3tom181

5. ELEKTROENERGETYKA PRZEMYSŁOWA 364

Wyznaczanie zapotrzebowania na energię

Zmienność obciążenia zakładu przemysłowego charakteryzuje czas użytkowania mocy szczytowej T_s. Średnie roczne czasy użytkowania mocy szczytowej podano w tabl. 5.15. Są to wartości orientacyjne. W obliczeniach należy korzystać z wartości T_s wyznaczonych dla pracujących zakładów podobnej branży.

Roczne zużycie energii E_a oblicza się ze wzoru

E„ = P. T_s    (5.36)

5.5. Napięcia elektroenergetycznych sieci przemysłowych

Norma PN-88/E-02000 [5.23] podaje następujące wartości napięć znamionowych:

—    sieci jednofazowych prądu przemiennego: 6, 12, 24, 48, 60, 110, 230, 400 V;

—    sieci trójfazowych prądu przemiennego (międzyfazowe): 48 V, 400 V, 690V*. 1000 V, 3 kV, 6 kV, 10 kV, 15 kV, 20 kV, 110 kV, 220' kV, 400 kV, 750 kV;

—    urządzeń prądu stałego (wartości uprzywilejowane): 12. 24, 36.48. 60, 72,96. 110, 220, 440, 600 750, 1000 V.

Norma nie dotyczy napięć występujących w urządzeniach zasilanych przez własne transformatory i baterie akumulatorów oraz napięć obwodów elektrycznych wewnątrz urządzeń, zestawów urządzeń i obwodów wtórnych.

Napięcia wywierają wpływ na parametry sieci. Ze wzrostem napięcia maleją następujące wielkości:

—    prądy obciążenia roboczego,

—    straty wzdłużne (obciążeniowe) mocy i energii,

—    spadki napięć,

—    prądy zwarciowe (przy stałych mocach zwarciowych),

—    w niektórych przypadkach przekroje przewodów linii oraz liczba linii równoległych. Ze wzrostem napięcia zwiększają się:

—    koszty jednostkowe linii i urządzeń,

—    w niektórych przypadkach liczba koniecznych stopni transformacji.

Napięcia sieci zasilającej

Wybór napięcia sieci zasilającej zależy od następujących czynników:

—    mocy szczytowej zakładu;

—    ukształtowania sieci energetyki zawodowej, z której należy zasilić zakład, a w szczególności od napięcia tej sieci oraz długości linii zasilających zakład;

—    zakresu wymaganej mocy zwarciowej;

—    napięcia sieci rozdzielczej w zakładzie.

Orientacyjną zależność ekonomicznego napięcia zasilania, w kilowatach, tylko od mocy pozornej S, wyrażonej w megawoltoamperach, (mocy szczytowej P w megawatach) i odległości zasilania /, w kilometrach, podaje wzór Weikerta

f7 = _v/3’s + 0,5 /    (5.37)

Wzór ten, opracowany w b. NRD, w zastosowaniu do polskich warunków umożliwia

Obecnie stosowane 660 V.

jedynie obliczenie orientacyjnych wartości napięcia. Zalecenia występujące w krajowej literaturze, dotyczące doboru napięcia zasilania w zależności od mocy szczytowej zakładu, podano w tabl. 5.16. Są to również wartości przybliżone, zaś o ostatecznym wyborze napięcia powinna decydować analiza ekonomiczna.

Tablica 5.16. Zalecane napięcia zasilania w zależności od mocy szczytowej, wg [5.10; 5.28]

Napięcie zasilania kV	Moc szczy wg wskazówek projektowania [5.28]	owa, MW wg S. Knothcgo [5.10]
0,4	<0,2	<0,1
6-20	$ 15	< 10
110	5^ 150	20-f 200
220	>50	> 200
400	> 150	>200

Napięcia sieci rozdzielczej średniego napięcia

O wyborze napięcia decydują następujące czynniki:

—    napięcie sieci zasilającej,

—    liczba i rozmieszczenie na terenie zakładu odbiorników wysokiego napięcia,

—    elektrownia zakładowa,

—    napięcie sieci rozdzielczej do 1 kV.

Jeżeli zakład jest zasilany średnim napięciem, to w pierwszej kolejności należy rozważyć możliwość zastosowania tego napięcia w sieci rozdzielczej. Przy dużej liczbie odbiorników wysokiego napięcia — napięcie znamionowe tych odbiorników może być korzystniejsze dla sieci rozdzielczej. W przypadku małej liczby lub skupionych odbiorników WN można stosować napięcie sieci rozdzielczej inne niż napięcie odbiorników i dodatkową transformację.

W elektrowniach zakładów przemysłowych generatory o mocy do kilkudziesięciu megawatów mają najczęściej napięcie znamionowe 6 kV. Stosowanie takich generatorów przyłączonych do sieci rozdzielczej WN ma wpływ analogiczny jak odbiorniki WN na wybór napięcia sieci rozdzielczej. Generatory o mocach większych nie mają wpływu na wybór napięcia sieci rozdzielczej WN i są przyłączane przez transformatory do rozdzielni 110 kV.

Sieci rozdzielcze SN — ze względu na napięcie — można scharakteryzować następująco:

—    6 kV — koszty roczne tych sieci są zwykle większe niż koszty roczne sieci SN o napięciach wyższych, obciążonych tą samą mocą; jest to napięcie znamionowe dużych odbiorników i małych generatorów;

—    10 kV — możliwe bezpośrednie zasilanie dużych odbiorników; silniki na to napięcie są jednak droższe i trudniejsze w eksploatacji niż silniki 6 kV;

—    15 kV, 20 kV — znacznie większa przepustowość niż sieci 6 kV i 10 kV, przy tym są prostsze i odznaczają się mniejszymi kosztami rocznymi; stosowane w przypadku braku dużych odbiorników o napięciu 6 kV lub 10 kV;

—    30 kV — rzadko stosowane; przy tym napięciu dla istniejących odbiorników o napięciach znamionowych 6 kV lub 10 kV konieczna jest dodatkowa transformacja, np. 30/6 kV;

—    40 kV, 60 kV — praktycznie nie stosowane;

—    110 kV — stosowane rzadko przy wstępnym rozdziale mocy.

O wyborze napięcia sieci rozdzielczej powyżej 1 kV decyduje analiza techniczno-ekonomiczna, jednak w wielu przypadkach można przyjmować dane z tabl. 5.17.