Предъявляемые к системе электроснабжения (СЭС) требования и ее параметры зависят от мощности и категории надежности потребителей. Для крупных предприятий (потребляемая мощность 75 МВт и больше), средних (от 5 до 75 МВт) и мелких (до 5 МВт)
требуются различные источники питания и схемы электроснабжения.
В зависимости от потребляемой предприятием мощности и категории нагрузок, расстояния до энергосистемы и от наличия собственной ТЭЦ электроснабжение промышленных предприятий может осуществляться по следующим принципиальным схемам:
одноцепная линия 6 (10) кВ или блок линия — трансформатор 35... 220 кВ без местных резервных источников питания для нагрузок третьей категории по надежности электроснабжения;
одноцепная линия 35...220 кВ большой длины в сочетании с местной ТЭЦ или передвижной электростанцией для питания нагрузок любой категории;
двухцепная линия от энергосистемы на общих опорах для питания нагрузок первой категории:
две одноцепные линии при наличии особой группы потребителей (рис. 1);
Рис. 1. План размещения оборудования внутризаводского электроснабжения при питании предприятия по двум одноцепным линиям:
1 — токопровод 10 кВ; 2 — главная понизительная подстанция, 3 — трансформаторный пункт, 4 — центральный распределительный пункт, 5 — кабельная линия линия от местной ТЭЦ при отсутствии связи с энергосистемой.
При построении схемы электроснабжения следует руководствоваться следующими положениями:
вопросы электроснабжения должны решаться комплексно со строительными и технологическими вопросами при разработке генерального плана объектов;
источники питания высокого напряжения (в том числе трансформаторы 35...220/6 (10) кВ) должны быть максимально приближены к центрам электропотребления;
необходимо шире внедрять глубокие вводы и дробление главных понизительных подстанций (ГПП) на две, три и более ПГВ;
шины вторичного напряжения всех понизительных подстанций, РУ и РП должны работать раздельно, т.е. должна применяться глубокое секционирование схемы электроснабжения предприятий для снижения токов короткого замыкания и упрощения релейной защиты. Широкое применение устройств автоматического включения резерва АВР на всех ступенях напряжения позволяет применять схему с глубоким секционированием при нагрузках любой категории;
все элементы СЭС должны быть в работе, а не в «холодном резерве», так как это способствует снижению потерь. Исключение составляют трансформаторы, часть которых выгодно отключать на время провала нагрузки;
для электроснабжения должны применяться подстанции с простейшими схемами, преимущественно без выключателей на стороне высшего напряжения.
Для выполнения перечисленных требований полезно построить картограмму нагрузок предприятия и определить центр электрических нагрузок (ЦЭН). Картограмма нагрузок — это изображение распределения нагрузок по территории предприятия кругами, площади которых в выбранном масштабе т равны расчетным нагрузкам цехов (рис. 2).
Рис. 2. Картограмма электрических нагрузок:
цифры в числителях — значения силовых нагрузок цеха, в знаменателях — значения осветительных нагрузок цеха
Одну ГПГ1, или несколько ПГВ, или центральный распределительный пункт (ЦРП) на территории предприятия рационально располагать на прямой, соединяющей ЦЭН с источником питания — энергосистемой. Подстанции целесообразно располагать как можно ближе к ЦЭН. При большой мощности предприятия и при нескольких явно выраженных зонах концентрации нагрузок проводится технико-экономическое сравнение вариантов электроснабжения от одной, двух и более понизительных подстанций 35...220/6 (10) кВ. Если же предприятие получает электроэнергию при напряжении 6 (10) кВ, то создается ЦРП, не преобразующий напряжение, располагать который рекомендуется на границе питаемого им участка со стороны источника во избежание обратных перетоков мощности (см. рис. 1).
Места размещения подстанций для питания приемников выбирают в центре их нагрузок. Преобладающим типом ТП являются комплектные трансформаторные подстанции.
Разукрупнение ТП обеспечивает значительную экономию цветных металлов, затрачиваемых на кабельные и воздушные линии вторичного напряжения и снижает потери электроэнергии в процессе их эксплуатации.