным образом на крупных и средних предприятиях (5-3) для питания одно- и двухтрансформаторных подстанций малой мощности без шин высшего напряжения, а также для питания отдельных электропечей и электродвигателей высокого напряжения.

При этой схеме вся коммутационная аппаратура устанавливается на распределительном пункте(РП), а на цеховых подстанциях предусматривается только выключение нагрузки, разъединитель или же выполняется глухое присоединение трансформаторов. От каждого РП питается не менее четырех –пяти цеховых подстанций и другие нагрузки.

При применении радиальных схем осуществляется глубокое секционирование всей системы электроснабжения, начиная от основных центров питания и кончая сборными шинами до 1000 в цеховых подстанций, а иногда и цеховых силовых распределительных пунктов. На секционных аппаратах обычно предусматривают простейшие схемы АВР.

Радиальное питание двухтрансформаторныхбесшиновых подстанций осуществляется от разных секций РП, а в некоторых случаях и от разных РП. Пропускная способность питающих линий и трансформаторов рассчитывается на покрытие всех нагрузок при нормальном режиме и ответственных нагрузок, требующих бесперебойности питания при аварийном режиме, когда выходит из работы одна линия или трансформатор.

Питание крупных подстанций и распределительных пунктов при наличии нагрузок первой категории предусматривается не менее чем двумя радиальными линиями. Нормально линии работают раздельно каждая на свою секцию при выходе из работы одной из них вторая воспринимает на себя всю нагрузку ответственных потребителей, причем в случае необходимости это выполняется автоматически.

Применяются радиальные схемы с присоединением под один общий выключатель двух линий идущих к разным потребителям с установкой на каждой линии отдельного разъединителя. Недостаток этой схемы заключающийся в отклонении обоих линий при повреждении только одной из них, компенсируется АВР на секционном выключателе распределительного пункта.

Такие схемы дают существенную экономию на сооружение распределительного устройства на питающем центре.

Резервирование

Существуют различные нюансы и аспекты реализации электроснабжения. Одним из них является построение радиальной схемы электропитания с механизмом резервирования. Что он собой представляет? В таком случае предусматривается, что электроэнергия будет получаться от различных источников питания. В их качестве могут выступать как общая резервная магистраль, так и резервные высоковольтные перемычки. С финансовой точки зрения использование подобного подхода является целесообразным в случаях, когда подстанции находятся на определённом удалении от источника питания. Но одновременно между ними не должно быть значительного расстояния.

Для обозначения реально существующих условий все подобные подключения делятся на три категории. В первой и второй подразумевается использование двух силовых трансформаторов. Эти подстанции функционируют по блочной схеме. Благодаря этому к каждому силовому трансформатору идёт напряжение по отдельной линии.

Что делать, если нет данных о потребителях мощности? В таком случае каждый трансформатор должен обеспечивать 60-70% от существующей сейчас нагрузки на подстанции. И при аварийной ситуации и выходе из строя одной единицы нагрузка будет компенсироваться оставшейся в строю техникой. Немного отдельно стоят потребители третей категории. В них используются подстанции с одним трансформатором. Резервирование в таких случаях осуществляется посредством кабельных перемычек, которые, как правило, имеют пропускную способность в 15-20% от мощности трансформатора.

Кстати, это не единственное место их такого применения. Так, подобный подход используется ещё и в высоковольтных линиях. Во избежание потерь холостого хода при низкой загрузке трансформаторы часто отключают, используя исключительно резервные перемычки.

Вопрос 46

Главная страница | Контакты | Случайная страница АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Выбор схемы электроснабжения потребителей сельскохозяйственных районов производят в зависимости от требования надежности питания, обеспечения допустимого отклонения напряжения у приемников электроэнергии, наличия источников питания и перспективы развития электрических сетей.

В соответствии с ПУЭ потребители сельскохозяйственных районов по обеспечению надежности питания разделяются на три категории. Надежность может быть обеспечена применением резервных электростанций, необходимым количеством генераторов, трансформаторов, секций шин, питающих линий и средств автоматики. Выбор схем электроснабжения начинается с определения электрических нагрузок отдельных узлов потребления электроэнергии. Затем решается вопрос об уровне напряжения, о числе и мощности трансформаторов в узлах нагрузки и о числе и пропускной способности линий, связывающих трансформаторные подстанции с источниками питания.

Для новых крупных групп приемников электроэнергии выбор схемы электроснабжения производится путем технико-экономического сравнения вариантов питания потребителей от действующих центров питания (ЦП) — подстанций 35/10, 110/10 и 110/35/10 кВ по сетям 10 кВ с учетом их развития с вариантами строительства дополнительных (разукрупняющих) подстанций 35/10 или 110/10 кВ. При росте нагрузок существующих потребителей вопрос развития систем электроснабжения должен решаться аналогичным путем.

Городская электрическая сеть строится на базе следующих принципов:

— максимальное приближение ЦП к приемникам;- исключение «холодного» (т. е. обесточенного) резерва;- раздельная работа ИП по условиям надежности электроснабжения и снижения уровня токов КЗ;- применение АВР для питания приемников I категории;- ступенчатое распределение электрической энергии (принципы распределенной коммутации и распределенной трансформации);

— широкое применение кабельных (а не воздушных) линий электропередачи.

Первые два требования диктуются экономическими соображениями, причем первое вызвано стремлением сократить потери мощности и энергии, а второе — снизить капитальные затраты на сооружение сети.

Читайте также: На какие виды подразделяется искусственное освещение по источнику

Третье требование обусловлено стремлением исключить влияние повреждений в одной части системы электроснабжения на оставшиеся в работе части. Короткие замыкания сопровождаются резким снижением напряжения в поврежденной части. Раздельная работа источников питания уменьшает уровень токов КЗ по сравнению с параллельной работой. Уменьшение тока КЗ снижает требования к электрооборудованию по электродинамической и термической стойкости и в конечном счете приводит к его удешевлению.

Это требование также обусловлено экономическими соображениями, т. к. оборудование, рассчитанное на более низкий уровень тока КЗ, получается менее дорогим и громоздким.Использование АВР диктуется требованиями к надежности электроснабжения приемников I категории с одновременным обеспечением условия раздельной работы ИП.

Если больше 60% потребителей являются тепловыми

47. Каковы достоинства и недостатки радиальных и магистральных схем распределения электроэнергии? Где они применяются при напряжении выше 1000 В?

Радиальные схемы.

Радиальные схемы применяют при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной и аналогичной средой. Радиальные схемы нашли широкое применение в насосных и компрессорных станциях, на предприятиях нефтехимической промышленности, в литейных и других цехах. Радиальные схемы внутрицеховых сетей выполняют кабелями или изолированными проводами. Они могут быть применены для нагрузок любой категории надёжности.Достоинствомрадиальных схем является их высокая надёжность, так как авария на одной линии не влияет на работу ЭП, подключенных к другой линии.Недостаткамирадиальных схем являются: малая экономичность, связанная со значительным расходом проводникового материала, труб, распределительных шкафов; большое число защитной и коммутационной аппаратуры; ограниченная гибкость сети при перемещениях ЭП, вызванных изменением технологического процесса; невысокая степень индустриализации монтажа.

Магистральные схемыцелесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределённых относительно равномерно по площади цеха, а также для питания группы ЭП, принадлежащих одной линии. При магистральных схемах одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные ЭП цеха.

Магистральные схемы целесообразны при распределенных нагрузках, при расположении подстанций на территории проектируемого объекта, благоприятствующем возможно более прямому прохождению магистралей от источника питания до потребителей энергии без обратных потоков энергии и длинных обходов. Они наиболее удобны при выполнении резервирования цеховых подстанций от другого источника в случае выхода из работы основного питающего пункта. Достоинствами

магистральных схем являются: высокая гибкость сети, дающая возможность перестановок технологического оборудования без переделки сети, использование унифицированных элементов (шинопроводов), позволяющих вести монтаж индустриальными методами.Недостаткомявляется их меньшая надёжность по сравнению с радиальными схемами, так как при аварии на магистрали все подключенные к ней ЭП теряют питание. Применение шинопроводов постоянного сечения приводит к некоторому перерасходу проводникового материала.

На практике для электроснабжения цеховых ЭП радиальные или магистральные схемы редко встречаются в чистом виде. Наибольшее распространение имеютсмешанные (комбинированные) схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения.

Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 43 | Нарушение авторских прав

Предыдущая16Следующаяlektsii.net — Лекции.Нет — 2014-2021 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав

Специфика

Давайте уделим внимание отдельным моментам, что представляют интерес. Для этого рассмотрим отличия магистральной и радиальной схем электроснабжения. Это позволит лучше разобраться в теме данной статьи. Представим, что перед нами есть радиальная схема электроснабжения термического цеха. Она используется только тогда, когда существуют отдельные узлы с достаточно большой величиной сосредоточенных нагрузок. В этом случае мощные электроприёмники получают питание непосредственно от подстанции. Устройства размером поменьше — посредством распределительных пунктов.

В термическом цехе можно проложить и магистральную схему. В таком случае необходимо применить технологию одного уровня сложности, тогда как при радиальной схеме можно делать определённые послабления, что требует меньшего количества денег на реализацию всей структуры. Но при этом следует смотреть, чтобы в одну цепочку не были соединены однофазные и трехфазные приемники питания. В лучшем случае техника просто не начнёт работать. Весьма возможной является вероятность того, что она попросту сгорит.

Образец организации снабжения электрической энергией предприятия

Начальный

этап в схеме электроснабжения предприятия заключается в поступлении электроэнергии от самой ближней понижающей электрической подстанции. Зачастую проводником выступает высоковольтная линия с напряжением 6-10 кВт. Если необходимо резервное питание, то линий пускают две, и они являются автономными. Это очень практично, так как когда возникает ситуация, что одна из линий обесточена, есть возможность, используя автоматический ввод резерва, переключится на вторую.

Также подключается система компенсации реактивной мощности к электрической подстанции. Комплектующими этой системы являются конденсаторные батареи и при помощи емкостей (их определенного количества, для чего учитывается величина реактивной составляющей) осуществляют автоматическое подключение электричества по средствам высоковольтных линий. Одним словом, происходит подключение к комплектной трансформаторной подстанции. Непосредственно с этого момента начинается питание всего предприятия.

Пример электроснабжения промпредприятия

Назад

Вперед

От всех участков, требующих электроэнергии, к комплектной трансформаторной подстанции идут кабели, по которым осуществляется распределение электроэнергии. Но, так как на каждом предприятии различные приемники электроэнергии, как по своим характеристикам, так и по количеству, появилось множество разновидностей схемы электроснабжения промышленных предприятий. Это радиальная, магистральная и смешанная схемы. Чаще всего применяется радиальная и магистральная схемы.

Рациональные технологические требования

Одним из базовых принципов построения и работы схемы является так называемый глубокий ввод. Что он предлагает? Согласно ему важно обеспечить, чтобы источники высокого напряжения были размещены максимально близко к потребителям, при этом необходимо использовать минимальное количество аппаратов и ступеней промежуточной трансформации. Так, если есть небольшое предприятие, то ему, вероятно, хватит одной подстанции, чтобы принимать электроэнергию. В этом случае часто нет нужды осуществлять трансформацию энергии (когда напряжение питания для объекта совпадает с аналогичной характеристикой распределительной сети). Но, увы, так происходит не всегда.

По мере увеличения производственных площадей и сложности цикла возникает надобность в трансформации. Радиальная схема электроснабжения завода позволяет обеспечивать главные и необходимые структурные элементы, что есть на предприятии. Давайте рассмотрим небольшой пример.

Как всё устроено?

Итак, допустим, что у нас есть территория, посредине которой существует источник питания. На севере, западе, юге и востоке соответственно расположились административное здание, мастерская инструментария, цех обработки материалов и конвейер сборки. От источника питания к каждому объекту идёт отдельный кабель. При этом в административном здании используются исключительно компьютеры, для которых хватает напряжения сети. Поэтому радиальная схема электроснабжения здания предусматривает прокладку кабеля к распределяющему щитку. От него уже прокладывается магистраль, к которой подключаются все компьютеры. Но цех обработки материалов использует множество различных приборов, как для энергозатратных процессов, так и аппаратуру с невысокими требованиями. И в этом его отличие. Так, для доменной печи по выплавке стали может предусматриваться отдельный кабель. А вот для аппаратуры, что изготавливает что-то из дерева или пластмассы ввиду их возможного количества в несколько штук линию уже разбивают. В целом следует отметить, радиальная схема электроснабжения предприятия подгоняется под конкретные требования, что к ним выдвигаются.

Выбор смешанной схемы электроснабжения предприятия

В таких схемах хорошо соединились элементы магистральных и радиальных схем. Характерным выступает применение в таких схемах замкнутых сетей. У таких электрических сетей есть свои положительные и отрицательные моменты. Отрицательным моментом выступает значительное повышение мощности тока при возникновении коротких замыканий и необходимости обязательной установки выключателей, по обеим сторонам линий. Но, так как приемники подключаются обязательно, как минимум, к двум источникам питания и благодаря равномерной загрузки сети (уменьшаются потери электроэнергии) такие характеристики и показатели максимально эффективно влияют на качественное электроснабжения крупных предприятий.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

О достоинствах и недостатках

Первоначально необходимо отметить её высокую надежность и удобство эксплуатации. Так, в случае возникновения короткого замыкания будет прекращена работа только одного элемента и линии, что к нему проложена. Все остальные объекты будут функционировать в стандартном режиме. Самый существенный недостаток – это значительная стоимость. Причем, это выплывает из её преимуществ. Ведь прокладка большого числа линий обходится в значительную сумму денег. Кроме этого, необходимо позаботиться о большем количестве коммутационно-защитных аппаратов. А они тоже стоят денег. Но когда стоят вопросы надёжности, то о стоимости часто думают в последнюю очередь.

Вот так кратко может быть охарактеризована радиальная схема электроснабжения. Достоинства и недостатки позволяют ей занимать признанное место.

Сколько стоит прокладка схемы?

Во многом ответ на этот вопрос зависит от поставленных задач. Но значительное влияние оказывают и различные технические условия. К примеру, что будет выступать в качестве объекта работы? Как правило, наиболее дешевыми в прокладке являются линии к городским квартирам и частным жилым домам. Здесь всё зависит от площади объекта, и старт идёт в ценовом диапазоне в 5-7 тысяч рублей. В случае с предприятием эта стоимость поднимется вдвое. Кроме этого, в ряде случаев необходимо ещё обеспечить получение всех необходимых разрешений. Ведь подключение к линии электропередачи требует определённых корректировок во всей системе.

Что можно посоветовать при выборе подрядчика?

В случае если есть надобность привлечь посторонних специалистов, не лишним будет взять во внимание несколько советов. Ведь при некачественной прокладке сети может возникнуть пожар или иная проблема. Поэтому первоначально необходимо убедиться, что подрядчик имеет все необходимые разрешения и лицензии со стороны государственных и проверяющих органов. Не лишним будет поискать и отзывы о конкретной компании. Но слишком доверять им не следует ввиду популярной практики самовосхваления от третьего лица.

Также следует обращать внимание на сервис. Ведь если в компании относятся к человеку с попустительством, то вряд ли с техникой будет по-другому. Благо, компании, занимающиеся электроэнергетикой, сейчас не назначают в командном порядке, а мы выбираем самостоятельно. И этим необходимо воспользоваться.

Добавить комментарий