Выбор схем, напряжений и режимов присоединения предприятия к энергосистеме.

ГПП – п/ст, получающая питание от энергосистемы, преобразующая и распределяющая э/э на более низком напряжении (6 – 35) кВ по предприятиям.

ГРП – п/ст предприятия, получающая питание от энергосистемы и распределяющая ее на том же напряжении.

ПГВ – п/ст с первичным напряжением 35 – 220 кВ выполненная как правило по упрощенным схемам коммутации на первичном напряжении с глухим присоединением к питающим линиям, получающая питание непосредственно от энергосистемы или ГРП предприятия и предназначенная для питания отдельного объекта.

1. схема ГРП (радиальное питание, напряжение сети внешнего ЭС совпадает с высшим напряжением сети предприятия).

ГРП – когда место собственной э/ст совпадает с центром электрических нагрузок.

2. Схема ГПП без выключателей на стороне ВН. Дешевле и надежней в эксплуатации, чем схема с выключателями, применяются когда ежедневно операции включения и отключения не производятся.

не применяется, когда в голове линии используются воздушные выключатели

для маломощных потребителей (до 4000 кВА).

Возможно пофазное срабатывание предохранителей. Трудно согласовать защиту на стороне ВН и НН.

применяются для Т до 4000 ч (если не требуется газовая защита) напряжение больше 6300 ВА при установке защит всех видов.

Место расположения ГПП должно быть максимально приближено к ЦЭН:

Однако математическое определение ЦЭН не значит однозначное его определение, т.к: нагрузки меняются, сменный режим, ввод новых мощностей. Поэтому говорят о зоне рассеяния ЦЭН.

3. ПГВ целесообразны на средних и крупных предприятиях при наличии концентрированных узлов нагрузки, находящихся на значительном расстоянии.

Это ПГВ выполняют на 20 – 110 кВ, реже на 220 кВ, когда напряжение от энергосистемы вводят по схеме двойной транзитной магистрали на территории предприятия.

Трансформаторы устанавливают непосредственно у цехов. Однако иногда при малых нагрузках трансформация 110/0, 4 не рациональна, поэтому применяют промежуточную трансформацию.

ГВ вообще по технико-экономическим показателям может быть на 40 – 60 % дешевле.

Как правило ГВ выполняются по схеме в виде магистральных воздушных линий проходящих в зоне основных нагрузок. Вообще при ГВ прием энергии децентрализуется, т.е. производится не от ГПП, а от нескольких п/ст, расположенных вблизи нагрузок.

Магистральные ГВ применяются при малоупразненной окружающей среде, когда имеется возможность провести ВЛ по территории.

К одной магистрали присоединяются не более 4 п/ст. Магистральная схема дешевле радиальной, но зато аварий больше.

Радиальные схемы ГВ применяются в виде ВЛ и КЛ по блочной схеме линия – трансформатор.

Преимущества ГВ: меньше количество трансформаций; улучшенная возможность для регулирования напряжения; схемы дешевле и проще; большая надежность; меньше токи КЗ и рабочие токи; дешевле оборудование;
1-8. Схема внутреннего эл. снабжения
(магистральные, радиальные), конструктивное выполнение, область применения.

Схемы внутреннего эл. снабжения зависят от многих факторов: категория надежности эл. снабжения; размещения нагрузок; площади предприятия. Наибольшее распространение получили ступенчатые схемы.

Одноступенчатые: характерны при компактном расположении нагрузок, когда требуется высокая надежность, при резко переменных нагрузках, вызывают колебания напряжения.

Двухступенчатые: питание от ГПП подводится к узлу нагрузки, а далее распределяется по потребителям

Трех и более обычно не применяются т.к. дорогие схемы и сложная РЗ.

Распредпункты (РП) целесообразно применять при числе отходящих линий не менее 8. Применение РП позволяет разгружать основные пункты питания ГПП, где устанавливаются ячейки с дорогостоящим оборудованием, и от самих РП питаются маломощные цеховые п/ст, отдельные ЭД, небольшие печи.

Схемы внутреннего эл. снабжения подразделяются на радиальные, магистральные и смешанные.

1. Радиальные: распределение э/э обычно предусматривается при наличие потребителей I категории для питания потребителей резко-переменной нагрузки, вызывающие колебания в сети. Такие схемы обладают достаточной гибкостью и удобством эксплуатации. На цеховых п/ст – схемы упрощенные, без шин на стороне ВН. Трансформаторы п/ст питаются от разных шин РП или от разных РП.

Использование перемычек позволяет избежать провалы нагрузки.

Одноступенчатая радиальная

2. Магистральные: целесообразно, когда нагрузки располагаются упорядоченно по какому-либо направлению от ИП. Питающие линии последовательно заходят в каждый из приемников. Уменьшают число звеньев коммутации, снижается количество ячеек с выключателями. Используются: - при упорядоченном расположении п/ст на территории предприятия, при котором трасса прохождения магистрали получается наиболее короткой; - когда они имеют технико-экономические показатели лучше, чем у радиальных схем.

Магистрали бывают: одиночные, сквозные (разновидность одиночных), двойные, кольцевые.

Сквозные: получают питание обычно от двух независимых ИП.

Двойные: питание осуществляется по двум линиям от разных секций шин одного источника питания (аналогично от двух независимых ИП.

Двойные магистрали и одиночные с двух сторонним питанием позволяют питать потребители любой категории.

Кольцевые: не характерны для пром. п/ст: неэкономичное потокораспределение, сложная РЗ.

При воздушной магистрали рекомендуется глухое присоединение ответвлений без захода на п/ст. При КЛ обычно выполняется магистраль по схеме заход – выход.

При передаче больших потоков энергии применение магистралей КЛ не экономично, при меняют схемы с использованием гибких и жестких токопроводов

1-10. Реактивная мощность в системах эл. снабжения. Явления, связанные с ее передачей.

При постоянном токе: Р=U∙ I

При переменном токе: Р=U∙ I∙ cos φ; φ – угол между напряжением и током; Р< U∙ I;

При передаче э/э на переменном токе возникает процесс обмена э/э между источниками и эл. магнитными полями отдельных элементов (ЛЭП, транс-ры, компенсаторы).

Основными источниками реактивной энергии – являются генераторы.

Полная мощность: S=U∙ I – (кажущаяся мощность). В частном случае если суммарное индуктивное сопротивление равно суммарному емкостному, то полная мощность равна активной.

Реактивная мощность связывает полную и активную: Q – условная величина, она не производит полезной работы (не преобразуется в другие виды энергии). Для ее выработки не требуется затрат др. видов энергии. Q – не имеет физического смысла.

Q пульсирует по сети ¼ периода она протекает в одном направлении (накапливается в емкостях), другую ¼ периода – в другую сторону (в виде э/магнитной энергии в индуктивностях).

Источником Q является любой элемент у которого ток опережает напряжение (направление Q совпадает с направлением источника).

Для эл. цепей однофазного тока, если ЭДС и ток синусоидальны, то Q=U∙ I∙ sinφ;

Для однофазных цепей переменного тока, когда ЭДС синусоидальна, а ток несинусоидален, то реактивная мощность складывается из двух составляющих: Q^/ – мощность сдвига, обусловленная взаимодействием ЭДС источника и тока основной гармоники; - и Т –реактивная мощность искажения, обусловленная взаимодействием ЭДС и всеми гармоническими составляющими тока, отличными от основной гармоники.

Активная мощность вырабатывается централизованно.

Реактивная мощность вырабатывается и потребляется по всей сети.

Явления, связанные с передачей Q:

1. Возникают дополнительные потери активной мощности во всех элементах сети, где протекает Q:

следовательно передача Q на большие расстояния нецелесообразна, хотя генерация ее на э/ст дешевле, чем на месте.

2. Возникают дополнительные потери напряжения:

3. Загрузка Q трансформаторов и ЛЭП уменьшает их пропускную способность по активной мощности, => увеличение сечения проводов, > мощности транс-ров, => > кап. затраты.

4. Недоиспользование генераторов по активной мощности, вследствие недогрузки их по Q.

5. Необходимость увеличения мощности генераторов, вследствие увеличения потерь активной мощности при протекании Q по эл. сети.