Platzierung einer Umspannstation im Stromversorgungsdesign
Die Wahl des Typs, der Kapazität und des Standorts der Umspannstation hängt von der Größe und Art der elektrischen Verbraucher und deren Standort in der Werkstatt oder vom Gesamtplan des Unternehmens ab. Dabei sollten architektonische, bauliche, produktionstechnische und betriebliche Anforderungen sowie Umweltbedingungen berücksichtigt werden.
GPP wird so nah wie möglich (innerhalb der von der PUE zugelassenen Lücken) an den Zentren der elektrischen Lasten platziert, wobei der Standort des Unternehmens und die Möglichkeit des Durchgangs von Freileitungen von 35 bis 110 kV berücksichtigt werden. Die TP-Shops liegen möglichst nah am Zentrum der von ihnen verbrauchten Stromverbrauchergruppen mit einer gewissen Verschiebung hin zum Energieträger.
Bei einer Versorgungsspannung von 6-10 kV wird der Standort der Transformatoren in Abhängigkeit von der Größe, den Eigenschaften und dem Standort der Lasten mit einer Spannung von bis zu 1 kV unter Berücksichtigung des Einbaus von Kondensatoren sowie der Möglichkeit der Platzierung bestimmt ein Umspannwerk (TP) am vorgesehenen Standort.
Es wird empfohlen, komplette Umspannwerke (KTP) zu verwenden, die unabhängig vom Konstruktionsteil eine Industrieanlage ermöglichen und die KTP so nah wie möglich an den Lastschwerpunkt bringen, was eine maximale Einsparung von Nichteisenmetallen und eine Reduzierung der Stromverluste im gewerblichen Bereich gewährleistet Netzwerke.
Der Standort der Umspannstation muss die Umgebungsbedingungen, den erforderlichen Grad der Kontinuität und die Dynamik der Technologie berücksichtigen. Darüber hinaus soll es möglich sein, die Leistung des Eintransformators KTP bei steigender Belastung durch den Einbau eines zweiten Transformators weiter zu steigern.
Aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit ist es wünschenswert, über eine Mindestanzahl an Standardtransformatorgrößen zu verfügen.
Unabhängige Umspannwerke sind aufgrund des Ausbaus von Netzen mit einer Spannung von bis zu 1000 V und einer Erhöhung der Verluste in ihnen zumindest sinnvoll. Sie werden als Zwangsstromlösung für Werkstätten eingesetzt, die hinsichtlich Feuer, Explosion oder Korrosion gefährlich sind.
Der zulässige Annäherungsabstand von TP zu Sprengstofflagern wird je nach Explosionsgefahr der Werkstatt, offener oder geschlossener Installation von Öltransformatoren auf 0,8 bis 100 m geregelt.
Für die Stromversorgung von Industriebetrieben empfiehlt sich der Einsatz von eingebauten Umspannwerken, möglichst mit externer Installation von Transformatoren, sofern die architektonische Gestaltung der Werkstätten dies nicht behindert und die notwendigen Gassen und Unterbrechungen zwischen ihnen vorhanden sind.
Der Einsatz unabhängiger Umspannwerke ist in folgenden Ausnahmefällen zulässig:
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wenn mehrere Werkstätten von einem Umspannwerk gespeist werden, der Schwerpunkt ihrer Lasten außerhalb dieser Werkstätten liegt oder der Bau unabhängiger Umspannwerke in jedem Werk wirtschaftlich nicht gerechtfertigt ist;
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wenn es aus produktionstechnischen Gründen (fehlender Freiraum, explosionsfähige Umgebung usw.) nicht möglich ist, die Umspannstation an den Außenwänden der Werkstätten zu platzieren.
Diese Art von TP kann auch für kleine Unternehmen mit über das gesamte Gebiet verstreuten kleinen Werkstätten genutzt werden.
Reis. 1. Installation einer kompletten Umspannstation (KTP) in der Werkstatt: a) offen, b) freistehend, c) Innenhalle, d) angebaut
Angewandte TP erfüllen die Anforderungen der Wirtschaft und rufen bei Architekten und Bauherren häufig Einwände hervor, da sie das Erscheinungsbild von Gebäuden verschlechtern.
Eingebaute Unterstationen ermöglichen eine erfolgreichere Lösung der architektonischen Gestaltung der Werkstattwand, jedoch ist die Platzierung der Unterstation im Werkstattbereich aufgrund der Bedingungen für die Platzierung der technologischen Ausrüstung nicht immer möglich.
Eingebaute Umspannwerke, wie z. B. Innenumspannwerke, müssen sorgfältig platziert werden, insbesondere in Werkstätten mit häufig bewegten Geräten.
Beim Bau von Anbau- und Einbau-Umspannwerken sollte der externen Installation von Transformatoren der Vorzug gegeben werden, was die Kosten des Bauteils senkt und die Kühlbedingungen der Transformatoren verbessert.
Intrashop-TPs sollten in der Nähe von Shopsäulen im toten Bereich von Brückenkränen platziert werden. Die Installation von TP auf dem Zwischengeschoss wird verwendet, unter dem sich Förderwege oder einige Geräte befinden können.
Bei der Wahl des Standorts und der Art der Umspannstation müssen unterschiedliche und oft widersprüchliche Anforderungen berücksichtigt und koordiniert werden.
Wenn die Belastung der Werkstatt mehrere Tausend Kilovoltampere überschreitet und der Einsatz mehrerer Umspannwerke erforderlich ist, sollte deren Standort der Annäherung an den Lastschwerpunkt auf der Versorgungsseite entsprechen, um eine entgegengesetzte Stromflussrichtung zu vermeiden. Die Platzierung des TP genau in der Mitte der Last ist irrational, da es zu einem umgekehrten Energiefluss zur Energiequelle kommt.
Reis. 2. Platzierung von KTP
Beträgt die Belastung kleiner Geschäfte nur Dutzende oder Hunderte Kilovoltampere, stellt sich die Frage: Bauen Sie in einem solchen Geschäft ein eigenes Umspannwerk oder speisen Sie dieses Geschäft aus einem benachbarten Umspannwerk. Die technische und wirtschaftliche Analyse zeigt, dass es für jede Last S eine kritische Länge L gibt, bei der die Übertragung der Leistung S über eine Distanz L bei einer Spannung bis zu 1000 V mit einem in der Werkstatt installierten Transformator und einer Spannung von bis zu gleich wirtschaftlich ist auf 1000 V von einer Umspannstation, die sich im Abstand L von der zentralen Werkstattlast befindet. Diese Länge hängt von den Kosten der Energieverluste ab.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass im eigentlichen Gesamtplan des Unternehmens die Kabeltrassen nicht auf kürzesten Strecken verlaufen, sondern in Richtung der Gassen und Durchgänge zwischen den Werkstattgebäuden.
Bei der Auswahl eines TA-Standorts, der das Geschäft beliefert, sollte dieser auf der Lieferseite liegen. In einer aggressiven Umgebung, die durch die Werkstattproduktion entsteht, ist es notwendig, die Windrose zu berücksichtigen und den TP nach Möglichkeit auf der Leeseite zu platzieren.
Bei der Planung einer Umspannstation ist auf den Einsatz kompletter Elektrogeräte mit einer Spannung von bis zu 1000 V und mehr zu achten.