Электроснабжение – обеспечение потребителей электрической энергией.

Система электроснабжения (СЭС) – совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией [1].

Границы СЭС определены вниз от границы раздела потребитель - энергоснабжающая организация (граница балансовой принадлежности) до индивидуального электроприемника.

Упрощенная схема электроснабжения объекта включает:

источник питания (ИП);

 линии электропередачи (ЛЭП), осуществляющих транспорт электрической энергии от ИП к предприятию;

 пункта приема электрической энергии (ППЭ);

 распределительные сети;

 приемники электрической энергии (ЭП).

На рис. 1 представлена упрощенная структура электроснабжения объекта.

Рисунок 1 Структура электроснабжения объекта

Систему электроснабжения предприятия можно условно разбить на 3 части: систему питания, систему распределения и систему потребления.

В качестве ИП могут быть:

- электрическая станция или подстанция энергосистемы;

- электрическая станция предприятия.

Собственная электростанция на предприятии строится в следующих случаях:

- при большом потреблении тепла;

- при размещении предприятия в удаленных районах, имеющих слабые электрические связи с энергосистемой;

- при наличии специальных требований к надежности электроснабжения;

При выборе ИП необходимо учитывать следующие факторы:

- признаки качества электроснабжения (надежность, напряжение, частота и допустимые пределы их отклонения);

- величину мощности и напряжения питания потребителей.

В качестве ППЭ может быть:

- подстанция глубокого ввода (ПГВ), служит, как правило, для питания локального объекта или мощного обособленного производства предприятия и находится в центре электрических нагрузок объекта (производства).

- главная понизительная подстанция (ГПП), служит для питания нескольких потребителей (объектов).

Схемы с одним ППЭ следует применять при отсутствии специальных требований к надежности питания ЭП и компактном их расположении на территории предприятия.

Схемы с двумя и более ППЭ следует применять:

- при наличии специальных требований к надежности электроснабжения;

- при наличии на предприятиях двух и более относительно мощных обособленных групп потребителей;

-во всех случаях, когда применение нескольких ППЭ целесообразно по экономическим соображениям;

- при поэтапном развитии предприятия, когда для питания вновь вводимых мощных узлов нагрузок в будущем целесообразно сооружение отдельного ППЭ.

Питание ППЭ при наличии ЭП первой категории осуществляется от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. При этом питание ППЭ осуществляется по двум одноцепным воздушным линиям или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам [2].

При выходе из строя одной линии оставшаяся в работе должна обеспечить питание всех ЭП первой категории, а также ЭП второй и третьей категорий, работа которых необходима для безаварийного функционирования основных производств технологического процесса предприятия.

Тема 1.3. Основные требования, предъявляемые к СЭС

Требования, предъявляемые к системе электроснабжения предприятий, в основном, зависят от характера электрических нагрузок, особенностей технологии производства, климатических условий, загрязненности окружающей среды и других факторов.

Экономичность систем электроснабжения

Система электроснабжения удовлетворяет требованиям экономичности если затраты на ее создание, эксплуатацию и развитие должны быть минимальны или минимальный срок окупаемости.

Технико-экономические расчеты (ТЭР) выполняется по предприятию в целом, так как основные доходы поступают от реализации продукции основного производства.

При выполнении учебных проектов экономические расчеты при проектировании СЭС предприятия ограничиваются сравнением технических решений. При сравнении вариантов необходимо, чтобы они были технически равноценны и экономически сопоставимы.

При равенстве показателей вариантов или незначительной разнице (5-10 %) следует отдавать предпочтение тому варианту, у которого лучше качественные показатели, который более перспективен с точки зрения развития предприятия (например, с более гибкой и удобной в эксплуатации схемой, новейшим оборудованием и т.п.).

Надежность электроснабжения потребителей

Надежность любой системы – это ее свойство выполнять заданные функции в заданном объеме и требуемого качества при определенных условиях функционирования. Применительно к СЭС одной из основных функций является бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией в необходимом количестве и установленного качества. Надежность является сложным комплексным свойством и в зависимости от назначения объекта и условий функционирования может включать ряд единичных свойств (отдельно или в сочетании), основными из которых являются: сохраняемость, долговечность, безотказность, ремонтопригодность, режимная управляемость, устойчивость и живучесть.

Для характеристики надежности объектов энергетики определяются основные показатели надежности: параметр потока отказов, время восстановления, и вспомогательные – частота ремонтов и их продолжительность. Показатели надежности определяются для узла нагрузки главной схемы СЭС с учетом режима работы СЭС (нормальный, аварийный, послеаварийный).

Для определения оптимального уровня надежности электроснабжения потребителей необходимо знать величину ожидаемого годового ущерба при перерывах электроснабжения, который определяется особенностями технологического процесса с учетом частоты и длительности перерывов электроснабжения.

Основные способы повышения надежности СЭС:

- повышение надежности источников питания;

- повышение надежности отдельных элементов СЭС;

- уменьшение числа последовательно включенных элементов в СЭС;

- усовершенствование релейной защиты и автоматики СЭС;

- совершенствование системы технического обслуживания и ремонта электроустановок;

- повышение квалификации обслуживающего персонала.

Таким образом, повышение надежности СЭС является комплексной задачей, которая может быть решена на основе технологического и экономического анализа режимов СЭС, условий ее функционирования.