Общие требования к системам электроснабжения

Системы электроснабжения промышленных предприятий должны удовлетворять следующим требованиям:

- экономичности;

- надежности электроснабжения;

- безопасности и удобства эксплуатации;

- обеспечения надлежащего качества электрической энергии;

- гибкости системы, дающей возможности дальнейшего развития;

- максимального приближения источников питания к электроустановкам потребителей и др.

Система электроснабжения промышленного предприятия должна, как правило, выбираться на основе технико-экономического сравнения сопоставимых вариантов по минимуму дисконтированных затрат.

При построении системы электроснабжения следует учитывать категорию приемников электроэнергии. При определении кате­гории следует руководствоваться требованиями ПУЭ. При этом не следует допускать необоснованного отнесения электроприемников к более высокой категории. Электроприемники, отделения цехов разной категории следует рассматривать, как объекты с разными условиями резервирования.

Надежность электроснабжения потребителя обеспечивается выполнением требуемой степени резервирования. Электроприемники первой и второй категории должны иметь резервные источники питания. Резервирование необходимо для продолжения работы основного производства в послеаварийном режиме. Питание электроприемников третьей категории не требует резервирования.

В соответствие с ПУЭ для электроприемников первой категории должны предусматриваться два независимых взаимно резервируемых источника питания.

Необходимо выявлять из числа электроприемников первой категории наиболее ответственные (особая группа приемников первой категории), для них предусматривается третий независимый источник питания. В качестве третьего источника питания для особой группы и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы собственные электростанции или электростанции энергосистемы (в частности шины генераторного напряжения), агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п. Завышение мощности третьего источника в целях его использования для продолжения работы производства при отключении двух основных независимых источников

питания может быть допущено только при выполнении в проекте технико-экономического обоснования.

Схема электроснабжения электроприемников особой группы первой категории должна обеспечивать:

- постоянную готовность третьего независимого источника к
включению и автоматическое его включение при исчезновении
напряжения на обоих основных источниках питания;

- перевод независимого источника питания в режим горячего
резерва при выходе из строя одного из двух основных источников
питания. В обоснованных случаях может быть допущено ручное
включение третьего независимого источника питания.

Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания. Ко второй категории следует относить только такое технологическое оборудование, без которого невозможно продолжение работы основного производства на время послеаварийного режима.

Для правильного решения вопросов надежности необходимо различать аварийный и послеаварийный режимы работы. Систему электроснабжения нужно строить таким образом, чтобы она в послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений. Мощности независимых источников питания в послеаварийном режиме определяются из требуемой степени резервирования системы. При этом используются все дополнительные источники и возможности резервирования.

Схема электроснабжения должна обеспечивать требуемое качество электрической энергии в соответствии с ГОСТ Р 54149 - 2010 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения". На промышленных предприятиях могут быть установлены электроприемники с резкопеременными графиками нагрузок (приводы прокатных станов, дуговые электрические печи), однофазные электроприемники (электротермические и сварочные установки, освещение), электроприемники, нарушающие синусоидальность токов и напряжений (преобразователи всех типов, дуговые электрические печи и т.п.). Это приводит к возникновению колебаний напряжения, к нарушению симметрии токов и напряжений, к появлению высших гармонических составляющих токов и напряжений. Снижение качества электрической энергии приводит к дополнительным потерям энергии, уменьшает пропускную способность электрических сетей, приводит к сокращению срока службы электрооборудования, электрических машин, конденсаторных установок и т.д.

Решение проблемы качества электрической энергии может быть достигнуто:

- для электроприемников с резкопеременной нагрузкой - применением повышенных напряжений в питающих и распределительных сетях и
приближением источников питания к электроприемникам;

- уменьшением реактивного сопротивления элементов схемы от
источников питания до электроприемников с резкопеременной нагрузкой;

- включением на параллельную работу вторичных обмоток
трансформаторов, питающих резкопеременную нагрузку;

- применением глубоких вводов напряжением 35 кВ и выше для
питания крупных дуговых электропечей, главных электроприводов прокатных станов, преобразовательных установок большой мощности и т.д., или питание таких электроприемников от отдельных линий непосредственно от энергосистем, от ГПП или ПГВ;

-  применением симметрирующих устройств, фильтров высших гармоник, быстродействующих синхронных компенсаторов для выравнивания графиков электрических нагрузок и других мероприятий, уменьшающих "вредное" воздействие электроприемников на системы электроснабжения.

Трансформаторные и распределительные подстанции следует максимально приближать к электроустановкам потребителей электроэнергии, сокращая число ступеней трансформации за счет внедрения глубоких вводов, повышенных напряжений питающих и распределительных сетей, дальнейшего развития принципа "разукрупнения" подстанций, внедрения магистральных токопроводов.