Источники питания в системах электроснабжения

В зависимости от конкретных условий в качестве источников питания используют:

• энергосистему;

• собственные электростанции, работающие параллельно с энергосистемой;

• электростанции и генераторные агрегаты, не предназначенные для параллельной работы с энергосистемой;

• статические источники (электрохимические, фотоэлектрические и др.).

Местные источники электроэнергии, не работающие параллельно с энергосистемой, используются в основном:

• в качестве резервных источников питания на случай прекращения подачи электроэнергии от централизованных источников, к которым относят указанные выше два первых источника питания;

• в составе установок гарантированного бесперебойного электроснабжения;

• при значительной удаленности предприятия от энергосистемы и др.

В связи с увеличением на промышленных предприятиях приемников электрической энергии с повышенными требованиями к надежности питания потребность в местных источниках питания в настоящее время возрастает. В России их доля в производстве электроэнергии составляла в 1990 г. более 10 %, а в некоторых странах Западной Европы — превышала 20 %.

Типы собственных электростанций выбирают с учетом требуемой мощности, режима работы, требований к быстроте пуска и другим эксплуатационным показателям на основании технико-экономических расчетов.

Так, например, если мощность электростанции должна быть не менее нескольких мегаватт при длительной работе в качестве основного источника питания, то по соображениям надежности, долговечности и техническим параметрам выбирают паротурбинную заводскую ТЭЦ. При быстронарастающей нагрузке могут потребоваться быстрозапускающиеся паротурбинные агрегаты, а также дизельные агрегаты.

На промышленных предприятиях могут иметь место электроприемники, не допускающие даже кратковременных перерывов электроснабжения (их относят к особой группе I категории электроприемников по требуемой надежности питания). Такими электроприемниками являются: компьютеры, устройства автоматизированной обработки информации, устройства автоматизированного управления технологическим процессом производства и др.

Кратковременные перерывы в электроснабжении могут возникнуть при восстановлении питания устройствами автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резерва (АВР). Поэтому для электроприемников, не допускающих вообще перерывов питания, применяют высоконадежные автономные местные источники.

При малых требуемых мощностях электроприемников используют встраиваемые в них источники в виде гальванических элементов или малогабаритных аккумуляторов, при больших мощностях — установки гарантированного бесперебойного питания.

При очень жестких требованиях к надежности электроснабжения предусматривают параллельную работу двух одинаковых агрегатов, каждый из которых может на время отключения другого покрывать всю расчетную нагрузку.

В качестве местных источников реактивной мощности применяют:

• синхронные генераторы заводских ТЭЦ и других регулярно работающих заводских электростанций и генераторных установок;

• синхронные двигатели с cos? 0,9;

• конденсаторные батареи.

Источниками питания для цеховых электроприемников являются цеховые трансформаторные подстанции (ЦТП). Число трансформаторов на ЦТП выбирают один или два, причем одно-трансформаторные подстанции применяют в следующих случаях:

• для электроприемников, допускающих питание от одного нерезервированного источника (III категория по надежности питания);

• для электроприемников II и I категорий при наличии резервных перемычек, связывающих данную однотрансформаторную ЦТП с другой или другими ЦТП на вторичном напряжении.

Двухтрансформаторные ЦТП применяют для питания электроприемников I или II категорий, не имеющих на вторичном напряжении связи с другими подстанциями. Чтобы оба трансформатора надежно резервировали друг друга, их питают от независимых источников, а мощность каждого трансформатора выбирают одинаковой. Применяют также трехтрансформаторные ЦТП вместо двух двухтрансформаторных, где это оказывается целесообразно.

Принципы построения схем электропитания объектов

• Максимальное приближение источников высокого напряжения к потребителям;
• Сокращение ступеней трансформации;
• Повышение напряжения электропитающих сетей;
• Использование минимального количества электрооборудования;
• Раздельная работа линий и трансформаторов;
• Резервирование питания для отдельных категорий потребителей;
• Секционирование всех звеньев распределения энергии с применением устройств АВР при преобладании потребителей I и II категорий.