Электроснабжение промышленных предприятий

Определение и особенности магистральной схемы электроснабжения

Магистральная схема электроснабжения – это система электропитания, которая обеспечивает передачу энергии от крупных генерирующих объектов до потребителей на большие расстояния. Такая схема строится с использованием высоковольтных линий и подстанций.

Особенностью магистральной схемы электроснабжения является возможность передавать большие объемы энергии на большие расстояния. Позволяет это использовать генераторы на крупных электростанциях, расположенных далеко от мест потребления. Благодаря магистральной схеме энергия поступает к потребителям наиболее экономичным путем, что снижает ее стоимость.

Из-за того, что магистральная схема электроснабжения является главной основой электроснабжения больших территорий, большое внимание уделяется ее надежности и безопасности. Кроме того, такие системы должны быть готовы к чрезвычайным ситуациям и быстро восстанавливать завал и неисправности для предотвращения отключения потребителей от электроснабжения в случае происшествий

В настоящее время магистральные схемы электроснабжения являются неотъемлемой частью мирового энергетического комплекса и обеспечивают стабильность в работе всех электрических сетей на больших расстояниях.

Почему «радиальная»

Почему придумали такой странный термин — «радиальная», и почему этим словом пользуются москвичи? Дело в том, что оно используется по причине наличия радиуса у Кольцевой линии. То есть, как говорилось ранее, данная ветка — это окружность. А у любой окружности всегда есть радиус, то есть расстояние от ее центра до любого края. И как раз на этих краях расположены пересадочные станции. Отсюда и появился термин «радиальная».

Например, едет пассажир с «Выхино» на станцию «Таганская-радиальная», какая ветка, он не знает. Ему нужно попасть на «Павелецкую-Кольцевую». И, разумеется, знающие люди ему объяснят, что нужно доехать до «Таганки», а там с радиальной перейти на «Кольцо». То есть на Таганско-Краснопресненской линии станция «Таганская» является радиальной.

Передача электрической энергии от источников к потребителям

Электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях, располагаемых, как правило, у источников первичной энергии. Электростанции связаны между собой и с потребителями электрическими сетями, которые объединяют их в централизованно управляемые энергетические системы (энергосистемы). Нагрузку на электростанции распределяют так, чтобы получить наиболее дешевую электроэнергию. Например, если запас воды на гидравлической станции (ГЭС) большой, то ее нагружают на полную мощность, а тепловую (ТЭС) разгружают, экономя топливо. Или же за счет ТЭС удовлетворяют постоянную (базисную) нагрузку в течение суток, а ГЭС включают в часы, когда нагрузка возрастает.

Благодаря энергосистемам не только повышается экономичность электроснабжения, но и значительно увеличивается его надежность, возрастает общая полезная выработка электроэнергии и т. д.

Электрическая система — это часть энергосистемы, объединяющая генераторы, распределительные устройства, трансформаторные подстанции, электрические линии и токоприемники электрической энергии.

Электрической сетью называют часть электрической системы, в которую входят трансформаторные подстанции и линии различных напряжений. Электрические сети по Назначению делят на распределительные и питающие.

Питающей называют электрическую сеть, по которой электроэнергию подводят к распределительным пунктам или районным трансформаторным подстанциям (рис. 9.1). Эта сеть состоит из линий электропередачи (ЛЭП), которые не имеют подключенных потребителей.

Высоковольтная распределительная сеть (ВРС) служит для передачи электрической энергии от источника (электростанции ЭС, районной трансформаторной подстанции РТП) к потребительским трансформаторным подстанциям 777. Чаще для- ВРС используют напряжение 10 кВ, реже (при больших расстояниях) — 20 и 35 кВ. Линии 6 кВ выполняют главным образом в тех случаях, когда системы с этим напряжением уже имеются или когда тщательный технико-экономический анализ показывает целесообразность применения именно 6 кВ.

Распределение энергии по потребителям осуществляется по  радиальным,  магистральным (кольцевым) или смешанным схемам. На рисунке 9.2 показаны радиальная одиночная разомкнутая линия, обычно применяемая для питания отдельных, обособленных потребителей 3-й категории (а), радиальная сдвоенная кабельная линия — для питания потребителей 2-й и 3-й категорий (б) и радиальная, питаемая от двух самостоятельных источников линия — для потребителей 1-й категории (в). На рисунке 9.2, г и д приведены две схемы магистральных петлевых линий для питания потребителей 3-й категории (г) и потребителей 2-й и 1-й категорий (д). Могут быть и другие видоизменения магистральных схем.

По распределительной сети (рис. 9.1) напряжением до 1000 В (НРС) электрическую энергию передают от понизительных подстанций к потребителям. Такие сети используют обычно внутри населенного пункта, по улице которого прокладывают линию А В, а от нее к домам, расположенным на одной стороне улицы, идут вводы В, а к домам на другой стороне улицы — отводы От.

Сети могут быть воздушными или кабельными (подземными). Потребительские сети внутри помещений называют внутренними проводками.

В зависимости от расстояния, на которое передается электрическая энергия, используется то или иное стандартное напряжение. Чем больше расстояние, тем выгоднее применять более высокое напряжение, на котором передается электрическая энергия. С увеличением напряжения значительно снижаются потери энергии в проводах и расход металла на провода. Пропускная способность сетей пропорциональна квадрату степени увеличения напряжения (см. § 7.3). Ниже приведены значения некоторых принятых стандартом СССР высоких напряжений и даны сугубо ориентировочные сведения о том, на какие расстояния и при каких мощностях целесообразно передавать электроэнергию на данном напряжении.

К крупным сельскохозяйственным предприятиям подводится напряжение 35 или 20 кВ, а к средним — 10 кВ. В первом случае целесообразно использовать трансформаторы 35/0,4 кВ.

Напряжение 20 кВ имеет некоторые преимущества перед напряжением 35 и 10 кВ, если надо иметь разветвленную сеть внутри хозяйства. Аппараты и кабели дешевле, чем при 35 кВ, потери электроэнергии в сетях, трансформаторах и другом электрооборудовании меньше, чем при 10 кВ.

2.5. Принципиальные электрические схемы питания

Для проектируемых новых объектов выполняется расчетная однолинейная схема.

Сначала от заявителя требуется оформление запроса к компании, оказывающей услуги по электроснабжению, на выдачу технических условий на реализацию данной задачи.

С удалением связей то же были проблемы какие-то не удалялись. Такие учреждения есть в Белгороде, Москве, Санкт-Петербурге и других крупных и средних населенных пунктах.

К ним относят сооружения с массовым скоплением людей театры, стадионы, универмаги , электрифицированный транспорт метрополитен, железные дороги , больницы, предприятия связи, высотные здания, группы городских потребителей с суммарной нагрузкой выше кВА, некоторые силовые установки вращающиеся печи с дутьем. Вместо них используется определение фазы по количеству штрихов.

Статья по теме: Прокладка кабеля в земле гост

В чем нарисовать однолинейную электрическую схему

Также есть возможность создавать персональный каталог из устройств, которых нет в базе данных программы. У изображений рубильников, выключателей, автоматов, предохранителей схем распределительной сети их технические характеристики не проставляются. Её назначение скорее необходимо для выявления недочётов и нарушений и применяется при модернизации и перерасчёте электросети. В любом случае имеется следующее, что можно ограничить расчет небольшой базой типов оборудования и кабелей и менять уже по факту после расчетов.

Программа на русском языке. Поскольку в документе есть главное — информация. При маркировке схем рекомендуется цепям питания присваивать группы цифр от до Многие начинающие электрики могут усомниться в эффективности таких чертежей, ведь кажется, что непонятно, как их отобразить тогда трехфазное или двухфазное питание. Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем Условные обозначения Визуальное представление различных элементов, составляющих систему энергоснабжения, регламентируется нормативными источниками.

Что такое однолинейная схема электроснабжения и зачем нужна

Монтажный проект требует согласования с архитектурно-конструкторскими решениями и строгого указания диаметров проводов и габаритов оборудования. Отнеситесь к оформлению однолинейной схемы со всей ответственностью и тогда у вас не будет проблем с согласованием и утверждением проекта.

Но при этом однофазная проводка обозначается одной линией с одним штрихом. Для однолинейных схем электроснабжения обозначения приборов, пускателей, контакторов, выключателей, розеток и прочих элементов применяют согласно ГОСТ 2. На схеме распределительной сети показываются: аппараты управления рубильники, выключатели, переключатели ; аппараты защиты автоматы, предохранители ; преобразователи выпрямители, трансформаторы, стабилизаторы и т. Сечения проводников питающей и распределительной сетей системы электропитания КИП и СА должны выбираться по условиям нагревания электрическим током и механической прочности с последующей проверкой по потере напряжения.
Автоматическая прорисовка однолинейной схемы

Принципы работы магистральной схемы электроснабжения

Принцип работы магистральной схемы электроснабжения основан на передаче электроэнергии от генерирующих источников, таких как электростанции, к конечным потребителям. Генерирующие источники производят электричество на высоких напряжениях, после чего оно передается на распределительные подстанции.

На распределительных подстанциях электричество подвергается трансформации — его напряжение снижается до значений, пригодных для передачи по линиям электропередачи, а также производится его разделение на несколько ветвей, чтобы обеспечить потребителей различного уровня мощности. Трансформированное электричество затем передается по линиям электропередачи к конечным потребителям, как правило, через сеть низкого напряжения.

Одной из важных особенностей магистральной схемы электроснабжения является управляемость системы. Благодаря специальным устройствам и системам управления, можно регулировать напряжение и нагрузку на различных участках сети в режиме реального времени. Это позволяет обеспечивать стабильное и надежное электроснабжение потребителей, а также своевременно реагировать на возможные аварийные ситуации и устранять их.

Таким образом, магистральная схема электроснабжения обеспечивает передачу электроэнергии от генерирующих источников к конечным потребителям, обеспечивая стабильное и надежное электроснабжение

Она является важной составляющей инфраструктуры городов и регионов, а ее эффективная работа играет ключевую роль в обеспечении комфортных условий жизни и работы людей

Требования к проекту электрической распределительной сети

Надежное и безопасное для пользователей электроснабжение на объектах можно организовать только за счет грамотного, профессионального проектирования распределительных сетей. Такая система включает в себя трансформаторы, ВРУ и ЗРУ, выполняющие функции приема и передачи электрической энергии потребителям. Проектирование распределительной сети разрешено выполнять только специалистам, подтвердившим свою квалификацию в ходе государственных проверок, получившим от инспекторов необходимые сертификаты и лицензии. Проект должен быть выполнен в соответствии со всеми нормами действующего законодательства, положениями ГОСТа, ПУЭ, СНиП и другими, чтобы он мог успешно пройти согласование с государственными службами контроля.

Слайд 86Групповая квартирная сеть предназначена для питания осветительных и бытовых электроприемников. Групповые

линии выполняют однофазными, а при значительных нагрузках – трехфазными четырехпроводными, но при этом должна быть предусмотрена надежная изоляция проводников и приборов, а также устройство автоматического защитного отключения.Трехфазные линии в жилых домах должны иметь сечение нулевых проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 25 мм2, а при больших сечениях – не менее 50 % сечения фазных проводников. Сечения нулевых рабочих и нулевых защитных проводников в трехпроводных линиях должны быть не менее сечения фазных проводников.

Основы электроснабжения

Электроснабжение является комплексным процессом, включающим в себя различные аспекты, начиная от классификации потребителей до выбора подходящих источников энергии. В этом разделе мы рассмотрим основы электроснабжения, включая различные категории электрических потребителей и их требования, а также основные источники и системы энергоснабжения.

Различные категории электрических потребителей и их требования

Электрические потребители могут быть классифицированы по множеству критериев, включая тип деятельности, масштаб потребления энергии, временные характеристики и т.д. Крупные промышленные предприятия требуют стабильного и мощного электроснабжения для работы оборудования, в то время как домашние потребители больше ориентированы на комфорт и энергоэффективность. Каждая категория потребителей имеет свои уникальные требования к электроснабжению, что определяет выбор и конфигурацию системы.

Основные источники и системы энергоснабжения

Основными источниками энергии являются традиционные источники, такие как уголь, нефть, газ, ядерная энергия, а также возобновляемые источники, такие как солнечная, ветровая и гидроэнергетика. Каждый источник имеет свои преимущества и недостатки, и выбор зависит от множества факторов, включая доступность ресурсов, экологические соображения, экономическую эффективность и технологическую готовность.

Системы энергоснабжения включают в себя комплексную инфраструктуру для передачи, распределения и управления энергией от источников к потребителям. Это включает в себя сети передачи высокого напряжения, подстанции для перехода к низкому напряжению, распределительные сети и различные устройства для защиты и управления энергией.

В целом, понимание различных категорий потребителей и источников энергии, а также знание основных систем энергоснабжения, является ключом к разработке эффективных и надежных систем электроснабжения для различных потребностей и условий.

Техническое обслуживание объектов электросетевого хозяйства

• Плановость и регулярность — техническое обслуживание проводится по установленному графику с целью предотвращения возможных аварий и сбоев в работе электросетей.
• Профессионализм и квалификация — электротехнический персонал, занимающийся обслуживанием объектов электросетевого хозяйства, должен обладать необходимыми знаниями и навыками для проведения ремонтных, профилактических и диагностических работ.
• Использование специализированного оборудования — для эффективного обслуживания электросетей необходимо использование современного высокотехнологичного оборудования, позволяющего проводить детальную диагностику и устранение неисправностей.
• Соблюдение технических норм и правил — при проведении обслуживания объектов электросетевого хозяйства следует соблюдать все требования и нормы, установленные правилами безопасности и стандартами электроэнергетической отрасли.

Техническое обслуживание объектов электросетевого хозяйства обеспечивает надежность работы электроэнергетической системы, позволяет улучшать качество электроснабжения и предотвращать негативные последствия от возможных аварий и сбоев в работе

Именно поэтому данная деятельность имеет важное значение и требует особого внимания со стороны специалистов электроэнергетической отрасли

Основные составные части электрической сети

Электроэнергетической сетью (Рис. 5) называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

Рисунок 5 — Электрическая сеть, и электроустановки для передачи и распределения электрической энергии

Все встречающиеся на практике схемы представляют собой сочетания отдельных элементов — фидеров, магистралей и ответвлений.

Электрические сети, в свою очередь, подразделяются на магистральные электрические сети и распределительные электрические сети.

К магистральным сетям относятся все высоковольтные линии электропередач (ЛЭП), к распределительным – ЛЭП мощностью ниже 110 кВ. Виды электрических сетей представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 — Виды электрических сетей

Сети связаны между собой трансформаторными и распределительными подстанциями. Для обеспечения установленных требований, энергосистемы оборудуют специальными диспетчерскими пунктами, оснащёнными средствами контроля, управления, связи и специальными схемами расположения электростанций, линий передач и понижающих подстанций.

Электрические сети делятся по:

• напряжению;
• степени подвижности;
• назначению;
• роду тока и числу проводов;
• схеме электрических соединений:

а) разомкнутые (нерезервированные). Схемы разомкнутых сетей представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 — Схемы разомкнутых сетей: а — радиальные (нагрузка только на конце линии); б — магистральные (нагрузка присоединена к линии в разных местах)

б) замкнутые (резервированные) (Рис. 8).

Рисунок 8 — Схемы замкнутых сетей: а — сеть с двухсторонним питанием; б — кольцевая сеть; в — двойная магистральная линия; г сложнозамкнутая сеть (для питания ответственных потребителей по двум и более направлениям)

Магистральные схемы электроснабжения применяются в следующих случаях:

• а) когда нагрузка имеет сосредоточенный характер, но отдельные узлы ее оказываются расположенными в одном и том же направлении по отношению к подстанции и на сравнительно незначительных расстояниях друг от друга, причем абсолютные величины нагрузок отдельных узлов недостаточны для рационального применения радиальной схемы;
• б) когда нагрузка имеет распределенный характер с той или иной степенью равномерности.

По конструкции: электропроводки (силовые и осветительные), токопроводы — для передачи электроэнергии в больших количествах на небольшие расстояния, воздушные линии — для передачи электроэнергии на большие расстояния, кабельные линии — для передачи электроэнергии на далекие расстояния в случаях, когда сооружение ВЛ невозможно.

Наибольшее распространение для местных распределительных сетей получили радиальные, магистральные, смешанные (радиальномагистральные) и петлевые схемы.

При радиальной схеме электроснабжения каждая линия является как бы лучом, соединяющим узел сети (подстанцию, распределительный пункт) с единственным потребителем.

При магистральной схеме электроснабжения одна линия — магистраль — обслуживает, как указано, несколько распределительных пунктов или приемников, присоединенных к ней в различных ее точках.

Смешанные схемы распределительных местных сетей применяются при различном расположении потребителей относительно ЦП и сочетаются принципы построения как радиальной, так и магистральных схем.

К электрическим сетям предъявляются следующие требования: надежность, живучесть и экономичность.

Надежность — основное техническое требование, под которым понимается свойство сети выполнять свое назначение в пределах заданного времени и условий работы, обеспечивая электроприемники электроэнергией в необходимом количестве и надлежащего качества.

Живучесть электрической сети — это свойство выполнять свое назначение в условиях разрушающих воздействий в том числе и в боевой обстановке при воздействиях средств поражения противника.

Экономичность — это минимум затрат на сооружение и эксплуатацию сети при условии выполнения требований надежности и живучести.

Правовые аспекты и стандарты в области электроснабжения

Правила устройства электроустановок (ПУЭ):

ПУЭ являются основным нормативным документом, регулирующим устройство, эксплуатацию и обслуживание электроустановок. Они устанавливают требования к проектированию, монтажу, эксплуатации, ремонту и проверке электрооборудования.
ПУЭ содержат важные нормы и правила по обеспечению безопасности электроснабжения, предотвращению аварийных ситуаций и защите от электротравм.

Требования к электроприемникам:

ПУЭ устанавливают требования к электроприемникам, включая электроустановки, электропроводку, электрооборудование и приборы. Они должны соответствовать стандартам безопасности, эффективности и надежности.
Также важным аспектом является соответствие электроприемников нормам и стандартам энергосбережения для оптимизации энергопотребления.

Организация электроснабжения в частном и общественном секторах:

Частный сектор: В частных домах и жилых комплексах электроснабжение организуется с учетом потребностей жильцов

Это включает в себя правильное проектирование и монтаж электрооборудования, обеспечение безопасности и эффективности использования электроэнергии, а также регулярное техническое обслуживание.

Общественный сектор: В общественных зданиях, таких как больницы, школы, офисные здания и торговые центры, требования к электроснабжению более строгие из-за большого количества потребителей и критической важности непрерывного электропитания. Здесь используются специализированные системы резервного электроснабжения, автоматизированные системы управления и мониторинга, а также проводится регулярное обучение персонала.

Стандарты и сертификация:

Все электрооборудование и материалы, используемые в электроустановках, должны соответствовать стандартам безопасности и качества

Это обеспечивается сертификацией продукции соответствующими органами и организациями.
Например, в России продукция, используемая в электроустановках, должна быть сертифицирована в соответствии с требованиями ГОСТ Р.

Соблюдение правовых аспектов и стандартов в области электроснабжения является ключевым фактором для обеспечения безопасности, эффективности и надежности работы электроустановок как в частном, так и в общественном секторах.

внешние инженерные сети

Внешние инженерные сети – это системы комплексного обеспечения объектов коммунальной, энергетической и транспортной инфраструктуры. Они являются неотъемлемой частью общественной жизни и связаны с экономическим и социальным развитием регионов.

Проектирование внешних инженерных сетей – это сложный процесс, на который влияют различные факторы, такие как география местности, климатические условия, инфраструктура внутри объекта и многое другое. Эта работа должна выполняться профессионалами, которые имеют знания и опыт не только в этой области, но и в окружающих ее сферах.

Основной задачей при проектировании внешних инженерных сетей является определение оптимального маршрута проведения сети, выбор наиболее эффективных элементов и их расположение с учетом условий эксплуатации, безопасности и доступности обслуживания.

Работа по проектированию внешних инженерных сетей осуществляется в несколько этапов:

1. Изучение технических условий и технологий, регламентов и правил.
2. Определение необходимого объема работ и сроков их выполнения.
3. Выбор оптимального решения для конкретного проекта.
4. Проектирование инженерных систем.
5. Согласование проектной документации со всеми заинтересованными сторонами и органами власти.
6. Проведение авторского надзора за всеми этапами строительства.

Основными элементами внешних инженерных сетей являются электрические, газовые, водные, канализационные и другие подобные системы

Важной задачей при проектировании таких систем является их взаимодействие и плавность функционирования. Корректное и безопасное взаимодействие этих систем достигается благодаря проведению проектной работы. Исполнитель проекта внешних инженерных сетей должен обладать комплексом знаний и умений, таких как знание законодательства, технических норм и правил, принципов регулирования и контроля качества, а также иметь опыт выполнения подобных работ

Только тогда, когда проект прошел все этапы от идеи до фактической реализации, можно считать его полностью готовым к использованию и эксплуатации

Исполнитель проекта внешних инженерных сетей должен обладать комплексом знаний и умений, таких как знание законодательства, технических норм и правил, принципов регулирования и контроля качества, а также иметь опыт выполнения подобных работ. Только тогда, когда проект прошел все этапы от идеи до фактической реализации, можно считать его полностью готовым к использованию и эксплуатации.

Образец организации снабжения электрической энергией предприятия

Начальный

этап в схеме электроснабжения предприятия заключается в поступлении электроэнергии от самой ближней понижающей электрической подстанции. Зачастую проводником выступает высоковольтная линия с напряжением 6-10 кВт. Если необходимо резервное питание, то линий пускают две, и они являются автономными. Это очень практично, так как когда возникает ситуация, что одна из линий обесточена, есть возможность, используя автоматический ввод резерва, переключится на вторую.

Также подключается система компенсации реактивной мощности к электрической подстанции. Комплектующими этой системы являются конденсаторные батареи и при помощи емкостей (их определенного количества, для чего учитывается величина реактивной составляющей) осуществляют автоматическое подключение электричества по средствам высоковольтных линий. Одним словом, происходит подключение к комплектной трансформаторной подстанции. Непосредственно с этого момента начинается питание всего предприятия.

Пример электроснабжения промпредприятия

Вперед

От всех участков, требующих электроэнергии, к комплектной трансформаторной подстанции идут кабели, по которым осуществляется распределение электроэнергии. Но, так как на каждом предприятии различные приемники электроэнергии, как по своим характеристикам, так и по количеству, появилось множество разновидностей схемы электроснабжения промышленных предприятий. Это радиальная, магистральная и смешанная схемы. Чаще всего применяется радиальная и магистральная схемы.

Где находится

Практически только в московском метро можно услышать слово «радиальная», если речь идет о конкретной станции. Дело в том, что в столичной подземке существует Кольцевая линия. На схемах метро прошлых лет она отмечена как геометрическая окружность коричневого цвета. Но ведь помимо нее существуют и другие линии, которые пересекают ее.

Стоит ненадолго углубиться в историю, чтобы понять, откуда появились данные ветки (радиальные), какие это станции. Первым делом в 1935 году построили («Парк Культуры» — «Сокольники»), затем началось строительство Замоскворецкой линии, далее со временем появились остальные ветки. Кстати, даже в настоящее время на карте метро, а также в современных поездах с электронным табло над дверями можно увидеть цифры, обозначающие номер линии (ветки). Нумерация выбрана не случайно. Она как раз и означает хронологическую последовательность строительства.

Кольцевая линия — пятая по счету. Она стала, по сути, пересадочной. И у каждой станции на этой линии есть пересадочный узел (соседние станции, относящиеся к другим линиям). Именно они и являются радиальными. Какая ветка метро пересекается с Кольцевой, будет рассказано чуть ниже.