Auswahl der wichtigsten Parameter und Elemente des Stromversorgungssystems von Industrieunternehmen

Unter Stromversorgung versteht man die Versorgung von Verbrauchern mit Strom, und das Stromversorgungssystem besteht aus einer Reihe elektrischer Anlagen, die dazu bestimmt sind, Verbraucher mit Strom zu versorgen. Das Stromversorgungssystem kann auch als eine Reihe miteinander verbundener elektrischer Anlagen definiert werden, die eine Region, eine Stadt oder ein Unternehmen (Organisation) versorgen.

Der Zweck der Schaffung eines Stromversorgungssystems besteht darin, Verbraucher mit Strom angemessener Qualität und akzeptablen Zuverlässigkeitsindikatoren zu versorgen.

Wahl der Ernährungsmethoden und Energieaufnahmepunkte

Die Versorgung von Industriebetrieben mit einer installierten Leistung von Energieverbrauchern von 5 bis 75 mW über eine Empfangsstelle wird bei kompakter Anordnung der Verbraucher und – wenn zwei relativ leistungsstarke und getrennte Verbrauchergruppen vorhanden sind – über zwei Empfangsstellen empfohlen die Einrichtung.

Wenn die Spannung des Versorgungsnetzes von der Spannung des Verteilungsnetzes abweicht, wird die Hauptumspannstation (GPP) als Empfangspunkt verwendet. Bei gleicher Spannung der Netze ist ein zentraler Verteilerpunkt (CRP) als Empfangspunkt vorgesehen.

Für die Stromversorgung kleiner Unternehmen mit einer installierten Leistung von bis zu 10 mW elektrischen Empfängern reicht es aus, einen Verteilungspunkt in Kombination mit einem der Umspannwerke bereitzustellen. In allen Fällen wird empfohlen, die Empfangspunkte im Tiefsteckverfahren mit Strom zu versorgen, die Anzahl der Eingänge (bei Vorhandensein von elektrischen Empfängern der ersten Kategorie) sollte mindestens zwei betragen.

Zur Stromversorgung von Industriebetrieben, GPP und Werkstatt Umspannwerke TP mit einfachsten Blockschaltbildern ohne Busse und Schalter für Primärspannung. Eine Ausnahme von den Regeln bilden TPs in Kombination mit RP, bei denen ein oder zwei Sammelschienenabschnitte mit automatischem Backup-Eingang (ATS) an der Primärspannung zum Empfangen und Verteilen von Strom bei der Versorgung elektrischer Verbraucher der ersten und zweiten Kategorie bzw. ohne ATS vorgesehen sind Stromversorgung von elektrischen Empfängern der dritten Kategorie.

Weitere Informationen zu den Kategorien von Industrieempfängern im Hinblick auf die Stromversorgungszuverlässigkeit finden Sie hier: Stromempfänger

In Verteilungs- und Umspannwerken in Innenräumen von 6 bis 10 kV, auch zur Stromversorgung elektrischer Verbraucher der ersten Kategorie, wird ein Bussystem verwendet. Für die kontinuierliche Stromversorgung elektrischer Verbraucher der ersten und zweiten Kategorie sind Aufteilung und automatische Redundanz vorgesehen.

Das Schalten von Verbindungen niedriger und mittlerer Leistung bei einer Spannung von 6-10 kV erfolgt mit Lasttrennschaltern mit oder ohne Versorgungssicherungen im Rahmen der Parameter Nominalmodus und Kurzschlussmodus. Die Installation von Schaltern an den Eingängen und Abschnitten von 6 bis 10 kV ist für automatische Umschalter sowie für große Umspannwerke mit einer Leistung von 5.000 bis 10.000 kVA und mehr mit einer Anzahl von Abgängen von 15 bis 20 oder mehr vorgesehen. In anderen Fällen werden Trennschalter oder Lasttrennschalter an den Eingängen und Trennschalter an den Abschnitten installiert.

Spannungsauswahl

Wenn die Spannung der Versorgungsleitungen nicht höher als 10 kV ist, wird davon ausgegangen, dass die Spannung der lokalen Netze der Spannung der Stromquelle entspricht. Beim Bezug von Energie aus einer Stromquelle mit zwei oder mehr Spannungen oder bei der Planung von Unternehmen mit mehr Bei großen Leistungen, die den Ausbau bestehender regionaler Umspannwerke oder Kraftwerke erforderlich machen, werden die Versorgungsleitungsspannungen auf der Grundlage technischer und wirtschaftlicher Berechnungen ausgewählt.

In Industriebetrieben sind die gebräuchlichsten Spannungen (kV):

• für Anschlussleitungen 110, 35, 10 und 6,

• für Verteilnetze 10, 6 und 0,4 / 0,23.

Bisher wird für den breiten Einsatz in allen Fällen eine Spannung von 10 kV empfohlen, insbesondere wenn in der Anlage nur wenige 6-kV-Motoren vorhanden sind. Dabei werden 6-kV-Motoren über 10/6-kV-Zwischentransformatoren an ein 10-kV-Netz angeschlossen.

Die Hauptspannung für die Stromversorgung und Beleuchtung elektrischer Empfänger der Industrie beträgt 0,4 / 0,23 kV.

Siehe auch: Anzahl und Leistung der Transformatoren frei wählbar

Auswahl von Stromverteilungsschemata für eine Spannung von 6 bis 10 kV

Diese Wahl hängt von der territorialen Verteilung der Lasten, ihrer Größe sowie dem erforderlichen Grad an Zuverlässigkeit der Stromversorgung ab.

In der Praxis der Energieversorgungsplanung von Industrieunternehmen werden Schemata der radialen und zentralen Stromverteilung eingesetzt, letztere jedoch nicht ausreichend und nicht in vollem Umfang genutzt.

Radiale Schemata werden in folgenden Fällen empfohlen:

• einstufig mit einer radialen Leitung – zur Versorgung isolierter großer Einzellasten (z. B. 1000-kW-Synchronmotoren zum Antrieb von Fräsmaschinen in der Holzindustrie) und Lasten, die in verschiedenen Richtungen von der Stromquelle platziert werden,

• zweistufig mit zwei radialen Leitungen – zur Stromversorgung von Werkstattunterstationen und Motoren mit Spannungen über 1000 V über RP (z. B. RP im Hauptgebäude der Werkstatt).

Bei günstiger Lage der Umspannwerke für den geradlinigen Durchgang des Stromnetzes (ohne Rückwege, lange Gebäudeumgehungen etc.) werden Einzelnetze ohne Reserven zur Versorgung von Eintransformator-Umspannwerken mit Energieverbrauchern der dritten Kategorie genutzt.

Wenn in diesen Umspannwerken 15-30 % Lasten der ersten und zweiten Kategorie vorhanden sind, wird die Stromversorgung benachbarter Einzeltransformator-Umspannwerke aus verschiedenen Einzelleitungen zur gegenseitigen Sicherung über eine Brücke mit einer Spannung von bis zu 1000 V genutzt.

Doppelte End-to-End-Stromkreise mit unidirektionaler Stromversorgung werden zur Stromversorgung von Umspannwerken mit zwei Sammelschienenabschnitten und zwei transformatorlosen Umspannwerken mit Leistungsempfängern, hauptsächlich der ersten und zweiten Kategorie, verwendet.Die Anzahl der an eine Hauptleitung angeschlossenen Transformatoren mit einer Spannung von bis zu 10 kV beträgt 2 bis 3 mit einer Leistung von 1000 bis 2500 kVA und 3 bis 4 geringere Leistungen.

Typische schematische Stromversorgungssysteme von Industrieunternehmen

Ein rational umgesetztes Stromversorgungsschema sollte Folgendes gewährleisten:

• Empfang und Verteilung von Strom gemäß dem Lastplan der Stromverbraucher,

• das erforderliche Maß an Zuverlässigkeit der Stromversorgung,

• die Möglichkeit einer Belastungserhöhung beim Ausbau und Umbau des Unternehmens,

• Effizienz, Komfort und Sicherheit am Arbeitsplatz,

• entsprechendes Spannungsniveau der Stromverbraucher.

Die Entwicklung eines Stromversorgungsschemas sollte auf folgenden Daten basieren:

• elektrische Lasten, Spannungen und Kategorien elektrischer Verbraucher von Stromverbrauchern,

• territoriale Verteilung von Lasten und großen Stromempfängern gemäß Masterplan, Anzahl und Kapazität der Umspannwerke,

• Eigenschaften von Netzteilen,

• technische Spezifikationen des Stromnetzes,

• Anforderungen für den Notfallmodus.

Bei der Entwicklung eines Stromversorgungsschemas ist Folgendes zu berücksichtigen:

• Empfehlungen zur Auswahl von Parametern und Elementen des Stromkreises,

• notwendige Begrenzung von Kurzschlussströmen sowie Bedingungen für die Durchführung eines einfachen und zuverlässigen Relaisschutzes, Automatisierung und Fernsteuerung,

• die Überlastfähigkeit von Transformatoren und Kabeln sowie der Redundanzgrad im technologischen Teil,

• die Aussichten für die Entwicklung des Unternehmens in den nächsten 10 Jahren.

Die Regelungen berücksichtigen die Besonderheiten der Branche.Sie müssen die Effizienz und Zuverlässigkeit der Stromversorgung des Unternehmens gewährleisten.

Nachfolgend sind Beispiele für Schemata für die Einleitungsstromversorgung von Industrieunternehmen mit einer Spannung von 6 - 10 kV aufgeführt.

Energiesysteme für Industrieunternehmen mit einer Spannung von 6 bis 10 kV

Reis. 1. Stromversorgungsschema bei einer Verteilungsnetzspannung von 6 kV. Haftungskategorie der Verbraucher elektrischer Energie: 1 – erste und zweite, 2 – dritte, 3 – zweite und dritte

Das in Abb. dargestellte Stromversorgungsdiagramm. 1 wird der Einsatz in mittelständischen Unternehmen (installierte Leistung von 5 bis 75 MW) empfohlen, zu denen Anlagen und Werkstätten mit 10-kV-Elektromotoren gehören, deren Belastung etwa 50 % der Betriebslast beträgt, mit der Möglichkeit der direkten Stromversorgung mit einer Spannung von 10 kV (eigenes GPP, externe Stromversorgung mit einer Spannung von 10 kV).

Reis. 2. Stromversorgungsschema bei einer Verteilungsnetzspannung von 10 kV

Das in Abb. dargestellte Stromversorgungsdiagramm. 2, in dieser Phase empfiehlt es sich, es in denselben Betrieben anzuwenden, wenn die Gesamtbelastung von 10 kV aus den Elektromotoren von Werkstätten und Anlagen deutlich weniger als 50 % der Betriebsbelastung beträgt.

Versorgungskreise mit geteilten Wicklungen von Transformatoren werden nicht berücksichtigt, da die Leistung von Transformatoren, die in Gastransportanlagen von Industrieunternehmen installiert sind, in der Regel unter 25 MBA liegt, d. h. die Leistung von Transformatoren, die mit geteilten Wicklungen hergestellt werden. In diesen Systemen werden die Hauptstromversorgungssysteme von TP als die wirtschaftlichsten bevorzugt.

Stromversorgungsdiagramme in Abb. 1 und 2 sind Verallgemeinerungen, daher können in bestimmten Fällen Schaltungselemente (hauptsächlich im Zusammenhang mit 6-kV-Motoren) fehlen.

Siehe auch zu diesem Thema: Systeme zur internen Stromversorgung von Unternehmen für 6 – 10 und 35 – 110 kV Und Typische Stromversorgungssysteme für Unternehmen