התקני אספקת חשמל במערכות אספקת חשמל

בהתאם לתנאים הספציפיים, משתמשים הבאים כמקורות אנרגיה:

• מערכת כוח;

• תחנות כוח משלו הפועלות במקביל למערכת החשמל;

• תחנות כוח ומערכות גנרטורים שאינם מיועדים לפעולה מקבילה עם מערכת החשמל;

• מקורות סטטיים (אלקטרוכימיים, פוטואלקטריים וכו').

נעשה שימוש בעיקר במקורות חשמל מקומיים, שאינם פועלים במקביל למערכת החשמל:

• כמקורות גיבוי לאנרגיה במקרה של הפסקת חשמל ממקורות מרכזיים, הכוללים את שני ספקי הכוח העיקריים לעיל;

• כחלק מהתקנות של אספקת חשמל ללא הפרעה מובטחת;

• כאשר המיזם רחוק ממערכת החשמל וכו'.

עקב הגידול במפעלי התעשייה מקלטי אנרגיה חשמלית עם הדרישות המוגברות לאמינות אספקת החשמל, הצורך במקורות אנרגיה מקומיים עולה כיום. ברוסיה, חלקם בייצור החשמל ב-1990הוא מעל 10%, ובחלק ממדינות מערב אירופה הוא עולה על 20%.

סוגי תחנות הכוח הקנייניות נבחרים תוך התחשבות בהספק הנדרש, מצב הפעולה, דרישות מהירות ההתנעה ומחווני ביצועים אחרים המבוססים על חישובים טכניים וכלכליים.

כך, למשל, אם הספק של תחנת הכוח חייב להיות לפחות כמה מגה וואט במהלך פעולה רציפה כמקור האנרגיה העיקרי, אז מסיבות של אמינות, עמידות ופרמטרים טכניים, נבחרת תחנת כוח תרמית של טורבינת קיטור. העומסים הגדלים במהירות עשויה לדרוש טורבינות קיטור המתנעות במהירות וכן גנרטורים של דיזל.

במפעלים תעשייתיים יתכנו מקלטי חשמל שאינם מאפשרים אפילו הפסקות קצרות באספקת החשמל (הם מתייחסים לקבוצה מיוחדת של מקלטי חשמל מקטגוריה I לפי האמינות הנדרשת של אספקת החשמל). מקלטי חשמל כאלה הם: מחשבים, מכשירים לעיבוד מידע אוטומטי, מכשירים לשליטה אוטומטית בתהליך הייצור הטכנולוגי וכו'.

הפסקות חשמל קצרות טווח עלולות להתרחש כאשר הכוח משוחזר באמצעות התקני סגירה אוטומטית (AR) ומתג העברה אוטומטית (ATS). לכן, מקורות מקומיים אוטונומיים אמינים ביותר משמשים עבור צרכני חשמל שאינם מאפשרים הפסקות חשמל כלל.

ביכולות נדרשות נמוכות של מקלטי חשמל, נעשה שימוש במקורות מובנים בצורה של תאים גלווניים או סוללות בגודל קטן, בהספקים גדולים - התקנה של אספקת חשמל ללא הפרעה מובטחת.

עם דרישות קפדניות מאוד לאמינות אספקת החשמל, צפויה פעולה מקבילה של שתי יחידות זהות, שכל אחת מהן יכולה לכסות את כל עומס התכנון במהלך הכיבוי של השנייה.

המקורות הבאים משמשים כמקורות מקומיים של כוח תגובתי:

• גנרטורים סינכרוניים של תחנות כוח תרמיות ותחנות כוח אחרות הפועלות באופן קבוע ויחידות ייצור;

• מנועים סינכרוניים עם cosφ 0.9;

• בנקים קבלים.

ספקי כוח עבור מקלטי חשמל שירות הם תחנות שנאי בית מלאכה (TSC)... מספר השנאים בתחנת ההסקה המרכזית נבחר אחד או שניים ובמקרים הבאים נעשה שימוש בתחנות משנה עם שנאי יחיד:

• עבור צרכני חשמל המאפשרים חשמל ממקור אחד שאינו מופחת (קטגוריה III של אמינות אספקת החשמל);

• עבור צרכני חשמל מקטגוריות II ו-I בנוכחות מגשרים רזרביים המחברים את תחנת הסקה מרכזית זו עם שנאי אחד למשנהו או לתחנות הסקה מרכזיות אחרות עם הסקה מרכזית במתח משני.

תחנות משנה שתי שנאי להסקה מרכזית משמשות לאספקת מקלטי חשמל מקטגוריות I או II, שאינם מחוברים למתח המשני עם תחנות משנה אחרות. על מנת ששני השנאים יתמכו זה בזה בצורה מהימנה, הם מוזנים ממקורות עצמאיים וההספק של כל שנאי נבחר להיות זהה. הם גם משתמשים בשלוש תחנות הסקה מרכזיות שנאי במקום שני שנאים תאומים כאשר הדבר מתברר כמתאים.

עקרונות של בניית תוכניות אספקת חשמל לאובייקטים

• קרבה מרבית של מקורות מתח גבוה לצרכנים;
• צמצום שלבי הטרנספורמציה;
• הגדלת המתח של רשתות חשמל;
• שימוש בציוד חשמלי מינימלי;
• הפעלה נפרדת של קווים ושנאים;
• רזרבי כוח לקטגוריות מסוימות של משתמשים;
• הפרדת כל חיבורי חלוקת החשמל באמצעות התקני ATS עם דומיננטיות של משתמשים בקטגוריות I ו-II.