Внутризаводское электроснабжение выполняется с применением радиальных и магистральных схем электрических сетей, выбор которых определяется территориальным размещением и величиной нагрузок, требуемой степенью надежности электроснабжения, числом источников питания, а также конкретными особенностями проектируемого предприятия, в том числе наличием потребителей с резкопеременным графиком нагрузки, необходимостью отделения силовой нагрузки от осветительной и т.д.
Электрическая сеть, выполненная по радиальной схеме, обеспечивает передачу электроэнергии от источников питания к электроприемникам (потребителям) без ответвлений по пути для питания других потребителей (рис. 3.2). Такая схема обуславливает использование большого количества аппаратов и линий электропередачи (чаще кабельных) и применяется для питания ответственных и крупных потребителей.
Повышение надежности электроснабжения при радиальных схемах достигается выполнением следующих вариантов резервирования: а) резервной перемычкой на стороне высшего напряжения между ближайшими ТП (рис. 3.2, б); б) резервной линией (кабелем) высокого напряжения. При этом рабочая и резервная линии с двух сторон присоединяются через собственные разъединители (рис. 3.2, в);
в)резервной магистралью высокого напряжения (рис. 3.2, а);
г)резервной кабельной перемычкой на стороне низшего напряжения
между соседними ТП или шинными магистралями цехового
электроснабжения (рис. 3.2, г).
Резервные перемычки, магистрали в нормальных условиях работы должны находиться под напряжением без нагрузки, т.е. включенными с одной стороны. Этим обеспечивается раздельная работа линий, Трансформаторов и готовность резервных связей к работе в послеаварийных условиях.
Радиальное питание двухтрансформаторных цеховых подстанций выполняется от разных секций шин источника питания, как правило, отдельными линиями для каждого трансформатора.
Электрическая сеть, выполненная по магистральной схеме. Представляет линию электропередачи, поочередно запитывающую подстанции (ТП, РП) при кабельной канализации электроэнергии или линию электропередачи с ответвлениями к отдельным подстанциям при воздушной канализации электроэнергии. Схемы магистрального питания применяются при упорядоченном расположении подстанции На территории предприятия, при необходимости резервирования подстанций от другого источника, а также во всех случаях, когда магистральные схемы имеют технико-экономические преимущества перед другими схемами.
Основные преимущества магистральных схем:
•лучшая загрузка при нормальном режиме работы кабелей, сечение которых было выбрано по экономической плотности тока, по току короткого замыкания или по послеаварийному режиму;
•использование меньшего количества шкафов источника питания, так как к одной магистральной линии присоединяются несколько подстанций;
•лучшие возможности выполнения резервирования цеховых ТП или РП от других независимых источников в случае аварии на основном питающем пункте.
На рис. 3.3, а приведена одиночная магистральная схема. Эта схема характеризуется пониженной надежностью, позволяет уменьшить количество высоковольтных аппаратов и сократить расход кабелей. К магистрали рекомендуется присоединять 2—3 трансформатора единичной мощностью 1000—2500 кВА или 4—5 мощностью 250— 630 кВА. Такие одиночные магистрали без резервирования применяются для питания потребителей III категории.
При необходимости сохранить преимущества магистральных схем и обеспечить высокую надежность питания от двух независимых источников применяют схему двойных сквозных магистралей (рис. 3.3, б). По такой схеме в случае повреждения одной из магистралей питание обеспечивается по второй магистрали путем ручного или автоматического подключения потребителей на секцию шин низшего напряжения трансформатора, оставшегося в работе. Такая схема позволяет питать потребители любой категории надежности.
Магистральная схема с резервной перемычкой приведена на рис. 3.3, в. В нормальном рабочем режиме оба выключателя Q и Q2 включены, а разъединитель QS отключен. Резервная перемычка находится под напряжением для контроля состояния изоляции кабеля. При авариях отключается выключатель Q и поврежденный участок, включается разъединитель при отключенном выключателе Q2. В зависимости от места в сети поврежденного участка включаются Q2 или 02 и Q. По такой схеме возможно питание потребителей III и II категорий. При наличии нагрузок I категории соседние однотрансформаторные ТП должны получать питание от разных
одиночных магистралей, чтобы обеспечить взаимное резервирование по связям на низком напряжении.Одиночные магистрали с общей резервной перемычкой не находят широкого применения вследствие наличия “холодного” резерва (резервная перемычка в нормальном режиме нагрузку не несет).
Магистральные схемы с двухсторонним питанием (рис. 3.3, г) находят применение при необходимости питания потребителей от двух независимых источников и при расположении цеховых ТП между источниками питания, создающем экономические преимущества такого питания. В нормальном режиме работы магистраль разделена на две части, каждая из которых является одиночной. “Разрез” магистрали дает следующие преимущества: повышается надежность электроснабжения;
уменьшаются токи короткого замыкания; упрощается релейная защита; облегчается эксплуатация. С помощью выключателя Qp обеспечивается быстрое восстановление питания подстанций.
К магистральным относятся также кольцевые схемы [13]. К одному кольцу рекомендуется присоединять не более 4—6 подстанций с единичной мощностью трансформаторов не более 630 кВА. Кольцевая магистраль разомкнута выключателем на две части, каждая из которых является одиночной магистралью и присоединяется к разным секциям источника питания. Следует отметить, что кольцевые магистрали для внутризаводского электроснабжения не нашли широкого применения.
