اختيار المعلمات والعناصر الرئيسية لنظام إمداد الطاقة للمؤسسات الصناعية

الإمداد بالكهرباء هو إمداد المستهلكين بالكهرباء ، ونظام الطاقة عبارة عن مجموعة من التركيبات الكهربائية المصممة لتزويد المستهلكين بالكهرباء. يمكن أيضًا تعريف نظام الإمداد بالطاقة على أنه مجموعة من التركيبات الكهربائية المترابطة التي تزود منطقة أو مدينة أو مؤسسة (مؤسسة).

الغرض من إنشاء نظام إمداد الطاقة - تزويد المستهلكين بالكهرباء بجودة مناسبة مع مؤشرات موثوقية مقبولة.

اختيار طرق الغذاء ونقاط تناول الطاقة

يوصى بتزويد المؤسسات الصناعية بقدرة مركبة لمستهلكي الطاقة من 5 إلى 75 ميجاوات من خلال نقطة استقبال واحدة بترتيب مضغوط للمستهلكين ، ومن خلال نقطتي استقبال - إذا كانت هناك مجموعتان قويتان ومنفصلتان نسبيًا من المستهلكين في المؤسسة.

عندما يختلف جهد شبكة الإمداد عن جهد شبكة التوزيع ، يتم أخذ المحطة الفرعية الرئيسية (GPP) كنقطة استقبال. عند نفس الجهد للشبكات ، يتم توفير نقطة توزيع مركزية (CRP) كنقطة استقبال.

بالنسبة لإمدادات الطاقة للمؤسسات الصغيرة ذات الطاقة المركبة التي تصل إلى 10 ميجاوات من المستقبلات الكهربائية ، يكفي توفير نقطة توزيع واحدة مع إحدى محطات المحولات الفرعية. في جميع الحالات ، يوصى بتزويد نقاط الاستقبال بالطاقة بطريقة الإدراج العميق ، ويجب أن يكون عدد المدخلات (في وجود أجهزة استقبال كهربائية من الفئة الأولى) اثنين على الأقل.

لتزويد المؤسسات الصناعية بالطاقة ، GPP وورشة العمل المحولات الفرعية TP مع أبسط مخططات الكتلة بدون حافلات ومفاتيح للجهد الأساسي. استثناء من القواعد هو TPs مدمجة مع RP ، حيث يتم توفير قسم أو قسمين من الحافلات مع مدخلات احتياطية تلقائية (ATS) عند الجهد الأساسي لاستقبال وتوزيع الكهرباء عند تزويد مستهلكي الكهرباء من الفئتين الأولى والثانية أو بدون ATS عندما تشغيل المستقبلات الكهربائية من الفئة الثالثة.

لمزيد من المعلومات حول فئات المستقبلات الصناعية من حيث موثوقية الطاقة ، انظر هنا: مستقبلات الكهرباء

في محطات التوزيع والتوزيع الفرعية في الداخل 6-10 كيلوفولت ، بما في ذلك لتزويد مستهلكي الكهرباء من الفئة الأولى بالطاقة ، يتم استخدام نظام ناقل واحد. يتم توفير التقسيم والتكرار التلقائي لإمداد الطاقة المستمر للمستهلكين الكهربائيين من الفئة الأولى والثانية.

يتم تبديل توصيلات الطاقة المنخفضة والمتوسطة بجهد 6-10 كيلو فولت باستخدام قواطع تحميل كاملة مزودة بصمامات إمداد أو بدونها ضمن معلمات الوضع الاسمي ووضع الدائرة القصيرة. يتم توفير تركيب مفاتيح عند المداخل والأقسام 6-10 كيلو فولت لمفاتيح التحويل الأوتوماتيكية وكذلك للمحطات الفرعية الكبيرة بسعة 5000-10000 كيلو فولت أمبير وأكثر مع عدد المغذيات الخارجة 15-20 أو أكثر. في حالات أخرى ، يتم تثبيت قواطع أو فواصل أحمال عند المدخلات والمفصلات في الأقسام.

اختيار الجهد

عندما لا يزيد جهد خطوط الإمداد عن 10 كيلو فولت ، يُفترض أن يكون جهد الشبكات المحلية مساويًا لجهد مصدر الطاقة. عند تلقي الطاقة من مصدر طاقة بجهدتين أو أكثر أو تصميم مؤسسات ذات جهد أكبر. طاقة كبيرة ، مما يستلزم توسيع المحطات الفرعية الإقليمية الحالية أو محطات الطاقة ، يتم اختيار الفولتية لخط الإمداد على أساس الحسابات الفنية والاقتصادية.

في المؤسسات الصناعية ، الفولتية الأكثر شيوعًا (kV):

• لخطوط التغذية 110 و 35 و 10 و 6 ،

• لشبكات التوزيع 10 و 6 و 0.4 / 0.23.

حتى الآن ، يوصى بجهد 10 كيلو فولت للاستخدام الواسع في جميع الحالات ، خاصةً عندما يكون هناك عدد قليل من المحركات 6 كيلو فولت في المصنع. في هذه الحالة ، يتم توصيل محركات 6 كيلو فولت بشبكة 10 كيلو فولت عبر محولات تحويل وسيطة 10/6 كيلو فولت.

الجهد الرئيسي لإمدادات الطاقة وإضاءة المستقبلات الكهربائية للصناعة هو 0.4 / 0.23 كيلو فولت.

أنظر أيضا: اختيار عدد وقوة المحولات

اختيار مخططات توزيع الطاقة للجهد 6-10 ك.ف.

يعتمد هذا الاختيار على التوزيع الإقليمي للأحمال وحجمها وكذلك الدرجة المطلوبة من موثوقية مصدر الطاقة.

في ممارسة تصميم إمدادات الطاقة للمؤسسات الصناعية ، يتم استخدام مخططات لتوزيع الطاقة الشعاعية والجذعية ، لكن الأخيرة لا تستخدم بشكل كافٍ وليس إلى أقصى حد.

يوصى بالمخططات الشعاعية في الحالات التالية:

• مرحلة واحدة بخط شعاعي واحد - لتشغيل الأحمال المركزة الكبيرة المعزولة (على سبيل المثال ، محركات متزامنة 1000 كيلو واط لقيادة آلات الطحن في صناعة النجارة) والأحمال الموضوعة في اتجاهات مختلفة من مصدر الطاقة ،

• مرحلتين مع خطين نصف قطريين - لإمداد الطاقة من خلال RP للمحطات الفرعية للورشة والمحركات بجهد أعلى من 1000 فولت (على سبيل المثال ، RP في المبنى الرئيسي للورشة).

عندما تكون المحطات الفرعية مواتية لممر الخط المستقيم للشبكة الكهربائية (بدون ممرات عودة ، وتجاوزات طويلة للمباني ، وما إلى ذلك) ، يتم استخدام شبكات مفردة بدون احتياطيات لتزويد المحطات الفرعية ذات المحول الفردي بمستهلكي الطاقة من الفئة الثالثة.

إذا كان هناك 15-30 ٪ من الأحمال من الفئتين الأولى والثانية في هذه المحطات الفرعية ، فسيتم استخدام مصدر الطاقة للمحطات الفرعية المجاورة ذات المحول الفردي من الطرق السريعة الفردية المختلفة للنسخ الاحتياطي المتبادل للوصلة بجهد يصل إلى 1000 فولت.

تُستخدم الدوائر المزدوجة من طرف إلى طرف مع مصدر طاقة أحادي الاتجاه لتشغيل المحطات الفرعية مع قسمين من قضبان التوصيل ومحطات فرعية ذات محولين أقل مع مستقبلات الطاقة ، خاصة من الفئتين الأولى والثانية.يجب أن يؤخذ عدد المحولات بجهد يصل إلى 10 كيلو فولت المتصلة بخط رئيسي واحد 2 - 3 بقوتها 1000-2500 كيلو فولت أمبير و 3 - 4 طاقات أقل.

مخططات إمداد الطاقة التخطيطية النموذجية للمؤسسات الصناعية

يجب أن يضمن مخطط إمداد الطاقة المنفذ بعقلانية ما يلي:

• استقبال وتوزيع الكهرباء وفقًا لجدول تحميل مستهلكي الكهرباء ،

• الدرجة المطلوبة من موثوقية مصدر الطاقة ،

• إمكانية زيادة الحمل أثناء التوسع وإعادة بناء المؤسسة ،

• الكفاءة والراحة والأمان في العمل ،

• مستوى الجهد المناسب لمستهلكي الطاقة.

يجب أن يعتمد تطوير مخطط إمداد الطاقة على البيانات التالية:

• الأحمال والفولتية الكهربائية وفئات مستهلكي الكهرباء لمستهلكي الكهرباء ،

• التوزيع الإقليمي للأحمال وأجهزة استقبال الطاقة الكبيرة وفقًا للخطة الرئيسية وعدد وسعة المحطات الفرعية ،

• خصائص إمدادات الطاقة ،

• المواصفات الفنية لنظام الطاقة ،

• متطلبات وضع الطوارئ.

عند تطوير مخطط إمداد الطاقة ، من الضروري مراعاة ما يلي:

• توصيات لاختيار المعلمات وعناصر دائرة الطاقة ،

• القيود اللازمة لتيارات الدائرة القصيرة ، وكذلك شروط أداء حماية الترحيل البسيطة والموثوقة والأتمتة والتحكم عن بعد ،

• سعة التحميل الزائد للمحولات والكابلات ، وكذلك درجة التكرار في الجزء التكنولوجي ،

• آفاق تطوير المشروع في السنوات العشر القادمة.

تأخذ المخططات بعين الاعتبار خصوصيات الصناعة.يجب أن تضمن كفاءة وموثوقية مصدر الطاقة للمؤسسة.

فيما يلي أمثلة على مخططات إمداد الطاقة أحادي الخط للمؤسسات الصناعية بجهد 6-10 كيلو فولت.

مخططات الطاقة للمنشآت الصناعية بجهد 6-10 ك.ف.

أرز. 1. مخطط التزويد بالطاقة بجهد شبكة توزيع 6 ك.ف. فئة مسؤولية مستهلكي الطاقة الكهربائية: 1 - الأول والثاني ، 2 - الثالث ، 3 - الثاني والثالث

مخطط إمداد الطاقة الموضح في الشكل. 1 ، يوصى باستخدامه في المؤسسات المتوسطة الحجم (القدرة المركبة من 5 إلى 75 ميجاوات) ، والتي تشمل التركيبات وورش العمل بمحركات كهربائية 10 كيلو فولت ، حمولتها حوالي 50٪ من حمل المؤسسة ، مع إمكانية التيار الكهربائي المباشر لهم بجهد 10 ك.ف. (GPP الخاص بهم ، مزودات الطاقة الخارجية بجهد 10 ك.ف.

أرز. 2. مخطط التزويد بالطاقة بجهد شبكة توزيع 10 ك.ف.

مخطط إمداد الطاقة الموضح في الشكل. 2 ، في هذه المرحلة ، يُنصح بتطبيقه في نفس المؤسسات إذا كان الحمل الإجمالي البالغ 10 كيلو فولت من المحركات الكهربائية للورش والتركيبات أقل بكثير من 50 ٪ من حمل المؤسسة.

لا تؤخذ دوائر التوريد ذات اللفات المنقسمة للمحولات في الاعتبار ، لأن طاقة المحولات المثبتة في منشآت نقل الغاز في المؤسسات الصناعية تكون عادة أقل من 25 MBA ، أي قوة المحولات المصنعة بملفات منفصلة. في هذه المخططات ، يتم إعطاء الأفضلية لأنظمة إمداد الطاقة الرئيسية لـ TP باعتبارها الأكثر اقتصادا.

مخططات إمداد الطاقة في الشكل. 1 و 2 تعميمات ، لذلك في حالات محددة قد تكون عناصر الدائرة (المرتبطة بشكل أساسي بمحركات 6 كيلو فولت) مفقودة.

راجع أيضًا حول هذا الموضوع: مخططات لتزويد الطاقة الداخلية للمؤسسات لـ 6-10 و 35-110 كيلو فولت و مخططات إمداد الطاقة النموذجية للمؤسسات