Установок

Частини підстанцій і розподільчих

Принципи проектування електричної

Вибір основних проектних рішень

Тема 3

Підстанція є вузловою точкою в електропостачальній системі, що забезпечує прийом і перетворення електричної енергії, яка призначена для електропостачання електроустановок різного технологічного призначення. В залежності від функцій підстанції поділяють на: трансформаторні, двигун-генераторні і випрямляючі (перетворюючі).

Трансформаторна підстанція – це конструктивне об’єднання трансформатора і розподільчої установки, а також всіх допоміжних установок в одну конструктивну одиницю.

Розподільча установка – це конструктивне об’єднання комірок одного рівня напруги в одну конструктивну одиницю, включаючи необхідні допоміжні установки.

Розподільчий пункт – це розподільча установка невеликої потужності, що розташована поблизу споживачів, які безпосередньо приєднуються до розподільчого пункту. Розподільчий пункт не має вимикачів, а захист від струмів коротких замикань здійснюється за допомогою запобіжників.

Комутаційними апаратами в розподільчих пунктах є, як правило, контактори і магнітні пускачі.

Під час проектування підстанцій та розподільчих установок важливим є вибір основної принципової схеми. Для цього підстанція або розподільча установка поділяється на функціонально-самостійні ділянки, які між собою з’єднуються за допомогою комутуючих апаратів. Найбільш поширені такі функціонально-самостійні ділянки: ділянка живлення (Ж), ділянка розподілу (Р) і ділянка споживання (С). Функціонально-самостійна ділянка “живлення” реалізується через комутаційний апарат, який виконує функцію підключення (або увімкнення чи вимкнення), через кабельну або повітряну лінію, яка виконує функцію передачі, і через трансформатор, який виконує функцію перетворення або трансформування.

Функціонально-самостійна ділянка “розподіл” реалізується через збірні шини.

Функціонально-самостійна ділянка “споживання” реалізується через функції увімкнення (приєднання), передачу і електричний привід.

Суттєвим є те, що функціонально-самостійні ділянки обмежуються комутаційними апаратами, які виконують функцію увімкнення і вимкнення в нормальному і аварійному режимах. Комутаційні апарати являються також елементами функціонального зв’язку між окремими ділянками. На рис. 3.1 подано приклад абстрактного фрагменту електричної схеми.

Рисунок 3.1 – Функціонально-самостійні ділянки

Розглянемо технічну реалізацію абстрактної схеми рис. 3.1 з функціонально-самостійними ділянками Ж, Р, С. Вона здійснюється за допомогою комутаційних апаратів, що виконують певні функції. На рис. 3.2 подано приклад реалізації абстрактної схеми через функції: увімкнення, яку виконує оливний вимикач; передачі, яку виконує кабельна лінія; трансформування, яку виконує силовий трансформатор. Функціонально-самостійна ділянка “розподіл” Р реалізується за допомогою збірних шин, а функціонально-самостійна ділянка ”споживання” С реалізується через оливний вимикач, кабельну лінію і електропривід.

Рисунок 3.2 – Реалізація схеми з функціонально-самостійними ділянками Ж, Р, С

До інших функцій, які повинні бути реалізовані під час проектування підстанції або розподільчої установки, відносяться:

а) функція роз’єднання, тобто створення видимих точок розриву при ремонтах. Ця функція реалізується за допомогою роз’єднувачів;

б) функція вимірювання параметрів системи електропостачання, які цікавлять замовника проекту. Ця функція реалізується за допомогою вимірювальних приладів;

в) функція контролю за розподілом електричної енергії. Вона реалізується за допомогою приладів обліку.

Виходячи з вищеперерахованого, можна зробити висновок, що розробка основної принципової електричної схеми з’єднань підстанцій і розподільчих установок здійснюється на основі функціонально-самостійних ділянок “живлення”, “розподіл” і “споживання”. Зв’язки між функціями і структурою схеми визначають наступні параметри:

- кількість груп споживачів, що відповідають виробничо-технологічним і територіальним умовам; рівень напруги; параметри стосовно якості і надійності. Ці параметри є основою для визначення необхідної кількості секцій збірних шин Р_і;

- облік відмовлень збірних шин Р_і, що можливі внаслідок пошкоджень або планового припинення роботи і її поновлення. Цей параметр є основою для визначення кількості резервних секцій збірних шин;

- узгодження вводів живлення Ж в підстанцію з секціями збірних шин з врахуванням надійності. Цей параметр дає змогу визначити кількість потрібних джерел живлення.

Під час розробки проектів, в тому числі основних принципових електричних схем підстанцій і розподільчих установок, мають місце два етапи:

- перший етап, що полягає в розробці основної принципової схеми електропостачання, передбачає абстрактний розгляд окремих ділянок і їх комбінацію. Він дає змогу визначити шляхи потоку енергії;

- другий етап – це реалізація абстрактної схеми і основної принципової схеми. На цьому етапі здійснюється кон-кретний розгляд функціональних ділянок, тобто вибір і встановлення необхідного електротехнічного обладнання з врахуванням надійності роботи в нормальному і аварійному режимах.

В таблиці 3.1 подано приклад абстрактного проектування і технічна реалізація основних з’єднань електричної схеми.

Не дивлячись на різноманітність промислових підприємств, підприємств нафтової і газової промисловості, які відрізняються режимами роботи, категоріями споживачів, умовами навколишнього середовища, а також потужністю, яку вони споживають, можна сформулювати декілька загальних принципів проектування і побудови схем електропостачання:

- принцип глибокого вводу високої напруги, який полягає в тому, щоб максимально наблизити високу напругу до електроустановок з мінімальною кількістю проміжної трансформації;

- принцип децентралізації прийому і розподілу електричної енергії, який полягає у подрібненні підстанцій. Тобто на промисловому підприємстві передбачається встановлення декількох підстанцій з метою наближення їх до споживачів відповідних цехів;

- принцип глибокого секціонування всіх ланцюгів електропостачальної системи, починаючи від головної знижувальної підстанції і закінчуючи збірними шинами низької напруги;

- принцип відмови від “холодного резерву”. Тобто всі елементи схеми повинні бути постійно навантажені;

- принцип роздільної роботи ліній і трансформаторів, що дає змогу знизити струми коротких замикань.

Приклад. Накресліть абстрактну схему фрагменту ПС і її технічну реалізацію, якщо задані такі функціонально-самостійні ділянки (ФСД):

- Дві ФСД “живлення” Ж1, Ж2;

- Три ФСД “розподіл” Р1, Р2, Р3;

- Шість ФСД “споживання” С1, С2, С3, С4, С5, С6.

Напруга ПС 110/35/10 кВ.

Розв’язок. Враховуюче те, що для абстрактного проектування задається три ФСД розподіл, то ФСД живлення повинна містити трансформатор напругою 110/35/10 кВ. Тоді абстрактна схема ПС згідно завдання буде мати вигляд:

Рисунок 3.3 – Абстрактна схема фрагменту ПС

Рисунок 3.4 – Технічна реалізація абстрактної схеми

фрагменту ПС

Дата добавления: 2014-11-08