Проектирование промышленной сети

Различным отраслям промышленности необходимо надежное, экономичное и безопасное энергоснабжение для обеспечения их технологических нагрузок. Поскольку при обеспечении питания промышленных нагрузок встречаются условия, которые являются более жесткими по сравнению с условиями, наблюдающимися при питании других типов нагрузок, надежность питания является здесь решающим фактором. Т.к. исторически сформированные структуры систем часто вызывают затруднения в эксплуатации, высокое качество энергоснабжения является ключевым элементом, который необходимо постоянно поддерживать. Подразделение PTI компании «Сименс» обеспечивает поддержку при проектировании промышленной сети с целью получения более эффективной и устойчивой системы энергоснабжения:

• Использование оборудования в соответствии с Национальными электрическими стандартами или Промышленными стандартами
• Определение подходящей компоновки схем, уровней напряжения, коммутирующих и защитных устройств
• Оценка дугового разряда, пуска двигателя, гармонического резонанса, продольной и поперечной компенсации, качества электропитания, пульсаций напряжения, стабильности и эффективности

Определенное технологическое оборудование создает серьезные проблемы в электроснабжении. Проблемы, связанные с качеством электрической энергии, например гармонические искажения, коммутационные перенапряжения и провалы напряжения, выходят на первый план, в частности, в сетях промышленного электроснабжения. Они могут привести к перебоям в электроснабжении, а также к повреждениям объектов сети, что повлечет за собой расходы со стороны владельцев предприятия. Положитесь на опыт подразделения PTI компании «Сименс» при разработке оптимального решения для промышленного электроснабжения. Наши услуги включают:

• Разработку мероприятий по снижению воздействия (например, оптимизация сети, проектирование фильтра гармоник)
• Измерение параметров качества электрической энергии с помощью автоматизированной передачи данных высокого разрешения
• Непрерывный удаленный мониторинг гармоник и переходных процессов
• Предотвращение повреждений и прерывания электроснабжения

Независимо от того, насколько хорошо спроектированы системы электроснабжения, в них всегда будут возникать короткие замыкания. Они могут привести к серьезным повреждениям установок и оборудования, а также к получению травм сотрудниками. Соответственно, проектирование системы защиты надлежащего качества является необходимой и неотъемлемой частью процесса проектирования энергосистемы. Подразделение PTI компании «Сименс» предоставляет следующие услуги:

• Проектирование систем защиты и определение необходимых функций защиты (защита двигателя, защита генератора, схемы разъединения)
• Оценка защит системы и машины – от проектирования преобразователя и защит оборудования до расчета уставок и координации защит по низкому, среднему и высокому напряжению
• Определение параметров измерительных трансформаторов в соответствии с национальными и международными стандартами

Подключение мощных преобразователей, например больших частотно-регулируемых приводов или выпрямителей для процесса электролиза, требует наличия фильтрующих схем для подавления гармоник и коррекции коэффициента мощности. При автоматизации процессов полная интеграция таких функций таких функций как диагностика и сообщения о сбоях/коротких замыканиях, играет важнейшую роль. Возникает необходимость определить допустимые эксплуатационные критерии. Подразделение PTI компании «Сименс» обладает глубокими знаниями о преобразователях и базовых процессах, необходимыми для определения технически подходящего и экономичного решения, обеспечивающего устойчивость вашей энергосистемы. Измерения и решения включают:

• Анализ и предложение схем и уставок защиты 
• Проектирование фильтра гармоник

По мере уменьшения усредненной стоимости энергии (LCoE) в децентрализованных и небольших узлах производства электроэнергии все большее количество электроэнергии генерируется локально. Как следствие, распределенные энергосистемы, или микросети, получают все большее признание в качестве дополнительной концепции промышленных систем энергоснабжения. Мы часто сталкиваемся с противоречивыми факторами, которые оказывают влияние на планирование и эксплуатацию, как то: экономические параметры, надежность, работоспособность, резервы мощности системы, независимость и устойчивость. В целях оказания поддержки подразделение PTI компании «Сименс» предлагает:

• Оценку подключения к сети, определение параметров внутризаводской генерации и хранения, а также анализ промышленной системы питания с целью обеспечения устойчивости и работоспособности сети
• Помощь при достижении оптимальной LCoE и сетевых тарифов для снижения общих затрат на электроэнергию
• Снижение выбросов и объемов углеродного следа

Несмотря на то, что при эксплуатации системы повреждения и неисправности оборудования возникают довольно часто, некоторые повреждения не так легко обнаружить. Множественные повреждения могут привести к разрушительным последствиям и непредвиденным эксплуатационным циклам. Необходимо согласовывать знания различных специалистов (например, координация защит, изоляции, динамические параметры системы, эксплуатация сети и оборудование от различных поставщиков). Для оценки помех (возмущений) подразделение PTI компании «Сименс» предлагает следующее:

• Сбор и проверку данных, включая помещения/площадки объекта, проведение собеседований, анализ базовых событий, измерения, проводимые на площадке или в лаборатории в соответствии с требованиями.
• Анализ послеаварийных состояний, событий и эксплуатационных процедур, а также перекрестную проверку официальных отчетов
• Моделирование системы для проверки основной причины, а также проверку предлагаемых мероприятий по снижению последствий и устойчивому повышению надежности системы

Анализ энергии в аварийной ситуации и рекомендации по надлежащим средствам индивидуальной защиты персонала.

Определенная концепция резервного электропитания для незамедлительного возвращения системы из аварийного состояния или из состояния отключения электроснабжения в нормальное состояние.

Определение параметров необходимого мгновенного, кратковременного и долговременного резерва мощности с целью поддержания стабильной частоты и устойчивости энергосистемы.

Анализ интеграции электростанций с комбинированным производством электроэнергии и тепла с целью оценки оптимальных параметров и безопасного подключения к сети.

Подключение цепей постоянного тока на уровне распределения может ограничить токи коротких замыканий и обеспечить новые способы поддержания напряжения и использования резервных мощностей.

Определение параметров преобразователей для промышленного применения с особым акцентом на моделировании гармоник.

Анализ помех от систем электроснабжения, воздействующих на другие сети и системы, моделирование и расчет электромагнитных полей.

Моделирование и анализ перенапряжений и прочих переходных процессов, а также коммутаций и их влияния на эксплуатационные характеристики системы.

Анализ потерь в энергосистемах и рекомендации по повышению эффективности.

Определение параметров измерительных трансформаторов в подстанциях и распределительном устройстве, в частности в трансформаторах тока в распределительном устройстве с газовой изоляцией (GIS).

Оценка нагрузок, создаваемых электрическим напряжением, а также определение соответствующих уровней изоляции и защитных устройств для оборудования и систем.

Измерения, разработка концепций молниезащиты и заземления, проверка эксплуатационных характеристик установленных систем и анализ сопутствующих помех (возмущений).

Реализация возможностей по снижению затрат при одновременном обеспечении требуемого уровня качества электроснабжения за счет применения Управления ресурсами с ориентацией на надежность.

Оценка влияния новых нагрузок и поведения заказчика при энергопотреблении с целью получения оптимизированных параметров сети и ее эксплуатации.

Проектирование и мониторинг индивидуальной программы надзора за нормативно-правовым соответствием и оказание содействия при проведении аудитов во избежание денежных штрафов и последствий, наносящих ущерб репутации компании.

Оптимальная стратегия подключения с точки зрения потерь, качества электроснабжения и надежности питания, включая выбор точки подключения и определение параметров распределительного устройства.