Надежность систем электроснабжения промышленных предприятий

Игорь Белицын, Василий Сташко Надежность систем электроснабжения промышленных предприятий: учебно-методическое пособие для студентов специальности 13.03.02 – «Электроснабжение»

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. И. ПОЛЗУНОВА»

ООО «МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ»

Учебно-методическое пособие для студентов специальности 13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника»

Рецензенты: Багаев А. А. – д.т. н, профессор (АГАУ);

Старухин Р. С. – к.т.н., главный специалист

отдела технологического развития,

инноваций и энергосбережения (филиал ПАО «Россети Сибирь» – «Алтайэнерго»).

Утверждено на заседании

Методической школы им. О. И. Хомутова

Протокол № 1 от 14 мая 2021 г.

Издание сертифицировано (№ 21004) и рекомендовано к использованию «Межрегиональным центром электронных образовательных ресурсов» – http://mceor.ru/

1. Общие сведения о системах электроснабжения промышленных предприятий

1.1 Требования, предъявляемые к системам электроснабжения

Современная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять следующим основным требованиям:

– экономичности;

– надежности;

– безопасности;

– удобства эксплуатации;

– обеспечения надлежащего качества электроэнергии (уровней напряжения, стабильности частоты и т. п.);

– необходимой гибкости, обеспечивающей возможность расширения при развитии предприятия.

Важные дополнительные требования к системам электроснабжения предъявляют:

– электроприемники с резкопеременной циклически повторяющейся ударной нагрузкой;

– электроприемники непрерывного производства, требующие бесперебойности питания при всех режимах системы электроснабжения.

Специальные требования к системам электроснабжения и электрооборудованию предъявляют электроустановки, расположенные в зонах с загрязненной средой и в районах Крайнего Севера.

При реконструкции и проектировании системы электроснабжения учитывают многочисленные факторы, к числу которых относятся:

– потребляемая мощность;

– категория надежности питания отдельных электроприемников;

– графики нагрузок крупных потребителей;

– характер нагрузок;

– размещение электрических нагрузок на генеральном плане предприятия;

– число и мощность подстанций и других пунктов потребления электроэнергии;

– напряжение потребителей;

– число, расположение, мощность, напряжение и другие параметры источников питания;

– требования энергетической системы;

– учет совместного питания с другими потребителями;

– требования аварийного и послеаварийного режимов;

степень загрязненности среды;

требования ограничения токов КЗ;

– условия выполнения простой и надежной релейной защиты, автоматики и телемеханики и др.

Определяющими факторами, тесно связанными между собой, являются: характеристика источников питания, а также мощность и категорийность потребителей электроэнергии. При построении рациональной системы электроснабжения учитывают общую энергетику рассматриваемого района, перспективный план его электрификации.

При этом главные понижающие подстанции (ГПП) на крупных предприятиях могут в некоторых случаях выполнять функции районных подстанций. Целесообразно с точки зрения экономии строить единую энергетическую сеть района, включая тяговые сети.

При реконструкции действующих и проектировании новых систем электроснабжения различных промышленных предприятий района стремятся к максимальной унификации схемных и конструкторских решений электрической части, электрооборудования и канализации электроэнергии. Подсобные устройства такие как трансформаторно-масляное хозяйство, электроремонтное хозяйство, диспетчерская связь и другие, а также крупное резервное электрооборудование выполняют общими для всех этих предприятий.

При реконструкции действующих и проектировании новых систем электроснабжения целесообразно проводить принцип «децентрализации» трансформирования и коммутации электроэнергии, благодаря чему:

– источники высшего напряжения (ВН) максимально приближаются к электроустановкам потребителей;

– сводятся к минимуму сетевые звенья и ступени промежуточной трансформации и коммутации;

– уменьшаются потери электроэнергии;

– повышается в целом надежность электроснабжения.