Напряжение каждого звена системы электроснабжения нужно выбирать с учетом напряжений смежных звеньев.
Выбор напряжения питающей сети проводят на основании технико-экономических сравнений вариантов в случаях, когда:
- имеется возможность получения энергии от источника питания при двух и более напряжениях;
- предприятие с большой потребляемой мощностью нуждается в сооружении или значительном расширении существующих районных подстанций, электростанций или сооружения собственной электростанции;
- имеется связь электростанций предприятий с районными сетями.
Предпочтение отдают варианту с более высоким напряжением, даже при экономических преимуществах варианта с низшим из сравниваемых напряжений в пределах до 5...10% по приведенным затратам.
На первых ступенях распределения энергии для питания больших предприятий применяют напряжения 110, 220 и 330 кВ.
Напряжение 35 кВ применяют для частичного внутризаводского распределения электроэнергии при:
- наличии крупных электроприемников на напряжении 35 кВ;
- наличии удаленных нагрузок и других условий, требующих для питания потребителей повышенного напряжения;
- схеме глубокого ввода для питания группы подстанций 35/0,4...0,66 кВ малой и средней мощности.
Напряжение 10 кВ применяют для внутризаводского распределения энергии:
- на крупных предприятиях с наличием двигателей, допускающих непосредственное присоединение к сети 10 кВ;
- на предприятиях небольшой и средней мощности при отсутствии или незначительном числе двигателей, которые могут быть присоединены непосредственно к сети 6 кВ;
- при наличии заводской электростанции с напряжением генераторов 10 кВ.
Напряжение 6 кВ применяют:
- при наличии на предприятии значительного количества электроприемников на это напряжение;
- при наличии заводской электростанции на напряжение 6 кВ;
- если применение напряжения 6 кВ предопределяется условиями поставки электрооборудования, технико-экономическими расчетами или другими особыми соображениями;
- на реконструируемых предприятиях, имеющих напряжение 6 кВ в качестве основного для внутризаводского распределения электроэнергии.
При напряжении распределительной сети 10 кВ и небольшом числе двигателей средней мощности (350...800 кВт) следует применять напряжение 6 кВ с использованием схемы блока трансформатор — двигатель.
Напряжение 3 кВ в качестве основного напряжения распределительной сети на новых предприятиях не применяют. Оно не рекомендуется также и в качестве подсобного для питания электродвигателей средней мощности при основном напряжении распределительной сети 10 кВ.
Напряжение 380 В применяют для питания силовых общепромышленных электроприемников.
Напряжение 660 В рекомендуется для применения в следующих случаях:
- если по условиям генплана, технологии и окружающей среды не могут быть осуществлены в должной мере глубокие вводы, дробление цеховых подстанций и приближение их к центрам питаемых ими групп электроприемников и в связи с этим имеют место протяженные и разветвленные сети напряжением до 1000 В, а также при крупных концентрированных нагрузках; такое положение может быть в некоторых отраслях химической промышленности, на лесопромышленных комплексах и в аналогичных производствах;
- при первичном напряжении распределительной сети 10 кВ и при отсутствии на данном предприятии двигателей таких мощностей, которые не изготовляются на напряжение 660 В (за исключением мелких), т. е. в тех случаях, когда не потребуется введение промежуточного напряжения между 10 и 0,66 кВ;
- при больших плотностях нагрузок и мощных цеховых трансформаторах (более 1000 кВА), при которых токи короткого замыкания на стороне вторичного напряжения возрастают до недопустимых для аппаратов величин при напряжении 0,4 кВ.
Проектируемый завод бензинов расположен от источника питания на расстоянии 2 км, следовательно потери в линии небольшие, поэтому мой выбор на первой ступени распределения электроэнергии пал на напряжение 110кВ.
На предприятии имеются в наличии элктроприемники на напряжение 6 кВ, поэтому на второй ступени выбираю 6кВ.
3 Показатели качества электроэнергии
Обеспечение качества электроэнергии на зажимах приемников электроэнергии — одна из наиболее сложных задач, решаемых в процессе проектирования и эксплуатации систем электроснабжения. Появление в системах электроснабжения мощных электродвигателей, вентильных преобразователей и других приемников с резкопеременной нагрузкой создало проблему их электромагнитной совместимости с системой электроснабжения, успешное решение которой обеспечивает рациональную работу как этих приемников, так и приемников со спокойной нагрузкой, присоединенных к той же системе (освещение, электродвигатели длительного режима работы и др.).
Показатели качества электроэнергии регламентируются требованиями ГОСТ 13109—97.
К показателям качества электроэнергии для трехфазных сетей переменного тока относятся следующие:
- отклонение напряжения;
- колебание напряжения;
- коэффициенты несимметрии и неуравновешенности напряжений;
- коэффициент несинусоидальности напряжения;
- отклонение частоты;
- колебания частоты.
Соответствие перечисленных параметров ГОСТу способствует увеличению выпуска продукции и общей рентабельности производства.
Отклонение напряжения V — это разность действительного значения напряжения U и его номинального значения Uн для сети, возникающая при сравнительно медленном изменении режима работы, когда скорость изменения напряжения меньше 1% в секунду:
При понижении напряжения возрастает скольжение и уменьшается частота вращения асинхронных двигателей, являющихся основными приемниками электроэнергии. При этом возрастает сила потребляемого тока, двигатели перегреваются и быстрее изнашивается изоляция. Вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения, поэтому при его понижении затрудняются пуск и самозапуск двигателей под нагрузкой. В связи с этим установлены пределы отклонения напряжения на зажимах электродвигателей, станций управления от — 5 до +10%.
Весьма чувствительны к изменению напряжения косинусные конденсаторы. Их реактивная мощность пропорциональна квадрату подводимого напряжения. Таким образом, при понижении напряжения на 10% мощность конденсатора снизится до 81%. Повышение напряжения на 10% увеличивает реактивную мощность конденсатора до 121% и приводит к его перегрузке, поэтому для конденсаторов допускается увеличение напряжения не более чем на 10%.
Значительное влияние отклонение напряжения оказывает на работу электросварочных установок, ухудшая качество сварки. Для рационального ведения этого процесса отклонение напряжения на сварочных установках должно составлять +5%.
Высокие требования к качеству напряжения предъявляют осветительные установки. При отклонениях напряжения изменяются сила света ламп накаливания и срок их службы. Сила света изменяется при этом пропорционально изменению напряжения в третьей — четвертой степени. Повышение напряжения на 10% сокращает срок службы ламп накаливания примерно в 3 раза.
ГОСТ 13109—97 допускает отклонения напряжения на зажимах электроосветительных приборов от — 2,5 до +5%.
Под колебанием напряжения Vt, подразумевается изменение напряжения в сети со скоростью более 1%:
Vt= Uнб-Uнм, (3.1)
где Uнб и Uнм — соответственно наибольшее и наименьшее действующие напряжения в кратковременном процессе его изменения, %.
Колебания напряжения ограничиваются частотой их возникновения. Для зрительного восприятия наиболее опасными считаются колебания с частотами в пределах 1...10 Гц. Их значение при этом ограничивается величиной порядка 1%. Если число колебаний в час не превышает 10, то это значение возрастает до 1,5%, при числе колебаний не более 1 раза в час — до 4%.
Допустимые значения колебаний напряжения в сетях, от которых питаются электроосветительные установки и радиоприборы, определяют по формуле
% (3.2)
где т — частота колебаний в час, 1/ч; ∆t— средний интервал между последовательными колебаниями, мин.
Для обеспечения нормируемого ГОСТ 13109—97 режима напряжения применяются различные способы и средства регулирования напряжения.
Способы регулирования:
- регулирование напряжения на шинах центра питания;
- изменение сопротивления элементов сети;
- изменение силы реактивного тока, протекающего в сети;
- изменение коэффициента трансформации трансформаторов и автотрансформаторов (линейных регуляторов).
Средства регулирования:
- трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН):
- линейные регуляторы;
- управляемые батареи конденсаторов;
- синхронные двигатели с автоматическими регуляторами возбуждения.
Кроме того, можно использовать трансформаторы с переключением без возбуждения (ПБВ), неуправляемые батареи конденсаторов, синхронные двигатели без автоматического регулирования возбуждения.
Несимметрия напряжений и токов трехфазной системы один из важнейших показателей качества электрической энергии. Причина появления несимметрии, напряжений и токов — различные несимметричные режимы системы электроснабжения. Широкое применение однофазных установок значительной мощности различного рода привело к значительному увеличению доли несимметричных нагрузок. Подключение таких мощных несимметричных однофазных нагрузок к трехфазным сетям вызывает в системах электроснабжения длительный несимметричный режим, характеризующийся несимметрией напряжений и токов.
В системах электроснабжения различают кратковременные (аварийные) и длительные (эксплуатационные) несимметричные режимы. Кратковременные несимметричные режимы обычно связаны с различными аварийными процессами, например несимметричными короткими замыканиями, обрывами одного или двух проводов воздушной линии с замыканием на землю и т. п. Длительные несимметричные режимы обычно обусловлены несимметрией элементов электрической сети или подключением к системе электроснабжения несимметричных нагрузок.
Несимметрия напряжений и токов, обоусловленная несимметрией элементов электрической сети, называется продольной. Примером продольной несимметрии могут служить неполнофазные режимы воздушных линий. Несимметрия характерна также для специальных систем электропередачи: два провода — земля (ДПЗ); два провода — рельсы (ДПР), два провода — труба (ДПТ) и т. д.
Несимметрия напряжений и токов, вызванная подключением к сети много- и однофазных несимметричных нагрузок, называется поперечной.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
