Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

отдельных предприятий с нагрузкой более 1 млн. кВт (алюминиевые заводы и др.).

Аппаратура в камерах КСО и КРУ выполняется на напряжение 10 кВ. При напряжениях 3 и 6 кВ в них необ­ ходимо устанавливать соответствующие трансформаторы напряжения и разрядники. Пропускная способность и разрывная мощность камер 10 кВ при напряжениях 3 и 6 кВ уменьшается соответственно в 3,3 и 1,67 раза.

На напряжение 20 кВ в СССР выпускается аппаратура только для генераторов на большие рабочие токи (6 кА) и разрывные мощности до 3 000 МВ-А (например, вык­ лючатель типа МГ-20). Выключатели и разъединители на небольшие токи и разрывные мощности для распреде­ лительных сетей напряжением 20 кВ пока не выпус­ каются. Возможно применение аппаратуры напряже­ нием 35 кВ, но экономически и технически это нецеле­ сообразно.

При напряжении 35 кВ (до выпуска КРУ с компакт­ ными выключателями на это напряжение) выключатели приходится устанавливать в камерах по типу КСО, что сложнее, чем при установке КРУ 10 кВ. Однако разрыв­ ная мощность выключателей 35 кВ в 2—3 раза выше, а пропускная способность кабельной линии увеличивается в 3,5 раза по сравнению с напряжением 10 кВ. Ячейка

способность увеличивается в 3 раза по сравнению с ячей­ кой 35 кВ при том же рабочем токе.

Для определения влияния величины напряжения на кабельные сети сравним пропускную способность и стои­ мость 1 км кабеля сечением (3 X 120) мм2, проложенного в траншее и работающего при экономической плотности тока / э -- 1,2 А/мм?. Результаты сравнения приведены в табл. 9-2.

Как следует из таблицы, наиболее эффективен переход от напряжения 6 к 10 кВ, так как при этом передаваемая мощность возрастает в 1,67 раза, а удельная стоимость передач 1 кВА/км снижается на 35%. При переходе с на­ пряжения 10 кВ на 20 и 35 кВ удельная стоимость пере­ дачи в первом случае возрастает, а во втором снижается на 15%. .

370

П р и м е ч а н и е . Кабель МССВ сечением 3 (1 X 150).

Цеховые трансформаторы при напряжениях 3, 6 и 10 кВ имеют одинаковые стоимости и потери. При напря­ жении 20 кВ трансформаторы практически не изготов­ ляются, а при напряжении 35 кВ они получаются дороже на 35—50% с незначительным (на 1—2%) увеличением потерь.

Трансформаторы для выпрямителей могут быть вы­ полнены на 3—6—10—35 кВ в зависимости от мощности. Для мощных кремниевых выпрямителей на 25 кА и напря­ жение 450 и 850 В трансформаторы типа ТДНПВ выпол­ няются на 10 и 35 кВ первичного напряжения.

Для электропечных установок мощностью 15 МВ-А напряжение питания трансформаторов 6—10 кВ, для мощ­ ностей до 45 МВ - А — 35 кВ и от 60 МВ - А и выше 110— 154 кВ.

Если источником питания предприятия является ТЭЦ, то для генераторов при мощности 60 МВт может быть вы­ брано напряжение 6 или 10 кВ, а при мощностях машин 100 МВт 10 кВ. При выборе для генераторов напряжения 10 кВ вместо 6 кВ облегчаются условия работы аппара­ туры, уменьшается число отходящих от ТЭЦ линий, упрощается коммутация и т. д. Поэтому выбор напряже­ ния 10 кВ может быть рекомендован не только для элект­ роснабжения промпредприятия, но и для ТЭЦ. Един­ ственным преимуществом напряжения 6 кВ является возможность питать двигатели с мощности 250 кВт и выше при этом напряжении. Однако на напряжение 10 кВ дви­ гатели пока изготовляются только с мощности 800 кВт (по специальному заказу также меньшей мощности). Кроме того, при напряжении 660 В двигатели изготов­ ляются до мощности 500—630 кВт, так что в этом случае

371

необходимость в промежуточном напряжении 0 кВ для питания двигателей отпадает (см. гл. 4).

Вопрос о выборе напряжения 6 кВ для электроснабже­ ния промпредприятия может возникнуть лишь в том слу­ чае, когда напряжение источника питания (5,3 кВ или при большом количестве двигателей средней мощности (300— 630 кВт) и невозможности применения напряжения 660 В.

Выбор напряжения 6 или 10 кВ производится путем технико-экономического сравнения, причем должно учи­ тываться не только проектируемое предприятие, а также влияние выбранного напряжения на электроснабжение соседних предприятий, питающихся от той же ГПП.

В числе возможных вариантов может быть рассмотрено применение обоих напряжений 6 и 10 кВ, получаемых от расщепленных обмоток трансформаторов ГПП, что нашло, в частности, применение в электроснабжении горнообога­ тительных комбинатов (ГОК), где нагрузки двигателей «критической мощности» имеют большой удельный вес. Однако и на таких предприятиях переход на напряжение 660 В позволит отказаться от установки трансформаторов с расщепленной вторичной обмоткой 10/6 кВ, при которой значительно усложняется распределение электроэнергии, требуется сооружение двойного количества РУ, прокладка кабелей и токопроводов на напряжения 10 и 6 кВ и т. д.

При существующих ценах на кабели 20 кВ и отсутствии аппаратуры на это напряжение напряжение 20 кВ полу­ чается оптимальным, если будет получено с шин генера­ торов и если вместо кабелей будут применены токопро­ воды [Л. 4-3]. Получение напряжения 20 кВ от генераторов вполне реально при применении масляного охлаждения статора. Опытные установки подобного рода уже несколько лет находятся в эксплуатации.

Непрерывный рост мощности новых промпредприятий, нагрузка которых в отдельных случаях доходит до 1 млн. кВт и выше, требует повышения напряжения распредели­ тельных сетей внутри предприятия. Глубокий ввод район­ ных сетей на территорию предприятия и расположение подстанций у энергоемких цехов часто оказывается за­ труднительным не только при напряжении 220—500 кВ, а также при напряжении 110 кВ.

До настоящего времени для распределения электро­ энергии не используется напряжение 20 кВ и недостаточно используется напряжение 35 кВ. Снижение стоимости ка­ белей, выпуск более легкой аппаратуры, комплектных ка­

372

мер и трансформаторных подстанций позволят широко применять напряжения 20 и 35 кВ для распределения электроэнергии в пределах промпредприятия, в особен­ ности на энергоемких предприятиях, при наличии элект­ роприемников, питающихся через отдельные трансформа­ торы, и большой площади, занимаемой предприятием.

Напряжение 35 кВ применялось для питания отдален­ ных потребителей, пока не было внедрено напряжение НО кВ. До настоящего времени напряжение 35 кВ про­ должает применяться для передачи и распределения электроэнергии, когда отдёлыше части промпредприятия расположены в разных местах, на значительном расстоя­ нии от основного предприятия (рудники, шахты, карьеры, нефтепромыслы и др.). Напряжение 35 кВ часто выби­ рается как первичное для мощных трансформаторов элект­ ропечей, преобразователей и других электроприемников, когда по экономическим или конструктивным соображе­ ниям напряжение 110 кВ не может быть принято.

Если на предприятии или в непосредственной близости имеется напряжение 35 кВ, то необходимо проверять целе­ сообразность распределения электроэнергии при этом напряжении. При отсутствии на предприятии мощных двигателей можно ограничиться установкой трансформа­ торов на напряжение 35/0,4 или 35/0, 69/0,4 кВ, что зна­ чительно упрощает схему электроснабжения.

Распределение электроэнергии при напряжении 35 кВ часто оказывается выгодным на крупных предприятиях, производственные корпуса которых занимают большую площадь, а размещение трансформаторов с первичным напряжением НО кВ непосредственно у корпусов не пред­ ставляется возможным. В этом случае вместо ряда транс­ форматоров с вторичной расщепленной обмоткой и распре­ деления электроэнергии токопроводами 6—10 кВ можно установить ограниченное число трехобмоточных трансфор­ маторов с вторичным напряжением 35 и 10 кВ и канализа­ цию электроэнергии выполнить кабелями для обоих на­ пряжений, а при больших мощностях — токопроводами только для напряжения 10 кВ. Такое распределение электроэнергии особенно оправдано, если для электродви­ гателей выбрано напряжение 660 В.

Напряжение 110 кВ выбирается для трансформаторов электропечей мощностью 60 МВ-А и выше. На предприя­ тиях большой мощности часто сооружаются несколько ГПП, которые размещаются по возможности вблизи

373