Бесперебойности электроснабжения

В современном мире социально-экономические условия проживания населения в значительной мере определяются уровнем потребления электрической энергии. Электрическая энергия обеспечивает не только комфорт в быту (освещение, тепло, радио, телевидение, музыка), но является ключевым фактором при реализации жизненно необходимых условий существования населения. Без электроэнергии невозможна работа промышленности и сферы обслуживания населения. Бесперебойность электроснабжения является важнейшим фактором, влияющим на экономику и уровень жизни каждой семьи.

Электрические сети должны удовлетворять многим технико-экономическим требованиям, из которых отметим основные: безопасность для жизни и здоровья людей, пожарная безопасность, надежность и бесперебойность электроснабжения, высокое качество электроэнергии (прежде всего отклонение напряжения в сети от номинального напряжения электроприемников должно быть в допустимых пределах), высокая экономичность (наименьшие капитальные и эксплуатационные расходы).

Бесперебойность электроснабжения может быть обеспечена, если потребитель подключен к источнику питания двумя линиями или двумя трансформаторами. При этом возможны два случая: 1) источники работают раздельно — каждый на часть нагрузки потребителя, например на отдельную секцию шин подстанции; 2) потребитель нормально питается от рабочего источника, а другой источник находится в резерве.

Линии электропередачи по своему значению разделяются на питательные и распределительные сети. По питательным сетям электроэнергия передается от электростанции на районные подстанции и питательные пункты. К питательным сетям потребители не подключаются. Распределительная сеть включает в себя районные подстанции, снижающие переменный ток до рабочего напряжения, и питательные пункты. По распределительным сетям электроэнергия распределяется между потребителями. Главной задачей распределительной сети является бесперебойность электроснабжения потребителей. Для снабжения электроэнергией ответственных потребителей, для которых перерыв снабжения электроэнергией связан с порчей продукции и оборудования, устанавливается резервная линия или потребители обеспечиваются двусторонним независимым питанием.

Производство и потребление электрической энергии происходит в непрерывном процессе, без промежуточных этапов. В отличие от других производств электрическая энергия не может быть накоплена в больших количествах и передана потребителям при возникновении у них дополнительных потребностей. Поэтому электроэнергетика должна располагать такими мощностями генерирующих установок и электрическими сетями, которые бесперебойно обеспечивали бы потребителей электрической энергией. Естественно, что работающие изолированно электростанции или даже группы их, связанные между собой электрическими сетями, но не имеющие надежных межгрупповых электрических связей требуемых пропускных способностей, не могут оказывать при аварийных ситуациях взаимопомощи и как следствие обеспечивать бесперебойность электроснабжения.

Развитие энергетики в форме энергетических систем позволяет не только получить экономические выгоды, но и увеличить надежность работы и бесперебойность электроснабжения, облегчая создание резервов мощности (отходящие газы металлургии, энергия солнца и ветра), которые вообще могут быть использованы только в энергетической системе.

Если питание происходит по двум параллельно идущим двухцепным линиям, то рекомендуется разные секции шин подстанций 110 — 220 кВ, а также разные трансформаторы бесшинных двухтрансформаторных подстанций ПО — 220 кВ питать от разных цепей разных двухцепных линий. Это повышает бесперебойность электроснабжения предприятия. Магистральные схемы дешевле радиальных, но при их применении необходимо учитывать следующие обстоятельства:

Повышение уровня автоматизации и телемеханизации обеспечивает централизацию и оперативность контроля и управления системой электроснабжения в целом и отдельных ее звеньев и ведение наиболее рационального режима работы электрооборудования и электросетей. Повышаются надежность и бесперебойность электроснабжения, так как уменьшается число ошибочных операций, сокращается .число аварий, уменьшается время отыскания места аварии и ее ликвидации и, следовательно, сокращается время простоя

Резерв пропускной способности основной электрической сети в любом сечении ЕЭС должен достигать 4—5 % мощности меньшей из разделяемых частей. Это возможно при создании мощных электрических связей между всеми ОЭС, входящими в ЕЭС России, с использованием электрической сети 750 кВ на западе европейской части ЕЭС и 1150 кВ в остальной части. При этом сеть 330—500 кВ должна обеспечивать бесперебойность электроснабжения потребителей при отключении любого сетевого объекта.

На практике в большинстве случаев происходят однофазные короткие замыкания. В сетях с изолированной нейтралью при соединении одной фазы с землей режим не является коротким замыканием и бесперебойность электроснабжения не

Энергоснабжающая организация так же, как и промышленные предприятия, являющиеся потребителями электрической энергии, в условиях рыночной экономики имеет свои договорные обязательства. Поэтому недоотпуск предприятию электрической энергии расценивается как невыполнение договорных условий, поскольку энергоснабжающая организация несет ответственность перед потребителем электроэнергии за бесперебойность электроснабжения. Она также обеспечивает контроль за выполнением потребителем установленного графика режима потребления электрической энергии с целью предотвращения недопустимых перегрузок и необоснованных недогрузок оборудования энергосистемы. С этой целью двухставочным тарифом предусмотрена оплата предприятием за каждый киловатт заявленной (абонированной) потребителем электроэнергии максимальной мощности, участвующей в создании максимума нагрузки энергосистемы, независимо от значения потребленной электроэнергии. Этим контролируется режим потребления электроэнергии электроустановками производственных предприятий.

В зависимости от характера технологического процесса, конкретных условий работы и назначения электроприемники предъявляют те или иные требования к бесперебойности электроснабжения. В соответствии с этими требованиями и правилами устройства электроустановок (ПУЭ) все электроприемники делятся на следующие три категории.

Схемы электроснабжения и оборудование. С точки зрения бесперебойности электроснабжения согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ) электрифицированные буровые установки при 'бурении на глубину более 4500 м и при бурении в сложных геологических условиях на меньшую глубину, а также буровые установки на море относятся к потребителям первой категории.

Большой объем проекта требует значительного количества исходных данных. На стадий проектирования электроснабжения необходимы: генеральный план завода с размещением основных и вспомогательных производственных зданий, сооружений, основных подземных и наземных коммуникаций; данные пО составу и характеру электрических нагрузок и электроприемников технологического и другого назначения; данные по пожаро-и взрывоопасное™ производств; требования к бесперебойности электроснабжения отдельных производств, цехов, агрегатов и отдельных механизмов с выделением электроприемников I и особой групшц I категории (по ПУЭ); геологические и климатические данные и метеорологические условия; основные планы и разрезы цехов и сооружений; данные по силовому оборудованию, электроприводу и освещению.

Мощность трансформаторов с учетом допустимой перегрузки и обеспечения бесперебойности электроснабжения: S = S'/NrKa — = 338,7/(2-0,65)=242 кВ-А, где К„=0,6-И),7; N, — число силовых трансформаторов (с учетом категории потребителей электроэнергии по бесперебойности электроснабжения, Л/т = 2).

15.15. Охарактеризуйте категории потребителей электрической энергии по степени бесперебойности электроснабжения.

fk - коэффициент нагрузки трансформаторов, определяемый по [7] в зависимости от категории электроприемников по бесперебойности электроснабжения (табл. 6.4);

Под аварийной перегрузкой понимают режим перегрузки, допустимый в исключительных (аварийных) условиях, в течение ограниченного времени, чтобы не нарушать бесперебойности электроснабжения. При этом, в отличие от (угптигтической перегрузки, допускается повышенный износ изоляции и сокращение срока службы трансформатора за продолжительность графика нагрузки.

В отношении бесперебойности электроснабжения буровые установки глубиной более 3 000 м и менее глубокие, но со сложными геологическими условиями относятся к 1-й категории, так как при отключении питания возможно заедание инструмента из-за оседания грунта. Буровые установки глубиной до 3 000 м, а также установки до 4 000 м, имеющие аварийные дизель-электрические станции, относятся ко 2-й категории.

По степени 'бесперебойности электроснабжения в доменном цехе к 1-й 'Категории относятся насосы водоснабжения, воздуходувки и агрегаты газоочистки, в то время как остальные механизмы допускают кратковременное отключение. На два рабочих агрегата ДГД скипового подъема ставится один резервный. Турбога-зодувки в доменных цехах иногда выполняются с паровым или газотурбинным приводом мощностью до 22 Мет.

Наиболее распространенным напряжением для приводов, питающихся от общей сети постоянного тока, является 220 в, так как напряжение 440 в считается менее надежным. Имеется положительный опыт применения трехпроводной сети 2-220 в. Требования .к бесперебойности электроснабжения вспомогательных механизмов одинаковы с требованиями к бесперебойности главных приводов, так как отключение любого механизма также нарушает весь технологический процесс прокатки и сказанное выше в части стоимости простоя прокатных станов относится в равной мере и к вспомогательным механизмам.

Категория бесперебойности электроснабжения подъемно-транспортных машин зависит от их назначения. К 1-й категории относятся «раны в цехах с горячим металлом: заливочные, загрузочные и -разливочные мартеновских цехов, закалочные термических цехов, мостовые и другие, обслуживающие мощные гидропрессы свободной ковки, обрабатывающие уникальные поковки.