6 Выбор основных элементов архитектуры
Однолинейная схема может быть разбита на основные элементы, которые проектируются в 2 последовательных этапа. На первом этапе делается следующий выбор:
подключение к электрической сети общего пользования;
конфигурация цепей среднего напряжения;
число силовых трансформаторов;
число и расстановка трансформаторных подстанций;
резервный генератор среднего напряжения.
6.1 Подключение к питающей сети
Основные конфигурации возможного подключенения приводятся ниже (см. рис. D8 для сети высокого напряжения):
ввод низкого напряжения;
одиночная радиальная линия высокого напряжения;
одиночная кольцевая магистраль высокого напряжения;
двойная магистраль с односторонним питанием высокого напряжения;
двойная магистраль с двусторонним питанием высокого напряжения. Измерительные, защитные и разъединяющие устройства, расположенные на передающих подстанциях, не представлены на следующих схемах. Они часто зависят от конкретных требований каждой энергосистемы общего пользования и не влияют на выбор архитектуры установки. Для каждого подсоединения показан один трансформатор для упрощения схем, но на практике может подсоединяться несколько трансформаторов. (MLVS: ГРЩ НН - главный распределительный щит низкого напряжения).
а) Одиночная радиальная линия:
с) Двойная магистраль с односторонним питанием: d) Двойная магистраль с двусторонним питанием:
Рис. D8: Подключение высокого напряжения к электрической сети общего пользования
Наиболее вероятный и обычный набор характеристик для различных возможных конфигураций приводится в следующей таблице:
Конфигурация
Учитываемая характеристика | Низкое напряжение | Высокое напряжение | |||
Один ввод НН | Одиночная радиальная линия | Кольцевая магистраль | Двойная магистраль с одно- | Двойная магистраль с двусторонним питанием | |
Тип производственной деятельности | Любой | Любой | Любой | Высокие технологии, банки, медицина | Любой |
Топология объекта | Одно здание | Одно здание | Одно здание | Одно здание | Несколько зданий |
Надежность электро- | Мини- | Мини- | Стандартный уровень | Улучшенный уровень | Улучшенный уровень |
Потребляемая мощность | < 630 кВА | <1250кВА | < 2500 кВА | > 2500 кВА | > 2500 кВА |
Другие ограничения по подключению | Любые | Отдельный объект | Городской район с низкой плотностью застройки | Городской район с высокой плотностью застройки | Городской район с ограничением электроснабжения |
6.2 Конфигурация схемы высокого напряжения
Основные возможные конфигурации подключений приводятся ниже (рис. D9):
радиальная линия, один или несколько трансформаторов;
разомкнутое кольцо, один ввод высокого напряжения;
разомкнутое кольцо, два ввода высокого напряжения.
Основная конфигурация - радиальная линия с одним трансформатором. В случае использования нескольких трансформаторов, кольцевая сеть не реализуется, если все трансформаторы не расположены в одной подстанции. Конфигурация с замкнутым кольцом не рассматривается.
Рис. 09: Конфигурация схемы высокого напряжения
Наиболее вероятный и обычный набор характеристик для различных возможных конфигураций приводится в следующей таблице (рис. D10):
Конфигурация схемы высокого напряжения
Учитываемая характеристика | Радиальная линия | Разомкнутое кольцо, 1 ввод ВН | Разомкнутое кольцо, 2 ввода ВН |
Топология объекта | < 25000 м2 | Здание с одним уровнем или несколько зданий < 25000 м2 | Несколько зданий > 25000 м2 |
Ремонтопригодность | Минимальный | Улучшенный уровень | Улучшенный уровень |
Потребляемая мощность | Любая | >1250кВА | > 2500 кВА |
Чувствительность к перерывам питания | Длительные перерывы | Короткие перерывы | Короткие перерывы |
Рис. D10: Типовые значения характеристик установки
Другая исключительная конфигурация: питание через 2 подстанции высокого напряжения и подсоединение трансформаторов к каждой из этих 2 подстанций (соединение с двумя симметричными вводами высокого напряжения).
6.3 Число и расстановка трансформаторных подстанций высокого/низкого напряжения
Основные характеристики, учитываемые при расстановке трансформаторных подстанций:
площадь здания или объекта;
потребляемая мощность (подлежит сверке со стандартной мощностью трансформатора);
распределение нагрузки.
Рекомендуемая основная конфигурация включает в себя одну подстанцию. Факторы, определяющие необходимость увеличения числа подстанций (> 1):
большая площадь (> 25000 м2);
конфигурация объекта: несколько зданий;
общая мощность > 2500 кВА;
чувствительность к перерывам питания: необходимость резервирования на случай пожара.
Учитываемая характеристика | Конфигурация | ||
1 подстанция с несколькими трансформаторами | Несколько | Несколько подстанций, несколько трансформаторов (разные мощности) | |
Конфигурация зданий | < 25000 м2 | > 25000 м2, 1 здание с несколькими этажами | > 25000 м2, несколько зданий |
Потребляемая мощность | < 2500 кВА | > 2500 кВА | > 2500 кВА |
Распределение нагрузки | Локализованные нагрузки | Равномерное распределение | Средняя плотность |
Рис. D11: Типовые характеристики различных конфигураций
6.4 Число трансформаторов высокого/низкого напряжения
Основные характеристики, учитываемые при определении числа трансформаторных подстанций:
площадь здания или объекта;
общая установленная мощность ЭП;
чувствительность ЭП к прерываниям питания;
чувствительность электрических цепей и ЭП к помехам;
расширяемость установки.
Основная рекомендуемая конфигурация включает в себя один трансформатор, питающий установленные ЭП. Определенные факторы вносят вклад в увеличение числа подстанций (> 1), предпочтительно одинаковой мощности:
Большая общая расчетная мощность (> 1250 кВА): практический предел удельной мощности (стандартизация, легкость замены, требования к площади и т.д.).
Большая площадь (> 50000 м2): установка нескольких трансформаторов как можно ближе к распределенным нагрузкам обеспечивает уменьшение длины кабелей низкого напряжения.
Необходимость частичного резервирования (возможность снижения рабочих характеристик
в случае отказа трансформатора) или полное резервирование (обеспечение нормальной работы при отказе трансформатора).
Отделение чувствительных ЭП от ЭП, создающих помехи (например: технические средства передачи информации, двигатели).
6.5 Резервный генератор высокого напряжения
Основные характеристики, учитываемые при внедрении резервного генератора высокого напряжения:
тип деятельности на объекте;
общая установленная мощность;
чувствительность ЭП к перерывам питания;
эксплуатационная готовность распределительной сети общего пользования. Рекомендуемая основная конфигурация не включает в себя генератор высокого напряжения. Факторы, определяющие необходимость установки генератора:
Тип деятельности на объекте: процесс с комбинированным потреблением тепла и электроэнергии, оптимизация затрат на энергию.
Низкая эксплуатационная готовность распределительной сети общего пользования. Резервный генератор может также устанавливаться на уровне низкого напряжения.
