Проект электроснабжения предприятия: основные положения

Электрическая сеть это энергетическая основа развития любой инфраструктуры. По этой причине проектирование электроснабжения промышленных предприятий взаимосвязано с уже существующей или проектируемой электросетью и должно соответствовать таким требованиям.

• проект должен учесть требования резервирования для безопасного и бесперебойного электроснабжения технологических процессов с учётом энергетических возможностей питающей электросети соответственно параметрам устройств, для которых предназначена проектируемая подача электроэнергии;
• он должен быть согласован с поставщиком электроэнергии на основании «Правил использования электроэнергии» и ТУ на присоединение, что необходимо для подключения предприятия к электросети;

• удалённость трансформаторов или иных источников электроэнергии от её потребителей должна быть как можно меньше;
• трансформаторы должны быть сконструированы с минимальным числом вторичных напряжений, а электрическая схема – с минимальным числом электрических цепей;
• схема с радиальным соединением элементов энергосистемы должна быть вторична по отношению к схеме с магистральным соединением и применяться только при обоснованной необходимости;
• должно применяться минимальное количество проводов, шин и прочих токопроводящих элементов, так же как и единиц оборудования в составе схемы электроснабжения с необходимым уровнем надёжности и резервирования;
• источники электроэнергии, так же как и её потребители должны объединяться в блоки. При этом в основе блочного построения должна быть технологическая схема предприятия. При параллельном расположении потребителей электроэнергии в технологических линиях необходимо использовать подключения их к разным шинам на подстанциях, потребители электроэнергии общей технологической цепи должны быть подключены к одним и тем же шинам. Штатные переключения в схеме вторичного электроснабжения не должны нарушать нормальную работу параллельных технологических процессов.
• при наличии на предприятии потребителей электроэнергии с резервным электропитанием для них должны быть предусмотрены отдельные секции шин во всех распределительных подсистемах схемы электроснабжения вплоть до подстанции цеха включая оба её трансформатора;
• в электросети не должно быть необоснованно простаивающих элементов, так же как и параллельно работающих;
• параметры компенсаторов реактивной мощности должны быть согласованы с параметрами токопроводов и трансформаторов;
• должна быть предусмотрена необходимость отключения потребителей бесперебойного электроснабжения 3-й категории в часы «пик», а также в особых ситуациях ограниченного энергопотребления.
• подключить наиболее мощные потребители через выключатели, которые позволят избирательно отключать их при перегрузке электросети (по требованию заказчика);
• учесть в проекте особенности местных природных условий, особенностей архитектуры и специальных требований безопасности при проектировании трансформаторных подстанций и размещая их соответственно параметрам потребителей электроэнергии;
• система электроснабжения должна надёжно обеспечивать потребителей независимо от перераспределения мощности в ней как в штатном, так и в после — аварийном режимах.
• Должно быть учтено поэтапное укрупнение предприятия в связи с его развитием, причём на каждом этапе должна существовать возможность технического перевооружения электросети с использованием новых автоматических и электронных устройств и систем.
• Отключения отдельных электрических цепей для их ремонта или замены оборудования не должно отражаться на работе потребителей электроэнергии в соседних электрических цепях.
• На трансформаторной подстанции допускается на начальном этапе работы предприятия установка одного трансформатора, если он сможет работать без недопустимых перегрузок в течение времени необходимо для предприятия. Причём мощность трансформатора должна быть выбрана с перспективой того, что длительная работа его в режиме допустимой перегрузки будет неоднократно повторяться и в будущем.
• Штатный режим подстанции предусматривает одновременную работу двух одинаковых трансформаторов. Подстанция с одним трансформатором допустима только для потребителей 3-й категории. Для потребителей 2-й категории она тоже может быть применена, но только при наличии резервного электроснабжения используемого в случае пропадания напряжения со стороны трансформатора.
• Здание трансформаторной подстанции должно быть спроектировано так, чтобы со временем стало возможным сделать замену трансформаторов более мощными при увеличении электропотребления растущим предприятием.
• Перегрузка трансформатора в аварийном режиме не должна быть дольше четырёх часов при работе в одну смену. Но это время увеличивается кратно числу смен, а при работе в три смены трансформатор должен исправно проработать до 24 часов. Более подробно перегрузки обозначены в ГОСТ 14209–85.
• Охлаждающей и защитной жидкой средой для трансформатора должно быть масло. Совтол на подстанциях предприятий запрещено применять из-за его вредного воздействия на живые организмы, в том числе и на человека.
• Объём проекта определяется масштабностью предприятия и объёмами потребляемой электроэнергии. Проектирование электроснабжения крупных потребителей электроэнергии обычно выполняется в виде двух проектов. Они готовятся двумя разными исполнителями. Один из них это высоковольтная часть, а другой – низковольтная часть электрической сети.
• В оба эти проекта должна быть заложена перспектива увеличения энергопотребления растущим предприятием. Причём этот процесс не должен привести к значительным и затратным изменениям в электрической сети. Проект должен учесть также влияние создаваемой электросети на электроснабжение соседних объектов и не должен приносить ущерб для их электроснабжения.
• Проектирование необходимо выполнять, основываясь на использовании унифицированного оборудования выполненного в виде больших блоков, а при его монтаже применять индустриальные методы.
• На трансформаторных подстанциях следует стремиться заменять дежурный персонал либо максимально уменьшать его численность применением современных технических решений основанных на элементах автоматики и т.п.
• Обслуживающий персонал крупных трансформаторных подстанций может быть разделён по принадлежности к разным обслуживающим организациям. В таком случае необходимо разделить между этими организациями и их представителями оборудование на этой подстанции.
• Проектирование необходимо выполнять с учётом влияния окружающей среды, особенно с учётом загрязнённости атмосферы и среднегодовых температур, состояния грунта (например, наличие вечной мерзлоты).
• Обязательно предусматриваются существующие технические решения по защите от ударов молний всех элементов проектируемой электросети промышленного предприятия.
• Кроме сооружений которые будут служить для размещения тех или иных элементов проектируемой электросети необходимо предусмотреть дополнительные помещения. В них соответствующие сервисные службы будут выполнять необходимые работы с оборудованием, перемещённым с места штатной работы.

• Проект электроснабжения предприятия должен быть выполнен в соответствии с требованиями стандарта: «СПДС. Правила выполнения рабочей документации электроснабжения предприятий, зданий, сооружений».

Кроме перечисленных выше общих требований к проекту схемы электроснабжения промышленного предприятия, он обычно имеет несколько больших разделов. В них определяются:

• меры по усилению надёжности электроснабжения и резервирования наиболее важных единиц оборудования в сети;
• источники питания и напряжения, которые будут на высокой и низкой сторонах схемы электроснабжения;
• каким образом будет распределяться энергия по предприятию, и как это будет связано с трансформаторными подстанциями;
• расчётные значения мощностей потребителей электроэнергии, а также её общий расход на предприятии;
• расчётные значения токов короткого замыкания;
• меры по обеспечению необходимого качества электроэнергии;
• каким образом будет компенсироваться реактивная мощность в проектируемой электросети;
• схемы питания оперативным током, автоматики, защиты, системы управления, измерительное оборудование;
• кабельная сеть предприятия.