Характеристики потребителей электроэнергии по степени ответственности. Независимые источники питания

По степени ответственности и требованиям обеспечения надежности питания электроприемники разделяются на три категории [1].

К электроприемникам I категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров, повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники II категории – это электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

В качестве примера потребителей I-й категории в черной металлургии можно привести следующие электроприемники: в доменном производстве – доменные печи (скиповый подъем, конусы, коксовый бункер, вращающийся распределитель, насосы водоснабжения и т.п.); печи электрошлакового переплава, вакуумные печи. В коксохимическом производстве: в коксовом блоке – туннели коксовых батарей, загрузочные и разгрузочные машины, газовые установки, а также основные химические цехи, часть объектов технического и противопожарного водоснабжения. В теплоэнергетике – это системы собственных нужд тепловых и атомных электростанций, в том числе питательные, конденсатные, перекачивающие, циркуляционные насосы, насосы системы охлаждения турбин и генераторов, к электроприемникам особой группы относятся главные циркуляционные насосы (ГЦН) атомных электростанций, электродвигатели СУЗ. В промышленной теплоэнергетике- установки, обеспечивающее безаварийное прекращение технологического процесса.

К потребителям второй категории на металлургических предприятиях относятся шихтовый двор, бункерная эстакада, мостовые краны, рудные перегружатели; вспомогательные химические отделения и цехи и т.п. Потребители III-й категории – ремонтно-механические мастерские, склады угля, вспомогательное оборудование, не относящееся к потребителям I-й категории.

Для обеспечения требований надежности электроснабжения электроприемников I категории схема их питания должна иметь два независимых взаимно резервирующих источника питания. Независимым источником питания электроприемника или группы электроприемников называется источник питания, на котором сохраняется напряжение в пределах, регламентированных ПУЭ для послеаварийного режима, при исчезновении его на другом или других источниках питания этих электроприемников ([1] п.1.2.10).

К независимым источникам питания относятся две секции или две системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении двух следующих условий:

1)каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от двух независимых источников питания;

2)секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

На рисунке 1.2 представлена упрощенная схема участка сетей 330-150 кВ как пример осуществления питания электроустановок от независимых источников. Системная подстанция ПС- 330/150 кВ получает питание по двум воздушным линиям (ВЛ) напряжением 330кВ от двух тепловых электростанций ТЭС1 и ТЭС2, которые являются двумя независимыми генерирующими источниками. От этих линий запитаны два автотрансформатора АТ1 и АТ2 подстанции 330кВ, понижающие напряжение питающей сети с 330 до 150кВ.

АТ1, АТ2 – автотрансформаторы 330/150/10кВ; 1С, 2С – первая и вторая секции шин РУ соответствующего напряжения; Т1, Т2 – силовые трансформаторы 150/10 кВ потребительских подстанций, СВ-10 – секционные выключателиРУ 10 кВ; В1, В2 – вводные выключатели РУ 150кВ.   Рисунок 1.2 – Схема участка сетей 330/150/10 кВ с электроснабжением от независимых источников питания.

АТ2

ВЛ 330 кВ от ТЭС2

АТ1

ВЛ 150кВ

2С РУ150 кВ

1С РУ150 кВ

Т1

Т2

ВЛ 330 кВ от ТЭС1

В1

СВ-150

В2

Т1

Т2

ПС1 150кВ

2С

РУ 10кВ

ПС 330/150

ПС2 150кВ

1С

2С

1С

РУ 10кВ

СВ-10

СВ-10

На стороне 150кВ каждый автотрансформатор подключен на отдельную секцию (1С, 2С) распределительного устройства РУ 150кВ ПС 330 кВ. При этом для удобства оперативного обслуживания принято соблюдать принцип «нечетное присоединение на нечетное, четное – на четное»: АТ1 – на первую секцию (1С) РУ 150кВ, АТ2 – на 2С. Между собой секции РУ 150 кВ связаны секционным выключателем СВ-150, который в нормальном режиме находится в отключенном положении (обозначено поперечной черточкой в схемном обозначении выключателя). От шин РУ 150 кВ отходят ВЛ 150кВ, по которым питаются потребительские подстанции 150кВ – ПС1 и ПС2 промышленных предприятий и другие ПС (№3, №4 и др.), причем каждый трансформатор этих подстанций подключен к отдельной линии. Шины РУ 10кВ этих подстанций также секционированы, секционные выключатели нормально отключены. Электроустановки потребителей, подключаемые к шинам РУ 10 кВ, получают питание от независимых источников, т.к. все питающие их источники (ВЛ, АТ, трансформаторы Т₁, Т₂) также питаются от независимых источников, начиная от генерирующих.

При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также возможность длительного исчезновения напряжения при тяжелых системных авариях (п.1.2.13[1]).

Ввиду указаного для электроснабжения электроприемников особой группы I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника питания. Для этих целей могут быть использованы собственные электростанции промышленных предприятий и электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), агрегаты бесперебойного питания (например, дизель-генераторы), аккумуляторные батареи и т. п.

Схема электроснабжения электроприемников особой группы I категории должна обеспечивать:

· постоянную готовность третьего независимого источника и автоматическое его включение при исчезновении напряжения на обоих основных источниках питания;

· перевод независимого источника в режим горячего резерва при выходе из работы одного из двух основных источников питания [14].