Selección de los principales parámetros y elementos del sistema de suministro de energía de las empresas industriales.

El suministro de electricidad es el suministro de electricidad a los consumidores, y el sistema de energía es un conjunto de instalaciones eléctricas diseñadas para proporcionar electricidad a los consumidores. El sistema de suministro de energía también se puede definir como un conjunto de instalaciones eléctricas interconectadas que abastecen a una región, ciudad, empresa (organización).

El propósito de crear un sistema de suministro de energía: proporcionar a los consumidores electricidad de calidad adecuada con indicadores de confiabilidad aceptables.

Elección de métodos de alimentación y puntos de ingesta de energía.

Se recomienda que el suministro de empresas industriales con una capacidad instalada de consumidores de energía de 5 a 75 mW a través de un punto de recepción se realice con una disposición compacta de consumidores, y a través de dos puntos de recepción, si hay dos grupos de consumidores relativamente poderosos y separados en la instalación.

Cuando la tensión de la red de suministro es diferente a la tensión de la red de distribución, se toma como punto de recepción la subestación reductora principal (GPP). A la misma tensión de las redes, se proporciona un punto de distribución central (CRP) como punto de recepción.

Para el suministro de energía de pequeñas empresas con una potencia instalada de receptores eléctricos de hasta 10 mW, es suficiente proporcionar un punto de distribución combinado con una de las subestaciones transformadoras. En todos los casos, se recomienda alimentar los puntos de recepción por el método de inserción profunda, el número de entradas (en presencia de receptores eléctricos de primera categoría) debe ser al menos dos.

Para alimentar empresas industriales, GPP y talleres. subestaciones transformadoras TP con los diagramas de bloques más simples sin buses e interruptores para voltaje primario. Una excepción a las reglas son los TP combinados con RP, para los cuales se proporcionan una o dos secciones de bus con entrada de respaldo automático (ATS) en el voltaje primario para recibir y distribuir electricidad cuando alimentan consumidores eléctricos de primera y segunda categoría o sin ATS cuando alimentación de receptores eléctricos de tercera categoría.

Para obtener más información sobre las categorías de receptores industriales en términos de confiabilidad de energía, consulte aquí: Receptores de electricidad

En las subestaciones de distribución y distribución en interiores de 6-10 kV, incluso para alimentar consumidores eléctricos de primera categoría, se utiliza un sistema de bus. Se proporcionan seccionamiento y redundancia automática para el suministro continuo de energía de los consumidores eléctricos de la primera y segunda categoría.

La maniobra de conexiones de baja y media potencia a una tensión de 6-10 kV se realiza mediante interruptores de carga completos con fusibles de alimentación o sin ellos dentro de los parámetros de modo nominal y modo de cortocircuito. La instalación de interruptores en las entradas y secciones de 6-10 kV se proporciona para interruptores de transferencia automática, así como para subestaciones grandes con una capacidad de 5000-10 000 kVA y más con un número de alimentadores salientes de 15-20 o más. En otros casos, se instalan seccionadores o seccionadores de carga en las entradas y seccionadores en las secciones.

Selección de voltaje

Cuando la tensión de las líneas de suministro no supere los 10 kV, se supone que la tensión de las redes locales es igual a la tensión de la fuente de alimentación Cuando se recibe energía de una fuente de alimentación con dos o más tensiones o se diseñan empresas con más gran potencia, lo que requiere la expansión de subestaciones o plantas de energía regionales existentes, los voltajes de la línea de suministro se seleccionan sobre la base de cálculos técnicos y económicos.

En empresas industriales, los voltajes más comunes (kV):

• para líneas de alimentación 110, 35, 10 y 6,

• para redes de distribución 10, 6 y 0,4/0,23.

Hasta ahora, se recomienda una tensión de 10 kV para un uso generalizado en todos los casos, especialmente cuando hay pocos motores de 6 kV en la planta. En este caso, los motores de 6 kV se conectan a una red de 10 kV mediante transformadores de conversión intermedios de 10/6 kV.

La tensión principal para alimentación y alumbrado de los receptores eléctricos de la industria es de 0,4/0,23 kV.

Ver también: Elección del número y potencia de los transformadores

Selección de esquemas de distribución de energía para voltaje 6 — 10 kV

Esta elección depende de la distribución territorial de las cargas, su tamaño, así como el grado requerido de confiabilidad de la fuente de alimentación.

En la práctica de diseñar el suministro de energía de las empresas industriales, se utilizan esquemas para la distribución de energía radial y troncal, pero estos últimos no se usan lo suficiente y no en toda su extensión.

Los esquemas radiales se recomiendan en los siguientes casos:

• de una sola etapa con una línea radial: para alimentar grandes cargas concentradas aisladas (por ejemplo, motores síncronos de 1000 kW para accionar fresadoras en la industria de la madera) y cargas colocadas en diferentes direcciones desde la fuente de alimentación,

• de dos etapas con dos líneas radiales: para el suministro de energía a través de RP de subestaciones de taller y motores con voltajes superiores a 1000 V (por ejemplo, RP en el edificio principal del taller).

Cuando las subestaciones están ubicadas favorablemente para el paso en línea recta de la red eléctrica (sin pasajes de retorno, desvíos largos de edificios, etc.), las redes únicas sin reservas se utilizan para abastecer a las subestaciones de un solo transformador con consumidores de energía de tercera categoría.

Si hay 15-30% de cargas de la primera y segunda categoría en estas subestaciones, la fuente de alimentación de las subestaciones adyacentes de un solo transformador de diferentes carreteras individuales se utiliza para el respaldo mutuo de un puente con un voltaje de hasta 1000 V.

Los circuitos duales de extremo a extremo con alimentación unidireccional se utilizan para alimentar subestaciones con dos tramos de barras y subestaciones de dos tramos sin transformador con receptores de potencia, principalmente de primera y segunda categoría.El número de transformadores con tensión de hasta 10 kV conectados a una línea principal debe tomarse 2 — 3 con su potencia 1000 — 2500 kVA y 3 — 4 potencias inferiores.

Esquemas típicos de suministro de energía esquemático de empresas industriales.

Un esquema de suministro de energía implementado racionalmente debe garantizar:

• recepción y distribución de electricidad de acuerdo con el programa de carga de los consumidores de electricidad,

• el grado requerido de confiabilidad de la fuente de alimentación,

• la posibilidad de aumentar la carga durante la expansión y reconstrucción de la empresa,

• eficiencia, comodidad y seguridad en el trabajo,

• nivel de voltaje apropiado de los consumidores de energía.

El desarrollo de un esquema de suministro de energía debe basarse en los siguientes datos:

• cargas eléctricas, voltajes y categorías de consumidores eléctricos de consumidores de electricidad,

• distribución territorial de cargas y grandes receptores de potencia de acuerdo al plan maestro, el número y capacidad de las subestaciones,

• características de las fuentes de alimentación,

• especificaciones técnicas del sistema de potencia,

• Requisitos del modo de emergencia.

Al desarrollar un esquema de suministro de energía, es necesario tener en cuenta:

• recomendaciones para la selección de parámetros y elementos del circuito de potencia,

• la limitación necesaria de las corrientes de cortocircuito, así como las condiciones para realizar una protección, automatización y control remoto de relés simples y confiables,

• la capacidad de sobrecarga de transformadores y cables, así como el grado de redundancia en la parte tecnológica,

• las perspectivas de desarrollo de la empresa en los próximos 10 años.

Los esquemas toman en cuenta las especificidades de la industria.Deben garantizar la eficiencia y confiabilidad del suministro eléctrico de la empresa.

A continuación se muestran ejemplos de esquemas para el suministro de energía de una sola línea para empresas industriales a un voltaje de 6 a 10 kV.

Esquemas de energía para empresas industriales con voltaje 6 — 10 kV

Arroz. 1. Esquema de suministro de energía a una tensión de red de distribución de 6 kV. Categoría de responsabilidad de los consumidores de energía eléctrica: 1 — primera y segunda, 2 — tercera, 3 — segunda y tercera

El diagrama de la fuente de alimentación que se muestra en la fig. 1, se recomienda su uso en medianas empresas (potencia instalada de 5 a 75 MW), que incluyen instalaciones y talleres con motores eléctricos de 10 kV, cuya carga es aproximadamente el 50% de la carga de la empresa, con la posibilidad de alimentación directa a las mismas con tensión 10 kV (GPP propio, fuentes de alimentación externas con tensión 10 kV).

Arroz. 2. Esquema de suministro de energía a una tensión de red de distribución de 10 kV.

El diagrama de la fuente de alimentación que se muestra en la fig. 2, en esta etapa es recomendable aplicarlo en las mismas empresas si la carga total de 10 kV de los motores eléctricos de talleres e instalaciones es significativamente inferior al 50% de la carga de la empresa.

No se tienen en cuenta los circuitos de alimentación con devanados partidos de los transformadores, ya que la potencia de los transformadores instalados en las instalaciones de transporte de gas de las empresas industriales suele ser inferior a 25 MBA, es decir, la potencia de los transformadores fabricados con devanados partidos. En estos esquemas se da preferencia a los principales esquemas de suministro de energía de TP como los más económicos.

Diagramas de suministro de energía en la fig. 1 y 2 son generalizaciones, por lo tanto, en casos específicos, pueden faltar elementos del circuito (principalmente relacionados con motores de 6 kV).

Ver también sobre este tema: Esquemas para el suministro interno de energía de empresas para 6 — 10 y 35 — 110 kV y Esquemas típicos de suministro de energía para empresas.