Электрооборудование таких подстанций должно выбираться для районов с холодным климатом.
Трансформаторы должны выбираться таким образом, чтобы они несли не менее 50 % постоянной нагрузки во избежание недопустимого повышения вязкости масла и нарушения его циркуляции при низких температурах окружающего воздуха.
Следует, как правило, применять закрытые распределительные устройства (ЗРУ) с открытой установкой трансформаторов. ЗРУ должны выполняться отапливаемыми с продуваемыми кабельными подвалами.
8. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
8.1. Мероприятия по компенсации реактивной мощности должны определяться на основе технико-экономического расчета, выполненные комплексно на базе единого перспективного плана развития данного района с учетом баланса реактивной мощности исходя из допускаемых пределов колебаний напряжения и искажения формы кривой напряжения и тока, установленных ГОСТ на качество электроэнергии.
Выбор средств компенсации должен производиться одновременно с выбором всех элементов питающей и распределительной сети для нормального и послеаварийного режимов работы.
8.2. Условия экономичности компенсирующих устройств определяются по минимуму приведенных затрат, при определении которых должны учитываться:
затраты на компенсирующие устройства (КУ), коммутационные аппараты для них, устройства регулирования мощности КУ и др.;
уменьшение стоимости трансформаторных подстанций и электрических сетей в связи со снижением токовых нагрузок;
уменьшение потерь активной и реактивной мощности в питающих и распределительных сетях и трансформаторах.
8.3. При выборе компенсирующих устройств должно учитываться:
обеспечение допустимых нагрузок элементов сети и трансформаторов;
использование компенсирующих устройств в качестве одного из средств обеспечения качества электроэнергии в электрических сетях;
обеспечение баланса и обоснованного резерва реактивной мощности в узлах сети при нагрузке источников реактивной мощности в допустимых пределах;
обеспечение статической устойчивости работы сетей и электроприемников.
8.4. Выбор компенсирующих устройств должен производиться одновременно с выбором других основных элементов системы электроснабжения предприятия с учетом динамики роста электрических нагрузок и поэтапного развития системы. Выбор производится на основании следующих исходных данных:
максимальных, минимальных и послеаварийных режимов реактивных мощностей, потребляемых в сети предприятия;
технических условий энергосистемы с указанием величины реактивной мощности, передаваемой из сети энергосистемы в сеть предприятия в режиме наибольших активных нагрузок энергосистемы.
8.5. При проектировании силового электрооборудования цехов и электропривода должно быть обеспечено наименьшее потребление реактивной мощности путем:
правильного выбора мощности трансформаторов и электродвигателей;
преимущественного применения синхронных электродвигателей для нерегулируемых электроприводов;
применения специальных схем и режимов работы вентильных преобразователей.
8.6. В качестве основного средства компенсации на промышленных предприятиях следует применять батареи силовых конденсаторов для повышения коэффициента мощности.
8.7. Способы компенсации при больших мощностях компенсирующих устройств должны выбираться исходя их технико-экономических соображений с учетом требований энергосистемы в отношении выдаваемой в данной точке сети реактивной мощности, регулирования напряжения, устойчивости работы системы и режима короткого замыкания.
8.8. При выборе компенсирующих устройств необходимо:
определять целесообразную степень использования реактивной мощности генераторов собственных электростанций предприятия и синхронных электродвигателей в сетях до и выше 1000 В;
учитывать реактивную мощность, генерируемую воздушными линиями, токопроводами и кабельными линиями напряжением выше 20 кВ, а также кабельными линиями напряжением 6 и 10 кВ значительной протяженности;
рассматривать целесообразность применения для компенсации реактивной мощности преобразовательных установок, специальных схем компенсации с использованием: конденсаторов, синхронных (специальных) компенсаторов, несимметричных систем управления сетками преобразователей.
8.9. Для предприятий с большой неравномерностью графика нагрузки должно предусматриваться автоматическое регулирование:
возбуждения синхронных электродвигателей;
мощности части конденсаторных батарей в зависимости от режима работы системы электроснабжения.
Число и мощность нерегулируемых конденсаторных батарей принимается по наименьшей реактивной нагрузке сети предприятия.
8.10. Число и мощность ступеней регулирования конденсаторных установок следует определять в соответствии с графиками нагрузок и с учетом технических условий энергосистемы.
Как правило, следует применять двух- или трехступенчатое регулирование конденсаторных батарей с подразделением их на секции одинаковой мощности. При небольшой разнице в нагрузках двух дневных смен следует применять двухступенчатое регулирование.
В необходимых случаях для увеличения числа ступеней регулирования допускается применять секции КУ разной мощности.
8.11. При наличии на предприятии нескольких конденсаторных установок применяется многоступенчатое регулирование суммарной реактивной мощности, вырабатываемой всеми конденсаторными установками предприятия, путем разновременного включения или отключения отдельных батарей в соответствии с графиком нагрузок.
8.12. Распределение средств компенсации на разных ступенях системы электроснабжения производится на основании технико-экономических расчетов. Наибольший экономический эффект обеспечивает размещение этих средств вблизи о электроприемников с наибольшим потреблением реактивной мощности.
8.13. Конденсаторные батареи напряжением до 1000 В должны устанавливаться, как правило, в цехе у распределительных пунктов, либо присоединяться к магистральным шинопроводам.
8.14. Централизованная установка конденсаторов напряжением до 1000 В на трансформаторных подстанциях или на головном участке магистрального шинопровода допускается лишь в тех случаях, когда установка конденсаторов в цехе невозможна по условиям пожарной безопасности.
8.15. Установка конденсаторов напряжением 6-10 кВ должна предусматриваться:
на цеховых подстанциях, имеющих распределительное устройство напряжением 6-10 кВ;
на разукрупненных ПГВ или ГПП, непосредственно от которых производится распределение электроэнергии по цеховым подстанциям.
Индивидуальная компенсация может быть допущена в виде исключения у крупных электроприемников с низким коэффициентом мощности и с большим числом часов работы в году.
8.16. В проекте надлежит предусматривать применение наиболее простых и экономичных схем, комплектных конденсаторных установок и конструкций.
Применяемые выключатели должны быть рассчитаны на броски тока при выключении конденсаторных батарей или их секций, в том числе при включении на параллельную работу.
При необходимости включения конденсаторных батарей на напряжение выше 10 кВ следует применять последовательное или параллельно-последовательное соединение однотипных конденсаторов с устройством дополнительной изоляции конденсаторов между фазами и изоляцией конденсаторов от земли.
8.17. При подключении конденсаторных батарей к сетям с источниками высших гармоник необходимо проверять вероятность перегрузки конденсаторов по току в резонансных или близких к ним режимах и применять необходимые мероприятия по их устранению.
8.18. При проектировании крупных ПГВ или ГПП должны предусматриваться приборы контроля величины реактивной мощности, передаваемой предприятию из сетей энергосистемы в режимах ее наибольших активных нагрузок.
Для этой цели следует применять счетчики реактивной энергии, снабженные указателем 30-минутного максимума.
Если предприятие выдает реактивную мощность в сеть энергосистемы, то для ее учета должен быть установлен второй счетчик.
9. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ УПРАВЛЕНИЯ, ЗАЩИТЫ, УЧЕТА И ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ
9.1. При наличии соответствующих технико-экономических обоснований в системах электроснабжения промышленных предприятий, включающих в себя ряд электроустановок, следует предусматривать централизованное (диспетчерское) управление и контроль за их работой. При этом подстанции и другие электроустановки, входящие в систему, должны быть оборудованы средствами автоматики, а диспетчерская служба - средствами связи, управления и контроля.
9.2. Телемеханизацию и автоматизацию следует осуществлять комплексно с учетом управления всеми видами энергохозяйства предприятия: электро-, газо-, водо-, тепло- и воздухоснабжением.
Следует предусматривать возможность последующего включения проектируемой системы диспетчерского управления электроснабжением в комплексную автоматизированную систему управления предприятием (АСУП).
На телемеханизированных и автоматизированных объектах электроснабжения необходимо предусматривать также местное управление для осмотра и ревизии электрооборудования.
Принципиальные решения автоматизации и телемеханизации должны быть взаимосвязаны.
На действующих предприятиях необходимо сочетать введение автоматизации и телемеханизации с реконструкцией основного электрооборудования системы электроснабжения.
9.3. Объем телемеханизации в системе электроснабжения в каждом конкретном случае должен определяться задачами диспетчерского управления и контроля и принятым уровнем автоматизации. При выборе вида управления предпочтение следует отдавать автоматическому перед телемеханическим.
9.4. Применение средств телемеханики и диспетчеризации должно обеспечивать:
отображение на диспетчерском пункте (ДП) состояния и положения основных элементов системы электроснабжения и передачу на ДП предупредительных и аварийных сигналов;
возможность оперативного управления системой;
установление наиболее рациональных режимов;
скорейшую локализацию последствий аварий;
сокращение количества обслуживающего персонала.
9.5. Телеуправление (ТУ) должно осуществляться:
выключателями на питающих линиях и линиях связи между подстанциями - при отсутствии АВР или при необходимости частых (3 раза в сутки и более) оперативных переключений;
выключателями преобразовательных агрегатов и автоматами на линиях тяговых подстанций.
9.6. Телесигнализация (ТС) должна указывать состояние и положение:
всех телеуправляемых объектов;
отдельных крупных электроприемников, существенно влияющих на распределение мощности, которые по характеру эксплуатации должны управляться из цеха;
нетелеуправляемых выключателей вводов, секционных, шиносоединительных и обходных выключателей и других электроприемников, которые по характеру эксплуатации находятся в ведении главного электрика предприятия (цеха сетей и подстанций);
отделителей на вводах напряжением 35 кВ и выше.
Кроме того, как правило, должны предусматриваться следующие сигналы с контролируемого пункта (КП):
а) общий сигнал с каждого КП:
об аварийном отключении любого выключателя;
о замыкании на землю в сетях высокого напряжения каждой подстанции;
о неисправностях на КП, в том числе о недопустимом изменении температуры в отапливаемых помещениях, замыкании на землю и исчезновении напряжения в цепях оперативного тока, повреждении в цепях трансформаторов напряжения, переключении питания цепей телемеханики на резервный источник и т.п.;
б) о неисправности каждого телеуправляемого трансформатора или преобразовательного агрегата. При этом сигнал о работе защиты от перегрузки, как правило, должен выполняться с самовозвратом;
в) о возникновении пожара (появлении дыма) на необслуживаемых объектах;
Телеизмерения (ТИ) отображать должны (как правило, по вызову):
напряжения на питающих линиях или на шинах;
ток на одном из концов линии между подстанциями, если по режиму работы эти линии могут перегружаться;
токи на телеуправляемых трансформаторах и преобразовательных агрегатах - при необходимости осуществления режимных переключений;
суммарную мощность, получаемую от отдельных источников питания.
9.8. На подстанциях, питающих электроприемники I категории, следует предусматривать автоматическое включение резерва (АВР). На подстанциях с нагрузками II категории АВР, как правило, предусматривать не следует.
Быстродействие АВР должно определяться характером электроприемников и согласовываться с временем действия защит и устройств автоматики на смежных ступенях.
Время действия АВР, как правило, должно уменьшаться в направлении от потребителей к источнику питания. Для отдельных ступеней, к которым подключены электроприемники, требующие минимальной продолжительности перерыва питания, быстродействие АВР должно предусматриваться независимо от их удаленности от источника питания.
При проектировании сетевой автоматики необходимо учитывать требования обеспечения самозапуска электродвигателей.
9.9. Релейная защита и противоаварийная автоматика (РЗА) промышленных сетей, подстанций и электроустановок должна учитывать особенности технологии производства, особенности и возможные режимы системы внешнего и внутреннего электроснабжения и, в частности, наличие:
местных источников питания (электростанций) и их связь с энергосистемой;
подстанций без выключателей со стороны высшего напряжения силовых трансформаторов;
электроприемников I категории с электродвигателями напряжением выше 1000 В;
компенсирующих устройств;
заземления нейтрали трансформаторов и т.п.
