Selezione dei principali parametri ed elementi del sistema di alimentazione delle imprese industriali

La fornitura di elettricità è la fornitura di elettricità ai consumatori e il sistema di alimentazione è un insieme di impianti elettrici progettati per fornire elettricità ai consumatori. Il sistema di alimentazione può anche essere definito come un insieme di installazioni elettriche interconnesse che alimentano una regione, una città, un'impresa (organizzazione).

Lo scopo di creare un sistema di alimentazione è fornire ai consumatori elettricità di qualità adeguata con indicatori di affidabilità accettabili.

Scelta delle modalità alimentari e dei punti di assunzione di energia

Si raccomanda di fornire alle imprese industriali una capacità installata di consumatori di energia da 5 a 75 mW attraverso un punto di ricezione con una disposizione compatta dei consumatori e attraverso due punti di ricezione - se ci sono due gruppi di consumatori relativamente potenti e separati a la struttura.

Quando la tensione della rete di alimentazione è diversa dalla tensione della rete di distribuzione, la sottostazione principale step-down (GPP) viene presa come punto di ricezione. Alla stessa tensione delle reti, un punto di distribuzione centrale (CRP) è previsto come punto di ricezione.

Per l'alimentazione di piccole imprese con una potenza installata fino a 10 mW di ricevitori elettrici, è sufficiente prevedere un punto di distribuzione abbinato a una delle sottostazioni di trasformazione. In tutti i casi si consiglia di alimentare i punti riceventi con il metodo dell'inserzione profonda, il numero degli ingressi (in presenza di ricevitori elettrici della prima categoria) deve essere almeno due.

Per alimentare imprese industriali, GPP e officine sottostazioni di trasformazione TP con i più semplici schemi a blocchi senza bus e interruttori per la tensione primaria. Un'eccezione alle regole sono i TP combinati con RP, per i quali sono previste una o due sezioni di bus con ingresso di backup automatico (ATS) alla tensione primaria per la ricezione e la distribuzione di elettricità quando si alimentano utenze elettriche della prima e della seconda categoria o senza ATS quando alimentazione di ricevitori elettrici di terza categoria.

Per ulteriori informazioni sulle categorie di ricevitori industriali in termini di affidabilità dell'alimentazione, vedere qui: Ricevitori di energia elettrica

Nelle sottostazioni di distribuzione e distribuzione all'interno 6-10 kV, anche per l'alimentazione di utenze elettriche della prima categoria, viene utilizzato un sistema bus. Il sezionamento e la ridondanza automatica sono previsti per l'alimentazione continua di utenze elettriche della prima e della seconda categoria.

La commutazione di connessioni di bassa e media potenza a una tensione di 6-10 kV viene eseguita utilizzando interruttori di carico completi di fusibili di alimentazione o senza di essi entro i parametri della modalità nominale e della modalità di cortocircuito. L'installazione di interruttori agli ingressi e alle sezioni 6-10 kV è prevista per commutatori automatici di trasferimento, nonché per grandi sottostazioni con una capacità di 5000-10 000 kVA e più con il numero di alimentatori in uscita 15-20 o più. Negli altri casi vengono installati sezionatori o sezionatori di carico agli ingressi e sezionatori alle sezioni.

Selezione della tensione

Quando la tensione delle linee di alimentazione non è superiore a 10 kV, si presume che la tensione delle reti locali sia uguale alla tensione della fonte di alimentazione Quando si riceve energia da una fonte di alimentazione con due o più tensioni o si progettano imprese con più grande potenza, che richiedono l'espansione delle sottostazioni regionali esistenti o delle centrali elettriche, le tensioni della linea di alimentazione sono selezionate sulla base di calcoli tecnici ed economici.

Nelle imprese industriali, le tensioni più comuni (kV):

• per le linee di alimentazione 110, 35, 10 e 6,

• per reti di distribuzione 10, 6 e 0,4/0,23.

Finora una tensione di 10 kV è consigliata per un ampio utilizzo in tutti i casi, soprattutto quando nell'impianto sono presenti pochi motori a 6 kV. In questo caso, i motori da 6 kV sono collegati a una rete da 10 kV tramite trasformatori di conversione intermedi da 10/6 kV.

La tensione principale per l'alimentazione e l'illuminazione dei ricevitori elettrici del settore è di 0,4 / 0,23 kV.

Guarda anche: Scelta del numero e della potenza dei trasformatori

Selezione degli schemi di distribuzione dell'energia per la tensione 6 - 10 kV

Tale scelta dipende dalla distribuzione territoriale dei carichi, dalle loro dimensioni, nonché dal grado di affidabilità richiesto dell'alimentazione.

Nella pratica di progettazione dell'alimentazione delle imprese industriali, vengono utilizzati schemi per la distribuzione dell'alimentazione radiale e del tronco, ma questi ultimi non sono utilizzati a sufficienza e non in misura completa.

Gli schemi radiali sono consigliati nei seguenti casi:

• monostadio con una linea radiale - per alimentare grandi carichi concentrati isolati (ad esempio, motori sincroni da 1000 kW per l'azionamento di fresatrici nell'industria della lavorazione del legno) e carichi posti in direzioni diverse dalla fonte di alimentazione,

• a due stadi con due linee radiali - per l'alimentazione tramite RP di sottostazioni e motori dell'officina con tensioni superiori a 1000 V (ad esempio, RP nell'edificio principale dell'officina).

Quando le sottostazioni sono posizionate favorevolmente per il passaggio rettilineo della rete elettrica (senza passaggi di ritorno, lunghi bypass di edifici, ecc.), Le singole reti senza riserve vengono utilizzate per alimentare sottostazioni a trasformatore singolo con consumatori di energia della terza categoria.

Se in queste sottostazioni sono presenti carichi del 15-30% della prima e della seconda categoria, l'alimentazione di sottostazioni a trasformatore singolo adiacenti da diverse autostrade singole viene utilizzata per il backup reciproco di un ponticello con una tensione fino a 1000 V.

I doppi circuiti end-to-end con alimentazione unidirezionale sono utilizzati per alimentare cabine con due sezioni di sbarre e cabine senza trasformatore con ricevitori di potenza, principalmente di prima e seconda categoria.Il numero di trasformatori con tensione fino a 10 kV collegati a una linea principale dovrebbe essere preso 2 - 3 con la loro potenza 1000 - 2500 kVA e 3 - 4 potenze inferiori.

Schemi schematici tipici di alimentazione delle imprese industriali

Uno schema di alimentazione elettrica implementato razionalmente dovrebbe garantire:

• ricezione e distribuzione di elettricità in conformità con il programma di carico dei consumatori di elettricità,

• il grado richiesto di affidabilità dell'alimentazione,

• la possibilità di aumentare il carico durante l'espansione e la ricostruzione dell'impresa,

• efficienza, comfort e sicurezza sul lavoro,

• livello di tensione adeguato delle utenze elettriche.

Lo sviluppo di uno schema di alimentazione dovrebbe essere basato sui seguenti dati:

• carichi elettrici, tensioni e categorie di consumatori elettrici di consumatori di elettricità,

• distribuzione territoriale dei carichi e dei grandi ricevitori di potenza secondo il masterplan, il numero e la capacità delle sottostazioni,

• caratteristiche degli alimentatori,

• specifiche tecniche del sistema di alimentazione,

• Requisiti per la modalità di emergenza.

Quando si sviluppa uno schema di alimentazione, è necessario tenere conto di:

• raccomandazioni per la selezione di parametri ed elementi del circuito di potenza,

• limitazione necessaria delle correnti di cortocircuito, nonché condizioni per eseguire protezione, automazione e controllo remoto semplici e affidabili dei relè,

• la capacità di sovraccarico di trasformatori e cavi, nonché il grado di ridondanza nella parte tecnologica,

• le prospettive di sviluppo dell'impresa nei prossimi 10 anni.

Gli schemi tengono conto delle specificità del settore.Devono garantire l'efficienza e l'affidabilità dell'alimentazione elettrica dell'impresa.

Di seguito sono riportati esempi di schemi per l'alimentazione a linea singola per imprese industriali a una tensione di 6 - 10 kV.

Schemi di alimentazione per imprese industriali a tensione 6 - 10 kV

Riso. 1. Schema di alimentazione a una tensione di rete di distribuzione di 6 kV. Categoria di responsabilità dei consumatori di energia elettrica: 1 — primo e secondo, 2 — terzo, 3 — secondo e terzo

Lo schema di alimentazione mostrato in fig. 1, se ne consiglia l'utilizzo in imprese di medie dimensioni (potenza installata da 5 a 75 MW), che comprendono impianti e officine con motori elettrici a 10 kV, il cui carico è circa il 50% del carico aziendale, con la possibilità di alimentazione diretta ad essi con tensione 10 kV (proprio GPP, alimentatori esterni con tensione 10 kV).

Riso. 2. Schema di alimentazione a una tensione di rete di distribuzione di 10 kV

Lo schema di alimentazione mostrato in fig. 2, in questa fase è consigliabile applicarlo nelle stesse imprese se il carico totale di 10 kV dai motori elettrici di officine e impianti è significativamente inferiore al 50% del carico aziendale.

I circuiti di alimentazione con avvolgimenti divisi dei trasformatori non vengono presi in considerazione, poiché la potenza dei trasformatori installati negli impianti di trasmissione del gas delle imprese industriali è generalmente inferiore a 25 MBA, ovvero la potenza dei trasformatori fabbricati con avvolgimenti divisi. In questi schemi, viene data preferenza ai principali schemi di alimentazione di TP come i più economici.

Schemi di alimentazione in fig. 1 e 2 sono generalizzazioni, pertanto in casi specifici possono mancare elementi circuitali (principalmente relativi a motori a 6 kV).

Vedi anche su questo argomento: Schemi per l'alimentazione interna delle imprese per 6 - 10 e 35 - 110 kV E Tipici schemi di alimentazione per le imprese