onetwoclick.ru
Индивидуальность крупных электроприемников (потребителей) вызывает необходимость разработки оригинальных схем электроснабжения и подстанций 5УР, 4УР. Эта проблема практически отсутствует для мини и мелких предприятий, электроснабжение которых осуществляется на напряжении ниже 1 кВ.
Схемы ГПП и РП, отличающиеся от подстанций, питающих спокойную нагрузку, можно подразделить на схемы, предназначенные для электроснабжения дуговых сталеплавильных печей, потребителей с резкопеременной и ударной нагрузкой отдельного электроприемника (группы) с большой единичной мощностью (по условиям пуска, например, определяющего трансформатор и присоединение), потребителей с особыми требованиями по преобразованию тока (электролиз, сварка), качеству электроэнергии и надежности в различных технологических, ремонтных и аварийных режимах. Ключевым моментом в разработке таких схем является обеспечение качества электроэнергии и компенсация реактивной мощности.
Нелинейные нагрузки (вентильные преобразователи, дуговые печи и др.) работают, как правило, с низким коэффициентом мощности (0,4…0,8), поэтому необходима компенсация реактивной мощности. Колебания нагрузки дуговых сталеплавильных печей, особенно колебания реактивной мощности, вызывают значительные колебания напряжения в питающей сети, которые тем больше, чем больше мощность печного трансформатора и меньше мощность КЗ в точке присоединения дуговой печи. Особенно большие колебания нагрузки печи и наибольшие снижения напряжения происходят при эксплуатационных КЗ, например при погружении электродов в расплавленный металл. Значения колебаний тока при этом могут достигать (1,5…2,0) I ном дуговой сталеплавильной печи для большой емкости и (2,5…3,5)/ном для печей средней и малой емкости, что имеет важное значение для определения мощности сетевых трансформаторов и согласований схем с энергосистемой.
В отличие от дуговых сталеплавильных печей колебания нагрузки прокатных станов могут рассматриваться как строго цикличные. Значения средней, эффективной и пиковой активной и реактивной нагрузок определяются мощностью прокатных станов и их отдельных клетей. Периодичность (цикл) работы определяется технологическими параметрами, в основном размерами заготовки и размерами конечной продукции. Фронт наброса реактивной мощности AQ/At для различных станов различен и соответствует приблизительно следующим величинам: для блюмингов и слябингов — до 200 Мвар/с; для непрерывных станов горячего проката — до 400 Мвар/с; для станов холодного проката — до 2000 Мвар/с. Эти значения играют определяющую роль при выборе компенсирующих устройств по их быстродействию. Скорости набросов активной мощности немного меньше, чем скорости набросов реактивной мощности.
При электроснабжении производства (цеха) с нелинейной нагрузкой вопросы обеспечения качества электроэнергии и компенсации реактивной мощности решаются локально на шинах подстанции 5УР (4УР), где рассчитывается реактивная нагрузка и определяется
необходимость установки фильтров. Это делает схему и компоновку подстанций нетиповой, а сам процесс принятия технического решения — творческим. На рис. 3.9 приведена однолинейная схема подстанции, питающей стан горячего проката. На схеме спокойная нагрузка выделена на отдельный трехобмоточный трансформатор, а знакопеременная — на свои два трансформатора (величина наброса, включая реактивную мощность, 3 —5кратная).
К системам электроснабжения дуговых сталеплавильных печей (ДСП) предъявляются следующие требования:
•печные трансформаторы должны оснащаться переключающимися устройствами, работающими под нагрузкой и имеющими большой механический и коммутационный ресурс;
•оперативные и оперативнозащитные выключатели должны иметь необходимый ресурс работы (не менее 20 000•оперативные выключатели должны взаимно резервироваться; при установке их на печной подстанции должно предусматриваться
индивидуальное резервирование, при установке на ПГВ, как правило, — групповое;
•сетевые трансформаторы должны выбираться с учетом динамического характера электрической нагрузки ДСП;
•в целях снижения мощности силовых трансформаторов и повышения устойчивости работы ДСП должна по возможности предусматриваться их параллельная работа;
•сетевые трансформаторы ДСП, как правило, должны подключаться к питающей сети в точках с наибольшим значением мощности КЗ в целях снижения влияния ДСП на питающую сеть.
Для установки ДСП при необходимости должны предусматриваться установки компенсации реактивной мощности, совмещающие в себе функции по улучшению качества электроэнергии в питающей сети: тип, мощность и состав компенсирующего устройства должны выбираться с учетом параметров системы электроснабжения на основании техникоэкономического сравнения схем электроснабжения и способов компенсации реактивной мощности. Подстанции, питающие установки ДСП, должны размещаться, как правило, в непосредственной близости от печей.
При разработке схемы мощные электроприемники с ударным характером нагрузки не должны вызывать недопустимую перегрузку питающих трансформаторов как по нагреву, так и по условиям динамических воздействий ударных нагрузок. Целесообразно подключение электроприемников с усложненными режимами работы в точках системы электроснабжения с наибольшим значением мощности КЗ.
Применение средств ограничения токов КЗ в сетях с такими нагрузками следует производить только по необходимости для обеспечения надежной работы коммутационных аппаратов и электрооборудования, не создавая больших запасов отключающей способности, термической и динамической стойкости аппаратов.
Мощность ДСП, сварки, прокатных станов с питанием через преобразовательные агрегаты растет в узле быстрее, чем мощность других потребителей. Поэтому ограничение влияния специфических нагрузок повышением КЗ недостаточно.
Для предварительной оценки допустимости подключения ДСП к питающей сети без принятия специальных мер рекомендуется принимать следующее значение мощности КЗ:
Для печей с удельной мощностью 450… 800 кВ • А/т мощность КЗ
может быть принята равной 70 Sп.
Мощность сетевого трансформатора для питания группы из п
ДСП одинаковой мощности 
Более широкие возможности применения схем электроснабжения, повышающих качество электроэнергии в системах электроснабжения промышленных предприятий, создаются путем рационального сек* ционирования. К секционированным схемам относятся (рис. 3.10):
•отдельные глубокие вводы для резкопеременной и несинусоидальной нагрузок. Например, на отдельные секции главной понижающей подстанции выделяются вентильные приводы, а спокойная нагрузка подключается на другие секции ГПП;
•схемы главных понижающих подстанций на напряжении 6—10 кВ с трансформаторами с расщепленными вторичными обмотками или сдвоенными реакторами с четырьмя или большим количеством секций для раздельного питания спокойных (например, групп синхронных двигателей насосов) и сгруппированных специфических нагрузок; 
Для заводов, имеющих в своем составе несколько электросталеплавильных цехов, на ГПП могут устанавливаться так называемые сетевые трансформаторы, которые предназначены для питания ДСП через специальное РП (к нему другие электроприемники не подключаются).
Полная схема подобного электроснабжения крупной дуговой печи представлена рис. 3.11, который иллюстрирует: соотношение мощности сетевых и печных трансформаторов; схему подключения оперативных выключателей и выключателей, осуществляющих защиту; сечение кабельной перемычки и другие элементы, изображенные на рабочих чертежах (в рабочей документации) и отсутствующие при разработке собственно схемы для получения технических условий или для ТЭО (проекта). Естественно, что некрупные печи питаются от трансформатора, к которому подключена и спокойная нагрузка.
Главные трансформаторы ГПП могут включаться временно на параллельную работу включением секционного выключателя на стороне 6—10 кВ, когда это допустимо по токам КЗ и необходимо (например, в период пуска крупных электродвигателей).
