Структурная схема электроснабжения приемников промышленных предприятий. Схема структурная электроснабжения
| Обратная связь ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими Целительная привычка Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Тренинг уверенности в себе Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Как слышать голос Бога Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д. Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу. Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар. | Лекция 5. СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДОВ Основные принципы построения системы электроснабжения города Требования, предъявляемые к системам электроснабжения городов, и принципы их построения во многом соответствуют требованиям, перечисленным выше. Система электроснабжения города формируется десятилетиями. По мере развития города развивается перспективная схема электроснабжения и схема развития электрических сетей города, которые строятся на основе уже существующей системы электроснабжения, с учетом возможностей источников питания, расположения подстанций с первичным напряжением 35 кВ и выше и согласовываются со схемой развития сетей энергосистемы. В генеральном плане города предусматривается территория для объектов электросетевого назначения (площадки подстанций, зона для кабельных линий, коридоры для воздушных линий электропередачи и т. п.). Вопросы электроснабжения города решаются комплексно, с учетом возможностей использования подстанций и распределительных пунктов системы электроснабжения города для питания промышленных предприятий, расположенных на территории города. Схема электроснабжения должна предусматривать возможности поэтапного создания за определенный срок и последующего ее развития без кардинального переустройства. При проектировании системы электроснабжения необходимо использовать более простые схемы распределения электрической энергии и применять повышенные напряжения. Подстанции следует максимально приближать к центрам электрических нагрузок районов города, при необходимости применять схемы глубоких вводов напряжением 35 кВ и выше. Напряжения городских сетей выбираются с учетом: концепции развития города; наименьшего числа ступеней трансформации электрической энергии; технических характеристик источников питания, плотности и величины нагрузок и т. п. В любых случаях следует сокращать число трансформаций электроэнергии. Для большинства городов наиболее целесообразной является система напряжений 110—220/10 кВ, для крупнейших городов 500/220—110/10 кВ или 330/110/10 кВ. В существующих сетях следует стремиться к переводу сетей напряжением 35 кВ на напряжения 110 или 220 кВ. Для городских распределительных сетей рекомендуется применять напряжение не ниже 10 кВ. Напряжение 6 кВ во вновь проектируемых сетях применяться не должно. При расширении и реконструкции действующих сетей 6 кВ рекомендуется переводить их на напряжение 10 кВ с использованием установленного оборудования при соответствии его характеристик напряжению 10 кВ. Напряжение 20 кВ в городских распределительных сетях впервые в России применено в сетях Московской области в 2003 г. Использование этого напряжения должно быть обосновано технико-экономическими расчетами. Сети до 1 кВ выполняются на напряжение 380 В с глухим заземлением нейтрали. Напряжение 660 В при проектировании городских сетей не применяется.
Структурная схема электроснабжения города Схему электроснабжения города принято делить на следующие составные части (рис. 2.2.1): электроснабжающая сеть города напряжением 35—220 кВ; питающая электрическая сеть 10(6) кВ; распределительная электрическая сеть 10(6) кВ; и распределительная сеть 380 В. Электроснабжающей сетью города являются линии электропередачи напряжением 35—220 кВ вместе с опорными подстанциями и подстанциями глубокого ввода. Опорной подстанцией (ОПС) называется подстанция, получающая электроэнергию от источника питания и распределяющая ее по кольцевой или магистральной сети по подстанциям глубокого ввода. Питающая сеть 10(6) кВ состоит из линий электропередачи от шин 10(6) кВ опорных подстанций или ПГВ до шин 10(6) кВ РП и связей между РП. Распределительная сеть 10(6) кВ — сеть от шин 10(6) кВ РП до трансформаторных подстанций 10(6) кВ. Распределительная сеть 380 В — сеть от шин 0,4 кВ ТП до вводных распределительных устройств зданий и сооружений.
Напряжение кольцевой сети определяется размерами города. Для крупных и крупнейших городов сеть выполняется на напряжение 110— 220 кВ и выше. Существующие сети напряжением 35 кВ, как правило, переводятся на напряжение 110 кВ. Кольцевая сеть 110 кВ и выше должна быть связана по сети внешнего электроснабжения не менее чем с двумя территориально удаленными, независимыми источниками питания через разные опорные подстанции. Опорные подстанции рекомендуется располагать в противоположных местах кольцевой сети. Линии связи кольцевой сети с опорными подстанциями должны сооружаться по разным трассам. Пример выполнения электроснабжающей сети города приведен на рис. Увеличение пропускной способности кольцевой сети производится либо сооружением дополнительных подстанций, связанных с энергосистемой, либо усилением отдельных участков кольца за счет дополнительных кольцевых линий или создания новой кольцевой сети более высокого напряжения. К одной линии электропередачи с двухсторонним питанием рекомендуется присоединять не более трех подстанций при условии сохранения питания потребителей при аварийном отключении любого участка линии Для питания отдельных районов города сооружаются глубокие вводы напряжением 110—220 кВ. В зависимости от местных условий питание подстанций глубокого ввода может предусматриваться от разных секций шин одной или разных опорных подстанций, а также ответвлениями от кольцевой сети с двухсторонним питанием. Подстанции глубокого ввода необходимо выполнять двухтрансформаторными. Допускается применение однотрансформаторных подстанций, если может быть обеспечена требуемая надежность электроснабжения потребителей.
Использование глубоких вводов связано с дроблением подстанций 35—220 кВ. При этом увеличивается стоимость сети 35—220 кВ, но резко сокращаются затраты, вкладываемые в сеть 10(6) кВ, за счет уменьшения протяженности сети, снижения числа распределительных подстанций 10(6) кВ, потерь мощности, энергии, напряжения. Мощность трансформаторов подстанций должна соответствовать [19]: при питании по воздушным линиям электропередачи напряжением 110 кВ не менее 25 МВА, по линиям 220 кВ не менее 40 МВА; при питании по кабельным линиям 110—220 кВ не менее 40 МВА.
|
megapredmet.ru
Структурная схема электроснабжения предприятия электросвязи
По степени надёжности электроснабжения все электроприёмники подразделяются на три категории [23]. Предприятия связи относятся к потребителям особой группы первой категории и их электроснабжение должно обеспечиваться от трёх независимых источников. Два внешних ввода от двух независимых линий электропередачи (ЛЭП), а третий – от резервной электростанции. Обобщённая структурная схема электроснабжения предприятия связи приведена на рисунке 1.5. Здесь обозначено: ТП1 и ТП2 – трансформаторные подстанции, АВР – автомат ввода резерва (механический или электронный), ДГУ – резервная электростанция, ШВР – шкаф вводный распределительный переменного тока, АБ – аккумуляторная батарея, ВУ – выпрямительное устройство (основное и резервное), инверторы и конверторы преобразуют основную градацию напряжения (-24В или -48В) в требуемые типономиналы.
Рисунок 1.5 – Обобщённая структурная схема электроснабжения
предприятия электросвязи
ДГУ – резервная электростанция ( двигатель-генераторная установка) это двигатель внутреннего сгорания и синхронный генератор, смонтированные на общей раме как единый узел [20]. Дизель по сравнению с бензиновым двигателем более экономичен, больше срок службы, но более тяжёл при запуске. Из холодного состояния дизель запускается 10…15 минут. Если поддерживать определённую температуру масла и охлаждающей жидкости, то длительность пускового режима сокращается до 20…30 сек.
ДГУ как правило, работает в автоматическом режиме без вмешательства персонала ( Pвых = 1…2000 кВт , Uвых = 230В 2% , f = 50Гц 1% ). Гарантированное электроснабжение согласно [19] допускает пропадание напряжения на время до 30 секунд. Для электросвязи это недопустимо много. Поэтому предприятия связи должны быть обеспечены бесперебойнымэлектроснабжением, что достигается постановкой на выходе выпрямителя аккумуляторной батареи, которая при пропадании сети (аварийный режим работы) обеспечивает нагрузку электроэнергией. Это традиционная, так называемая, буферная система электропитания сложилась исторически. Но существуют и другие схемы бесперебойного электроснабжения, которые в последние годы активно развиваются и выделились в отдельный класс устройств, а именно устройства бесперебойного питания – УБП, которые рассматриваются в разделе 1.3.
Похожие статьи:
poznayka.org
Структурная схема электропитания (электроснабжения) - Источники питания радиоэлектронной аппаратуры
За преобразование параметров электрической энергии первичного источника отвечает схема электропитания (электроснабжения). Схема электропитания (электроснабжения) — это совокупность устройств, предназначенных для стабилизации, регулирования, распределения, резервирования, контроля и защиты напряжений и токов, обеспечивающих нормальную работу радиоэлектронных устройств. Беэ схемы электропитания (электроснабжения) невозможна работа любых электропотребляющих устройств и систем.
Схема электропитания радиоэлектронной аппаратуры существенно зависит от ее сложности, габаритов и потребляемого тока. В простейших устройствах для их питания достаточно подключить аккумулятор или батарею питания. В более сложных потребуются стабилизаторы питания для отдельных микросхем. В радиоэлетронных устройствах, занимающих целую комнату или помещение этого уже недостаточно. Вне зависимости от сложности устройства все они потребляют электроэнергию и называются электроприёмниками.
По степени надёжности электроснабжения все электроприёмники подразделяются на три категории. Системы сотовой и подвижной связи относятся к потребителям особой группы первой категории и их электроснабжение должно обеспечиваться от трёх независимых источников. Два внешних ввода от двух независимых линий электропередачи (ЛЭП), а третий — от резервного электрогенератора. Обобщённая структурная схема электроснабжения радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) приведена на рисунке 1.
Рисунок 1. Обобщённая структурная схема электроснабжения РЭА На рисунке 1 обозначено: ТП1 и ТП2 — трансформаторные подстанции, АВР — автомат ввода резерва, ДГУ — резервный электрогенератор, ШВР — шкаф вводный распределительный переменного тока, АБ — аккумуляторная батарея, ВУ — выпрямительное устройство (основное и резервное), инверторы и конверторы преобразуют основное напряжение питания (-24В или -48В) в напряжения, требуемые конкретными блоками и микросхемами.
Двигатель-генераторная установка (ДГУ) резервный электрогенератор — это двигатель внутреннего сгорания и синхронный генератор, смонтированные на общей раме как единый узел. Дизель по сравнению с бензиновым двигателем более экономичен, обладает большим сроком службы, но более тяжёл при запуске. Из холодного состояния дизель запускается 10 ... 15 минут. Если поддерживать определённую температуру масла и охлаждающей жидкости, то длительность пускового режима сокращается до20 ... 30 сек. ДГУ как правило, работает в автоматическом режиме без вмешательства персонала (Pвых = 1 ... 2000 кВт,Uвых = 230В±2%, f = 50Гц±1%).
При запуске резервного электрогенератора возможно пропадание напряжения на время до 30 секунд. В большинстве случаев это недопустимо много. В этом случае на выходе выпрямителя ставится аккумуляторная батарея, которая при пропадании сети (аварийный режим работы) обеспечивает нагрузку электроэнергией. Это, так называемая, буферная система бесперебойного питания. Но существуют и другие схемы бесперебойного электроснабжения, которые в последние годы активно развиваются и выделились в отдельный класс устройств, которые называются устройства бесперебойного питания (УБП).
Следует отметить, что радиоэлектронное оборудование не всегда занимает здание целиком. Чаще всего это отдельная комната в здании к которому уже подведены все коммуникации. В этом случае нет возможности запитаться от нескольких независимых линий электропитания и схема электропитания вынужденно упрощается. из резервных источников питания остается только бензогенератор. Подобная схема питания радиоэлектронной аппаратуры приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Структурная схема упрощенного электроснабжения РЭА Такой способ обеспечения гарантированного питания тоже не лишен недостатков. Его можно применить в производственных зданиях, где обеспечивается вентиляция выхлопных газов или в малонаселенной местности, например, для питания радиоэлектронной аппаратуры вышек сотовой связи или радиорелейных линий связи. В случае, если приемопередатчики сотовой связи распологаются на крыше жилых помещений применение в качестве источника резервного питания электрогенераторов становится проблематичным.
Учитывая, что современная радиоэлектронная аппаратура обычно является малопотребляющей, для обеспечения бесперебойного питания в большинстве случаев достаточно применения аккумуляторной батареи (АБ). Структурная схема подобного бесперебойного электроснабжения приведена на рисунке 3.
Рисунок 3. Структурная схема бесперебойного электроснабжения РЭА Обслуживание аккумуляторов большой емкости представляет достаточно сложную задачу. Кроме того, при работе аккумуляторов выделяются пары кислот и щелочей. Поэтому создание аккумуляторов, не требующих обслуживания, в последнее время было уделено огромное внимание. В настоящее время уже разработаны специализированные источники бесперебойного питания, которые в своем составе содержат герметичные аккумуляторы и преобразователи постоянного напряжения в переменное. Структурная схема источников бесперебойного питания приведена на рисунке 4.
Рисунок 4. Структурная схема источника бесперебойного питания Таким образом структурная схема электропитания предназначена для гарантированного обеспечения бесперебойного питания радиоэлектронной аппаратуры.
Литература:
- Описание генераторных установок
- Инструкция по эксплуатации дизель-генераторной установки
- Бензогенераторы
- Бензиновые генераторы и электростанции
intellect.ml
Структурная схема электроснабжения предприятия электросвязи
Поиск ЛекцийУДК 621.314.2(075.8)
С147
Сажнев А.М.
Электропреобразовательные устройства радиоэлектронных систем: учеб. пособие / А. М. Сажнёв, Л.Г. Рогулина. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011.- 220 с.( Серия “ Учебники НГТУ” ).
Содержатся сведения о принципах построения и структуре вторичных источников питания, их показателях и схемных решениях основных функциональных узлов: выпрямителей, стабилизаторов, инверторов и корректоров, обеспечивающих эффективное преобразование параметров электрической энергии в современных электропитающих установках для радиоэлектронной аппаратуры связи и обработки информации. Материал сопровождается учебными задачами и практическими схемами вторичных источников.
Учебное пособие может быть полезно как информационное издание для магистрантов, аспирантов и специалистов в области электропитания.
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.И. Сединин
к.т.н. доцент В.В. Дуркин
Работа подготовлена на кафедре радиоприёмных и радиопередающих устройств для студентов всех форм обучения факультета радиотехники и электроники, обучающихся по радиотехническим и телекоммуникационным специальностям.
Оглавление
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1 Основные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 9
1.1 Первичные источники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2 Вторичные источники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.1 Структурная схема электроснабжения предприятия электросвязи . . .15
1.2.2 Структурная схема электроснабжения предприятия радиосвязи . . . . . 16
1.3 Устройства бесперебойного электропитания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.1 УБП постоянного тока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.2 УБП переменного тока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.4 Структурные схемы выпрямительных устройств. . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.5 Показатели вторичных источников. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.5.1 Коэффициент полезного действия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.5.2 Коэффициент мощности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.5.3 Коэффициент пульсаций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.5.4 Внешняя характеристика. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
1.5.5 Масса и объём . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 33
1.6 Примеры задач с решениями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2 Магнитные цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.1 Магнитные материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.2 Потери в магнитопроводе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3 Основная формула трансформаторной ЭДС. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 49
2.4 Управление индуктивностью. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.5 Трансформаторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .56
2.5.1 Основные понятия и классификация трансформаторов. . . . . . . . . . .. . .56
2.5.2 Режимы работы и схема замещения трансформатора. . . . . . . . . . . .. . .57
2.5.3 Внешняя характеристика трансформатора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 62
2.5.4 Коэффициент полезного действия трансформатора. . . . . . . . . . . . . .. . .65
2.5.5 Мощность трансформатора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
2.5.6 Трёхфазные трансформаторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 69
2.5.7 Импульсные трансформаторы. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.6 Примеры задач с решениями .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3 Выпрямители и фильтры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.1 Преобразование переменного тока в постоянный. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
3.2 Неуправляемый вентиль и его характеристики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
3.3 Схемы выпрямления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
3.4 Расчётные соотношения для неуправляемых выпрямителей. . . . . . . . . . . 102
3.5 Сглаживающие фильтры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.5.1 Пассивные сглаживающие фильтры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
3.5.2 Активные сглаживающие фильтры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
3.6 Индуктивный характер нагрузки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.7 Ёмкостный характер нагрузки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.8 Управляемые выпрямители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
3.9 Примеры задач по выпрямителям с решениями. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.10 Примеры задач по сглаживающим фильтрам с решениями. . . . . . . . . . . . 134
4 Стабилизаторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
4.1 Основные определения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
4.2 Параметрические стабилизаторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
4.2.1 Параметрические стабилизаторы напряжения постоянного тока . . . 148
4.2.2 Параметрические стабилизаторы напряжения переменного тока . . . 154
4.3 Компенсационные стабилизаторы напряжения постоянного
тока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.4 Стабилизаторы тока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
4.5 Импульсные стабилизаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 162
4.6 Примеры задач по стабилизаторам с решениями . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .168
5 Преобразователи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .177
5.1 Основные определения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
5.2 Однотактные преобразователи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178
5.3 Двухтактные преобразователи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
5.4 Резонансные инверторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
5.5 Примеры задач по преобразователям с решениями . . . . . . . . . . . . . . . . 190
6 Корректор коэффициента мощности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
6.1 Основные понятия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
6.2 Разновидности ККМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
7 Практические схемы выпрямительных устройств . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
7.1 Выпрямитель с бестрансформаторным входом ВБВ 24/3. . . . . . . . . . . . 201
7.2 Источник бесперебойного питания ИБП5-48/36. . . . . . . . . . . . . . . . .. . 205
7.2.1 Общая характеристика. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
7.2.2 Схема выпрямительного модуля БП-500/48. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
7.3 Установка электропитания PRS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
7.3.1 Общая характеристика системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
7.3.2 Структурная схема выпрямительного модуля SMPS . . . . . . . . . 212
7.3.3 Функциональная схема выпрямительного модуля SMPS. . . . . . 214
Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Введение
Электрическая энергия считается базовым видом энергии нашей цивилизации. Без неё невозможна нормальная жизнь современного общества. Работа телефона, радио, телевидения, бытовой и специальной аппаратуры, многих видов транспортных средств основана на применении именно электрической энергии [17]. Различным потребителям требуется электрическая энергия с различными параметрами. Бурное развитие средств связи, цифровых методов управления, передачи и обработки информации предъявляют всё более жёсткие требования к качеству электрической энергии и надёжности электроснабжения. Поэтому устройства преобразования параметров электрической энергии также интенсивно развиваются Успешно применявшиеся в системах электропитания низкочастотные преобразовательные устройства, повсеместно вытесняются высокочастотными. При этом улучшаются энергетические, массо-объёмные и динамические характеристики преобразователей, снижается уровень помех, вносимых ими в питающую сеть переменного тока. Внедряется модульный принцип наращивания выходной мощности и развиваются системы электропитания с горячим резервированием. В преобразовательных модулях всё шире используются микроконтроллеры для управления силовыми ключами, совершенствуются системы удалённого мониторинга электропитающих установок с занесением в энергонезависимую память всех параметров нештатных ситуаций.
Такой вектор развития электропреобразовательных устройств, требует новых, интегральных подходов к их изучению и проектированию. Основное внимание при изложении материала уделяется физическим принципам работы устройств, входящих в состав отдельных источников и систем электропитания в целом. Рассматриваются тенденции их дальнейшего развития и взаимодействия с другими устройствами в современной радиоэлектронной аппаратуре.
В конце каждого раздела приводятся типовые задачи с решениями, что позволит читателям более глубоко изучить дисциплину.
Содержание учебного пособия основано на лекционных курсах, читаемых авторами более 20 лет в Новосибирском государственном техническом университете (НГТУ) и Сибирском государственном университете телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ). Авторы благодарны рецензентам за ряд ценных замечаний, способствующих улучшению книги.
Основные понятия
Первичные источники
Любое предприятие связи, любые радиотехнические системы с точки зрения обеспечения электрической энергией могут быть представлены в виде рисунка 1.1.
Рисунок 1.1 – Структура обеспечения электроэнергией
На этом рисунке обозначено: ПИП – первичный источник питания – преобразует неэлектрические виды энергии в электрическую; ВИП – вторичный источник питания – преобразует электрическую энергию к виду удобному для потребителя (нагрузки) и собственно нагрузка– радиоэлектронная аппаратура (РЭА).
Рассмотрим коротко типы первичных источников. К ним обычно относят:
1 Химические источники 4 Термогенераторы
2 Солнечные батареи 5 Атомные батареи
3 Топливные элементы 6 Электрические машины
(постоянного и переменного тока)
Химические источники (ХИТ – химические источники тока). Это сухие гальванические элементы, кислотные и щелочные аккумуляторы. Наибольшее распространение получили кислотные аккумуляторные батареи (АБ) [ 4 ]. Типовые зарядно – разрядные характеристики одного кислотного элемента приведены на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 –Зарядно – разрядные характеристики кислотного элемента
В процессе разряда напряжение быстро уменьшается до 2В, а затем медленно спадает до 1,8В. Разряд ниже 1,8 В на один элемент нежелателен, так как в нём начинаются необратимые процессы. Номинальным считается напряжение U=2В.
При заряде кислотного аккумулятора его напряжение быстро растёт до 2,1…2,15В, а затем медленно до 2,4В, т.е. восстановление активной массы аккумулятора закончено и начинается бурное выделение кислорода и водорода, заряд окончен. Для герметичных аккумуляторов это недопустимо, поэтому их помещают в специальный, прочный корпус «панцирь», выдерживающий высокое давление, добавляют газопоглотители и строго выдерживают режим заряда. Номинальная ёмкость аккумулятора – количество электричества, которое может отдать аккумулятор при 10-часовом режиме разряда (С10), неизменном токе и температуре.
Солнечные батареи.Их работа основана на вентильном фотоэффекте в полупроводниках (фото–ЭДС на p–n переходе). Под действием света электроны переходят на более высокий энергетический уровень, поддерживая ток во внешней цепи. Спектральные характеристики некоторых источников приведены на рисунке 1.3.
.
Рисунок 1.3 – Спектральные характеристики
Максимальная чувствительность кремниевого (Si) фотоэлемента находится на границе инфракрасного (ИК) излучения ( ). Селеновые (Se) фотоэлементы лучше согласуются по длине волны с солнечным светом и охватывают видимую часть спектра (0,4мкм – фиолетовый цвет, 0,55мкм – зелёный, 0,65мкм - красный), что не всегда удобно. Поэтому используют кремний, который значительно шире распространён на земле.Известно, что энергетическая освещённость Земли в солнечной системе составляет примерно 1 кВт/м2 , но это на экваторе. В средних широтах около 300 Вт/м2, но это летом, а зимой примерно 80 Вт/м2. Извлечь эту энергию можно при помощи кремниевых фотоэлементов с коэффициентом полезного действия 12…15% (теоретический КПД равен 22,5% , у арсенид–галиевых фотоэлементов теоретический КПД – 33,3%). Для получения 5В, 40мА требуется около 12…15 фотоэлементов, поэтому о больших мощностях для промышленности речи пока не идёт. Их используют на космических летательных аппаратах с поверхностью солнечных батарей в сотни квадратных метров, а также для зарядки АБ в местах, удалённых от населённых пунктов [6,17].
Существует мнение, что солнечная энергия является экзотической и её практическое использование – дело отдалённого будущего. Стоимость солнечных элементов составляет 2,5…3 долл/Вт , а стоимость электроэнергии 0,25…0,5 долл/кВт∙ч. При использовании солнечных батарей возникает проблема суточного и сезонного накопления энергии, которая решается с помощью АБ.
Топливные элементы (ТЭ). Преобразуют энергию химического топлива в электрическую энергию, без реакции горения. Действие этих элементов основано на электрохимическом окислении углеводородного топлива (водород, пропан, метан, керосин) в среде окислителя. Другими словами ТЭ представляют собой «неистощимые батарейки», к которым непрерывно подводится топливо и окислитель (воздух).
Различают следующие основные типы топливных элементов [34]:
■ фосфорнокислые. Их КПД составляет около 40%, а при совместном использовании и электричества и попутного тепла– около 80%. Рабочая температура находится в пределах 180...230 °С. Эти ТЭ требуют некоторого времени для выхода на рабочий режим при холодном старте, но отличаются простой конструкцией и высокой стабильностью. На базе этих элементов созданы энергоустановки мощностью сотни киловатт.
■ твердополимерные. Они отличаются компактностью, высокой надёжностью и экологической чистотой. КПД составляет примерно 45%, рабочая температура – около 80 °С. В качестве топлива используется водород. Но здесь применяются катализаторы из платины и её сплавов. Поэтому стоимость энергии относительно высокая. Тем не менее, обладая уникальными качествами, они имеют хорошую перспективу для широкого применения.
■ ТЭ на расплавленном карбонате. Данный тип относится к высокотемпературным устройствам. Рабочая температура порядка 600 ...700 °С. В качестве топлива используется природный газ. КПД достигает 55%. В связи с большим количеством выделяемого тепла, успешно применяются для создания стационарных источников электрической и тепловой энергии.
■ твердооксидные. Здесь, вместо жидкого электролита применяется твердый керамический материал, что позволяет достигать высоких рабочих температур 900...1000 °С. КПД около 50% и они могут работать на различных видах углеводородного топлива, что создаёт перспективу для использования в промышленных установках большой мощности.
ТЭ имеют разную рабочую температуру и у каждого своя область применения.
Поскольку напряжение и ток единичного топливного элемента невелики (0,6…0,75 В при плотности тока до 500 мА/см2), то для получения заданных характеристик топливные элементы соединяют в батареи. Для постоянного получения электроэнергии следует в батарею непрерывно подводить окислитель и топливо.
Топливные элементы отличает высокая надёжность(нет подвижных частей как в двигателе внутреннего сгорания) и термостабильность, а удельная энергия вдвое выше, чем у аккумуляторных батарей. По этой причине современные электромобили используют именно топливные элементы.
Термогенераторы.Их работаоснована на термоэлектрическом эффекте – нагреве контакта двух проводников или полупроводников, что приводит к появлению на их свободных (холодных) концах некоторой ЭДС, называемой термо –ЭДС. Величина этой термо –ЭДС , где - разность температур холодного и горячего концов термопары, - коэффициент термо-ЭДС, зависящий от материала термопары. Термоэлементы соединяют последовательно в батареи. На рисунке 1.4а приведена общая схема термобатареи, а на рисунке 1.4б термо – ЭДС некоторых термопар.
а) б)
Рисунок 1.4 – Термобатарея
а) общая схема термобатареи; б) величина термо – ЭДС
некоторых термопар: 1 – Платина и медь; 2 – Платина и
железо; 3 – Медь и железо.
Видно, что величины термо – ЭДС довольно малы, а создать большую разность температур для металлов проблематично из-за их высокой теплопроводности, поэтому чаще используют полупроводники с ЭДС около 1мв/0C.Современные термогенераторы выпускают на напряжение до 150В и ток до 500А при общем КПД порядка 10…12%.
Атомные батареи.Принцип построениятаких батарей известен из курса общей физики. Одним из электродов является радиоактивный изотоп, вторым электродом служит металлическая оболочка. Под действием излучения на электродах создаётся разность потенциалов в несколько киловольт при токе единицы миллиампер. Срок службы таких элементов – несколько лет. В настоящее время созданы низковольтные атомные батареи, работающие по принципу фотоэлементов, причём их излучение не превышает уровня общего фона.
Электрические машины.Преобразуют механическую энергию движения (поступательного или вращательного) в электрическую и наоборот. Выпускаются на большой диапазон токов и напряжений. Электрические машины делятся на машины постоянного тока и машины переменного тока. При одинаковой мощности машины переменного тока имеют в 1,5…2 раза лучшие массо-объёмные показатели, чем машины постоянного тока. Поэтому 98% электроэнергии в мире вырабатывается машинами переменного тока. Их недостатками считается присутствие акустических шумов, а наличие подвижных частей определяет надёжность системы электроснабжения. Но инерционность электрических машин делает невозможными кратковременные провалы напряжения сети, что положительно сказывается на качестве электроснабжения.
В зависимости от того, чем вращают генератор переменного тока различают:
а) гидро – генераторы (привод от водяной турбины гидроэлектростанции). Это тихоходные генераторы большой мощности при скорости вращения до 1500 об/мин;
б) турбо – генераторы (привод от паровой турбины тепловой электростанции). Это скоростные генераторы с числом оборотов в минуту до 3000 и более;
в) дизель – генераторы (привод от двигателя внутреннего сгорания бензинового или дизельного). Правильнее называть двигатель–генераторная установка (ДГУ), хотя исторически называют “дизелем”. Дизельные двигатели более неприхотливы, надёжны и широко используются в резервных источниках электропитания на предприятиях связи, радиопередающих и телевизионных центрах и для электроснабжения небольших населённых пунктов;
г) газо – генераторы. Это двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе, которое по сравнению с другими сгорает при малом количестве воздуха без дыма и копоти. Его легко транспортировать на любые расстояния. Природный газ получают на газовых месторождениях, а попутный газ – на нефтепромыслах;
д) ветро – генераторы. Ветер – неиссякаемый источник энергии. Однако надёжность такого электроснабжения зависит от силы ветра и поэтому пригодно не во всех географических зонах. Ветро–генераторы выпускаются промышленностью на мощности от 200 Вт до 1000 кВт при необходимой скорости ветра от 6 до 14 м/сек [21], но они создают акустические шумы, влияние которых на флору и фауну далеко не однозначно. В нашей стране широкого применения пока не нашли, хотя считаются перспективными;
е) био – генераторы. Генераторы, приводимые в действие мускульной силой человека. На первых полярных станциях “Северный Полюс” зарядка аккумуляторных батарей для радиостанции проводилась “велотренажёром”, нагрузкой которого был автомобильный генератор постоянного тока. Если одна лошадиная сила равна примерно 730 Вт электрической мощности, то тренированный человек может вырабатывать порядка 50 Вт в течение 10…15 минут (езда в гору на велосипеде!). Затем нужен отдых. Отсюда можно сделать вывод, что производство электрической энергии является далеко не лёгкой задачей.
Вторичные источники
За преобразование параметров электрической энергии первичного источника отвечает система электропитания (СЭП) – это совокупность устройств, предназначенных для стабилизации, регулирования, распределения, резервирования, контроля и защиты напряжений и токов различных градаций, обеспечивающих нормальную работу основного оборудования.
СЭП – это “фундамент здания”, на котором базируются любые электропотребляющие системы.
Структурная схема электроснабжения предприятия электросвязи
По степени надёжности электроснабжения все электроприёмники подразделяются на три категории [23]. Предприятия связи относятся к потребителям особой группы первой категории и их электроснабжение должно обеспечиваться от трёх независимых источников. Два внешних ввода от двух независимых линий электропередачи (ЛЭП), а третий – от резервной электростанции. Обобщённая структурная схема электроснабжения предприятия связи приведена на рисунке 1.5. Здесь обозначено: ТП1 и ТП2 – трансформаторные подстанции, АВР – автомат ввода резерва (механический или электронный), ДГУ – резервная электростанция, ШВР – шкаф вводный распределительный переменного тока, АБ – аккумуляторная батарея, ВУ – выпрямительное устройство (основное и резервное), инверторы и конверторы преобразуют основную градацию напряжения (-24В или -48В) в требуемые типономиналы.
Рисунок 1.5 – Обобщённая структурная схема электроснабжения
предприятия электросвязи
ДГУ – резервная электростанция ( двигатель-генераторная установка) это двигатель внутреннего сгорания и синхронный генератор, смонтированные на общей раме как единый узел [20]. Дизель по сравнению с бензиновым двигателем более экономичен, больше срок службы, но более тяжёл при запуске. Из холодного состояния дизель запускается 10…15 минут. Если поддерживать определённую температуру масла и охлаждающей жидкости, то длительность пускового режима сокращается до 20…30 сек.
ДГУ как правило, работает в автоматическом режиме без вмешательства персонала ( Pвых = 1…2000 кВт , Uвых = 230В 2% , f = 50Гц 1% ). Гарантированное электроснабжение согласно [19] допускает пропадание напряжения на время до 30 секунд. Для электросвязи это недопустимо много. Поэтому предприятия связи должны быть обеспечены бесперебойнымэлектроснабжением, что достигается постановкой на выходе выпрямителя аккумуляторной батареи, которая при пропадании сети (аварийный режим работы) обеспечивает нагрузку электроэнергией. Это традиционная, так называемая, буферная система электропитания сложилась исторически. Но существуют и другие схемы бесперебойного электроснабжения, которые в последние годы активно развиваются и выделились в отдельный класс устройств, а именно устройства бесперебойного питания – УБП, которые рассматриваются в разделе 1.3.
poisk-ru.ru
|
ТОП 10: |
Ответ:Современные системы электроснабжения промышленных предприятий состоят из устройств производства электроэнергии и (или) пунктов приема ее из энергосистемы – главных понизительных подстанций (ГПП), главных распределительных пунктов (ГРП), промежуточных распределительных пунктов (РП), десятков и даже сотен цеховых трансформаторных подстанций (ТП), а также преобразовательных подстанций (ПП), линий электропередачи (ЛЭП) значительной протяженности, связывающих эти сетевые объекты по определенным схемам. Эти схемы характеризуются значительным многообразием и имеют иерархическое построение (рис.1.1), представляющее собой ориентированный граф, где корнем являются источники питания (ИП), вершинами – отдельные электроприемники (ЭП). Между 0-ым и 1-ым уровнями организуется система внешнего, 1-ым и 5-ым – внутреннее (внутризаводское 1-3 уровни, цеховое 3-5 уровни) электроснабжение.
Рисунок 1.1 Иерархическая схема электроснабжения приемников промышленных предприятий Электроснабжение промышленных предприятий в основном осуществляется от районных электроэнергетических систем (централизованное электроснабжение). Возможны варианты и комбинированного питания, при котором предприятие получает электрическую энергию от электроэнергетической системы и собственной электростанции и, в редких случаях, когда предприятие питается только от собственной электростанции. Сооружение на предприятии собственных источников энергии целесообразно в следующих случаях когда: - на предприятии для производственных нужд необходима в больших объемах тепловая энергия - пар, горячая вода; - предприятие значительно удалено от энергосистемы; - имеются вторичные ресурсы в результате производства, которые экономически целесообразно использовать в качестве топлива для собственных станций; - необходим дополнительный ИП, чтобы повысить надежность электроснабжения и качество потребляемой ЭЭ. Питание к промышленному предприятию может быть подведено к одному общему для всего предприятия или к двум и более приемным пунктам электроэнергии (ПП). От одного ПП могут питаться одно или более промышленных предприятий, расположенный вблизи микрорайон или другие потребители. Все ПП электроэнергии от ЭЭС, а также собственные станции предприятия электрически связываются между собой. Наличие того или иного ПП на предприятии обуславливается в основном величиной потребляемой мощности и удаленностью предприятия от ИП. Так, например, при относительно небольшом расстоянии (до 8…10 км) предприятия малой и средней мощности в большинстве случаев получают ЭЭ на напряжении 6-20кВ, пунктом приема является ГРП, которая без трансформации на этом же напряжении распределяет электроэнергию внутри предприятия. Малые предприятия имеют в основном один ПП в виде РП – 6-20кВ или трансформаторной подстанции 6-10/0,4кВ. Предприятия средней мощности имеют один, два ПП в виде ГПП, ГРП. Предприятия большой мощности – один или более ПП в виде ГРП, ГПП, ПГВ. ПП могут питаться отпайками от проходящих ЛЭП или непосредственно от распределительных устройств подстанций, электростанций энергосистемы. Внутризаводское электроснабжение на действующих предприятиях выполняется по ступенчатому принципу в основном на напряжении 6-10кВ. Перспективным является перевод с 6 на 10кВ, а на вновь строящихся крупных предприятиях применение напряжения 20кВ. При одноступенчатых схемах отсутствуют промежуточные РП. При двух- и более ступенчатых схемах применяется РП, от которых питаются ТП и другие высоковольтные электроприемники второй ступени и РП последующей ступени распределения электроэнергии. Необходимость сооружения и количество промежуточных РП определяется в основном величиной электрической нагрузки и территориальным размещением ее. Количество ТП регламентируется выбранной мощностью силовых трансформаторов и их количеством на подстанции. При глубоких вводах внутризаводское электроснабжение может осуществляться на напряжении 35кВ и выше, при котором максимально к потребителям подводится высокое напряжение и применяются разукрупненные понизительные подстанции глубоких вводов ПГВ 35/0,4; 110/6-10кВ. Цеховое электроснабжение осуществляется в основном на напряжении 380/220В с перспективой применения на основании технико-экономических обоснований напряжения 660В. Электроснабжение промышленных предприятий выполняется посредством электрических сетей (распределительных сетей до и выше 1 кВ) – каналов передачи и преобразования электроэнергии. Питание конкретного электроприемника (узла нагрузки) осуществляется по основному каналу, предусмотренному проектом. Однако, каналы питания электроприемников, вследствие управления режимами распределения электроэнергии, вывода в плановый ремонт отдельного оборудования, а также в результате отказов отдельных элементов системы, не постоянны во времени и могут в значительной степени претерпевать изменения своей конфигурации. Происходит это потому, что электрическое оборудование системы электроснабжения может находиться в различных состояниях: в работе, ремонте или резерве. С целью обеспечения определенной «живучести», необходимой степени надежности систем электроснабжения, последние оснащаются релейной защитой и сетевой автоматикой – автоматическим вводом резерва (АВР), автоматическим повторным включением (АПВ), автоматической частотной разгрузкой (АЧР). |
infopedia.su
Структурная схема электроснабжения приемников промышленных предприятий.
Ответ:Современные системы электроснабжения промышленных предприятий состоят из устройств производства электроэнергии и (или) пунктов приема ее из энергосистемы – главных понизительных подстанций (ГПП), главных распределительных пунктов (ГРП), промежуточных распределительных пунктов (РП), десятков и даже сотен цеховых трансформаторных подстанций (ТП), а также преобразовательных подстанций (ПП), линий электропередачи (ЛЭП) значительной протяженности, связывающих эти сетевые объекты по определенным схемам. Эти схемы характеризуются значительным многообразием и имеют иерархическое построение (рис.1.1), представляющее собой ориентированный граф, где корнем являются источники питания (ИП), вершинами – отдельные электроприемники (ЭП). Между 0-ым и 1-ым уровнями организуется система внешнего, 1-ым и 5-ым – внутреннее (внутризаводское 1-3 уровни, цеховое 3-5 уровни) электроснабжение.
Рисунок 1.1 Иерархическая схема электроснабжения приемников промышленных предприятий
Электроснабжение промышленных предприятий в основном осуществляется от районных электроэнергетических систем (централизованное электроснабжение). Возможны варианты и комбинированного питания, при котором предприятие получает электрическую энергию от электроэнергетической системы и собственной электростанции и, в редких случаях, когда предприятие питается только от собственной электростанции. Сооружение на предприятии собственных источников энергии целесообразно в следующих случаях когда: - на предприятии для производственных нужд необходима в больших объемах тепловая энергия - пар, горячая вода; - предприятие значительно удалено от энергосистемы; - имеются вторичные ресурсы в результате производства, которые экономически целесообразно использовать в качестве топлива для собственных станций; - необходим дополнительный ИП, чтобы повысить надежность электроснабжения и качество потребляемой ЭЭ. Питание к промышленному предприятию может быть подведено к одному общему для всего предприятия или к двум и более приемным пунктам электроэнергии (ПП). От одного ПП могут питаться одно или более промышленных предприятий, расположенный вблизи микрорайон или другие потребители. Все ПП электроэнергии от ЭЭС, а также собственные станции предприятия электрически связываются между собой. Наличие того или иного ПП на предприятии обуславливается в основном величиной потребляемой мощности и удаленностью предприятия от ИП. Так, например, при относительно небольшом расстоянии (до 8…10 км) предприятия малой и средней мощности в большинстве случаев получают ЭЭ на напряжении 6-20кВ, пунктом приема является ГРП, которая без трансформации на этом же напряжении распределяет электроэнергию внутри предприятия. Малые предприятия имеют в основном один ПП в виде РП – 6-20кВ или трансформаторной подстанции 6-10/0,4кВ. Предприятия средней мощности имеют один, два ПП в виде ГПП, ГРП. Предприятия большой мощности – один или более ПП в виде ГРП, ГПП, ПГВ. ПП могут питаться отпайками от проходящих ЛЭП или непосредственно от распределительных устройств подстанций, электростанций энергосистемы. Внутризаводское электроснабжение на действующих предприятиях выполняется по ступенчатому принципу в основном на напряжении 6-10кВ. Перспективным является перевод с 6 на 10кВ, а на вновь строящихся крупных предприятиях применение напряжения 20кВ. При одноступенчатых схемах отсутствуют промежуточные РП. При двух- и более ступенчатых схемах применяется РП, от которых питаются ТП и другие высоковольтные электроприемники второй ступени и РП последующей ступени распределения электроэнергии. Необходимость сооружения и количество промежуточных РП определяется в основном величиной электрической нагрузки и территориальным размещением ее. Количество ТП регламентируется выбранной мощностью силовых трансформаторов и их количеством на подстанции. При глубоких вводах внутризаводское электроснабжение может осуществляться на напряжении 35кВ и выше, при котором максимально к потребителям подводится высокое напряжение и применяются разукрупненные понизительные подстанции глубоких вводов ПГВ 35/0,4; 110/6-10кВ. Цеховое электроснабжение осуществляется в основном на напряжении 380/220В с перспективой применения на основании технико-экономических обоснований напряжения 660В. Электроснабжение промышленных предприятий выполняется посредством электрических сетей (распределительных сетей до и выше 1 кВ) – каналов передачи и преобразования электроэнергии. Питание конкретного электроприемника (узла нагрузки) осуществляется по основному каналу, предусмотренному проектом. Однако, каналы питания электроприемников, вследствие управления режимами распределения электроэнергии, вывода в плановый ремонт отдельного оборудования, а также в результате отказов отдельных элементов системы, не постоянны во времени и могут в значительной степени претерпевать изменения своей конфигурации. Происходит это потому, что электрическое оборудование системы электроснабжения может находиться в различных состояниях: в работе, ремонте или резерве. С целью обеспечения определенной «живучести», необходимой степени надежности систем электроснабжения, последние оснащаются релейной защитой и сетевой автоматикой – автоматическим вводом резерва (АВР), автоматическим повторным включением (АПВ), автоматической частотной разгрузкой (АЧР).
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
| Ответ:Современные системы электроснабжения промышленных предприятий состоят из устройств производства электроэнергии и (или) пунктов приема ее из энергосистемы – главных понизительных подстанций (ГПП), главных распределительных пунктов (ГРП), промежуточных распределительных пунктов (РП), десятков и даже сотен цеховых трансформаторных подстанций (ТП), а также преобразовательных подстанций (ПП), линий электропередачи (ЛЭП) значительной протяженности, связывающих эти сетевые объекты по определенным схемам. Эти схемы характеризуются значительным многообразием и имеют иерархическое построение (рис.1.1), представляющее собой ориентированный граф, где корнем являются источники питания (ИП), вершинами – отдельные электроприемники (ЭП). Между 0-ым и 1-ым уровнями организуется система внешнего, 1-ым и 5-ым – внутреннее (внутризаводское 1-3 уровни, цеховое 3-5 уровни) электроснабжение.
Рисунок 1.1 Иерархическая схема электроснабжения приемников промышленных предприятий Электроснабжение промышленных предприятий в основном осуществляется от районных электроэнергетических систем (централизованное электроснабжение). Возможны варианты и комбинированного питания, при котором предприятие получает электрическую энергию от электроэнергетической системы и собственной электростанции и, в редких случаях, когда предприятие питается только от собственной электростанции. Сооружение на предприятии собственных источников энергии целесообразно в следующих случаях когда: - на предприятии для производственных нужд необходима в больших объемах тепловая энергия - пар, горячая вода; - предприятие значительно удалено от энергосистемы; - имеются вторичные ресурсы в результате производства, которые экономически целесообразно использовать в качестве топлива для собственных станций; - необходим дополнительный ИП, чтобы повысить надежность электроснабжения и качество потребляемой ЭЭ. Питание к промышленному предприятию может быть подведено к одному общему для всего предприятия или к двум и более приемным пунктам электроэнергии (ПП). От одного ПП могут питаться одно или более промышленных предприятий, расположенный вблизи микрорайон или другие потребители. Все ПП электроэнергии от ЭЭС, а также собственные станции предприятия электрически связываются между собой. Наличие того или иного ПП на предприятии обуславливается в основном величиной потребляемой мощности и удаленностью предприятия от ИП. Так, например, при относительно небольшом расстоянии (до 8…10 км) предприятия малой и средней мощности в большинстве случаев получают ЭЭ на напряжении 6-20кВ, пунктом приема является ГРП, которая без трансформации на этом же напряжении распределяет электроэнергию внутри предприятия. Малые предприятия имеют в основном один ПП в виде РП – 6-20кВ или трансформаторной подстанции 6-10/0,4кВ. Предприятия средней мощности имеют один, два ПП в виде ГПП, ГРП. Предприятия большой мощности – один или более ПП в виде ГРП, ГПП, ПГВ. ПП могут питаться отпайками от проходящих ЛЭП или непосредственно от распределительных устройств подстанций, электростанций энергосистемы. Внутризаводское электроснабжение на действующих предприятиях выполняется по ступенчатому принципу в основном на напряжении 6-10кВ. Перспективным является перевод с 6 на 10кВ, а на вновь строящихся крупных предприятиях применение напряжения 20кВ. При одноступенчатых схемах отсутствуют промежуточные РП. При двух- и более ступенчатых схемах применяется РП, от которых питаются ТП и другие высоковольтные электроприемники второй ступени и РП последующей ступени распределения электроэнергии. Необходимость сооружения и количество промежуточных РП определяется в основном величиной электрической нагрузки и территориальным размещением ее. Количество ТП регламентируется выбранной мощностью силовых трансформаторов и их количеством на подстанции. При глубоких вводах внутризаводское электроснабжение может осуществляться на напряжении 35кВ и выше, при котором максимально к потребителям подводится высокое напряжение и применяются разукрупненные понизительные подстанции глубоких вводов ПГВ 35/0,4; 110/6-10кВ. Цеховое электроснабжение осуществляется в основном на напряжении 380/220В с перспективой применения на основании технико-экономических обоснований напряжения 660В. Электроснабжение промышленных предприятий выполняется посредством электрических сетей (распределительных сетей до и выше 1 кВ) – каналов передачи и преобразования электроэнергии. Питание конкретного электроприемника (узла нагрузки) осуществляется по основному каналу, предусмотренному проектом. Однако, каналы питания электроприемников, вследствие управления режимами распределения электроэнергии, вывода в плановый ремонт отдельного оборудования, а также в результате отказов отдельных элементов системы, не постоянны во времени и могут в значительной степени претерпевать изменения своей конфигурации. Происходит это потому, что электрическое оборудование системы электроснабжения может находиться в различных состояниях: в работе, ремонте или резерве. С целью обеспечения определенной «живучести», необходимой степени надежности систем электроснабжения, последние оснащаются релейной защитой и сетевой автоматикой – автоматическим вводом резерва (АВР), автоматическим повторным включением (АПВ), автоматической частотной разгрузкой (АЧР). Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: |
zdamsam.ru
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
