Радиальные и магистральные схемы электроснабжения

Классификация СЭС

1. По типу источников электроэнергии — электрохимические, дизель-электрические, атомные и т. д.

2. По конфигурации — централизованные, децентрализованные, комбинированные.

3. По роду и частоте тока — постоянного тока, переменного тока 50 Гц, переменного тока 400 Гц и др.

4. По числу фаз — одно-, двух-, трёх-, многофазные.

5. По режиму нейтрали — с изолированной нейтралью, глухозаземлённой нейтралью, компенсированнойнейтралью и т. д.

6. По надёжности электроснабжения — обеспечение потребителей 1 (1А, 1Б, 1В), 2, 3 категорий надёжности, обеспечение смешанных потребителей.

7. По назначению — системы автономного, резервного, аварийного, дежурного электроснабжения.

8. По степени мобильности — стационарные, мобильные, возимые, носимые.

9. По принадлежности к основному потребителю — СЭС автомобиля, танка, вертолёта, спутника и т. д.

1. Радиальные схемы электроснабжения

1. Магистральные схемы электроснабжения

Отопительные котельные: виды, устройство, схемы, принцип действия

Тепловые сети: классификация, устройство, схемы

Прокладка тепловых сетей под землей

Тепловые сети в основном прокладывают в пределах города, поэтому теплопровод желательно располагать под землей, чтобы не затруднять движение транспорта и не нарушать архитектурный ансамбль городских застроек.

Подземная прокладка может быть открытой - в траншеях и скрытой - бестраншейной, применяемой сравнительно редко и на небольших по длине участках трассы. В некоторых случаях совмещают прокладку различных коммуникаций (тепловой сети, водопровода и т. д.) в одной траншее, что дает возможность более рационально использовать механизмы, транспорт, крепления.

Наиболее распространенная прокладка в траншеях связана со значительными трудностями:
- большим объемом земляных работ, усложняющих строительство, особенно в зимних условиях;
- производством работ в городских нередко стесненных условиях из-за ранее уложенных в земле коммуникаций и сооружений;
- сложностью конструкций подземных прокладок;
- необходимостью строительства камер или павильонов над камерами для размещения арматуры и линейного оборудования;
- попаданием в каналы и продолжительным стоянием в них грунтовых и поверхностных вод и, следовательно, увлажнением теплоизоляции и преждевременным ее разрушением;
- наличием блуждающих токов, вызывающих коррозию труб.

Эксплуатировать теплопровод под землей также довольно сложно.

Бестраншейную подземную прокладку применяют:
- при переходах под железнодорожными и трамвайными путями под зданиями, не имеющими подвалов;
- при пересечении дорог и улиц;
- под площадями и прочими местами, разрабатывать грунт, на которых или невозможно, или недопустимо.
При этом виде прокладки теплопроводов не нарушаются покрытия дорог, проездов, улиц, площадей и т. д.

При надземной прокладке теплопровод монтируют на высоких или низких опорах, металлических, бетонных, железобетонных. Опорами служат мачты, эстакады, кронштейны, отдельные конструкции мостов при переходах через водные преграды и железнодорожные пути. В просадочных грунтах тепловые сети прокладывают по железобетонным сваям.

В условиях города надземная прокладка малоприменима Обычно этим способом прокладывают сети на территории промышленных предприятий и за городом. Целесообразен этот способ при высоком уровне стояния грунтовых вод и в районах вечной мерзлоты.

При надземной прокладке нет необходимости в строительстве камер, так как арматура и оборудование теплопровода доступны для осмотра. Однако для магистральных задвижек, спускных и воздушных устройств предусматривают утеплительные ящики, а в отдельных случаях (при прокладках на низких опорах) для разделительных задвижек строят небольшие павильоны.

Классификация СЭС

1. По типу источников электроэнергии — электрохимические, дизель-электрические, атомные и т. д.

2. По конфигурации — централизованные, децентрализованные, комбинированные.

3. По роду и частоте тока — постоянного тока, переменного тока 50 Гц, переменного тока 400 Гц и др.

4. По числу фаз — одно-, двух-, трёх-, многофазные.

5. По режиму нейтрали — с изолированной нейтралью, глухозаземлённой нейтралью, компенсированнойнейтралью и т. д.

6. По надёжности электроснабжения — обеспечение потребителей 1 (1А, 1Б, 1В), 2, 3 категорий надёжности, обеспечение смешанных потребителей.

7. По назначению — системы автономного, резервного, аварийного, дежурного электроснабжения.

8. По степени мобильности — стационарные, мобильные, возимые, носимые.

9. По принадлежности к основному потребителю — СЭС автомобиля, танка, вертолёта, спутника и т. д.

1. Радиальные схемы электроснабжения

1. Магистральные схемы электроснабжения

Радиальные и магистральные схемы электроснабжения

Распределение электрической энергии по предприятию на напряжении выше 1000 В производят с помощью радиальных или магистральных линий. Под радиальной линией подразумевают такую, все нагрузки которой сосредоточены на ее конце (рис. 1, а, б); под магистральной – такую, нагрузки которой рассредоточены вдоль ее длины, т.е. отбор мощности от которой осуществляется в нескольких точках (рис. 2). Схему (сеть), состоящую только из радиальных линий, называют радиальной схемой (сетью), только из магистральных – магистральной, а из радиальных и магистральных – смешанной.

На первой ступени распределения энергии применяются:

а) при передаваемых мощностях около 50 MB-А и более - магистральные или радиальные линии 110 - 220 кВ, питающие подстанции глубокого ввода;

б) при передаваемых мощностях от 15 - 20 до 60 - 80 MB-А – магистральные (иногда радиальные) токопроводы 6 - 10 кВ;

в) при передаваемых мощностях менее 15-20 MB-А - магистральные или радиальные кабельные сети 6 или 10 кВ.

На второй ступени распределения применяются как радиальные, так и магистральные схемы.

Магистральные схемы напряжением 6 - 10 кВ при кабельных линиях применяются:

а) при расположении подстанций, благоприятствующем прямолинейному прохождению магистрали;

б) для группы технологически связанных агрегатов, если при остановке одного из них требуется отключение всей группы;

в) во всех других случаях, когда они имеют технико-экономические преимущества.

Радиальные схемы следует применять при нагрузках, расположенных в различных направлениях от источника питания.

К преимуществам радиальных схем относятся простота выполнения и надежность эксплуатации электрической сети; а также возможность применения быстродействующей защиты и автоматики.

Недостатки радиальных схем: 1) большое количество используемой высоковольтной аппаратуры, что приводит к удорожанию распределительных устройств и увеличению их габаритов; 2) повышенный расход кабельной продукции в связи с увеличением сечений кабелей против экономически целесообразных и суммарной длины кабельных линий.

Рисунок 1.

Магистральные схемы электроснабжения дают возможность снизить затраты за счет уменьшения количества используемых аппаратов и уменьшения длины питающих линий. На схемах рис. 2, а показано питание цеховых ТП с помощью так называемых одиночных магистралей. При одностороннем питании таких магистралей основным их недостатком (по сравнению с радиальными схемами) является меньшая надежность электроснабжения, так как при повреждении магистрали происходит отключение всех потребителей, питающихся от нее. Надежность питания будет повышена при подаче напряжения на второй конец магистрали от другого источника. В этом случае образуется кольцевая магистраль, от которой при наличии двухтрансформаторных подстанций могут питаться приемники второй категории. Для повышения надежности магистральных схем могут применяться и другие ее модификации, например схема двойных сквозных магистралей (рис. 2, 6), когда две магистрали поочередно заводятся на каждую секцию подстанций; эта схема позволяет питать нагрузку первой категории.

На предприятиях средней и большой мощности широкое применение находит так называемый глубокий ввод - это система электроснабжения с максимально возможным приближением высшего напряжения (35 - 220 кВ) к электроустановкам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. На предприятиях средней мощности линии глубоких вводов заходят непосредственно от энергосис-

Рисунок 2.

темы. В этом случае практически происходит объединение линий питающей сети 35 -220 кВ с линиями распределительной сети первой ступени распределения. На более крупных предприятиях глубокие вводы отходят от УПР или ГПП. Линии глубоких вводов проходят по территории предприятия в виде радиальных КЛ или ВЛ или в виде магистралей с ответвлениями к наиболее крупным пунктам потребления электроэнергии. Схема подстанции глубокого ввода 35 - 220 кВ приведена на рис. 3. При системе глубокого ввода напряжения 35 - 220 кВ на предприятии могут устанавливаться понижающие трансформаторы 220/6 - 10 кВ; 110/6 - 10 кВ; 35/6 - 10 кВ или 35/0,4 кВ. Применение схем глубокого ввода снижает протяженность распределительной сети 6 - 10 кВ или даже вообще ликвидирует ее. Таким образом, глубокий ввод снижает затраты на распределительную сеть и повышает надежность электроснабжения.

Цеховые сети напряжением до 1000 В выполняются по радиальной, магистральной и смешанной схемам.

Рисунок 3.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания, например, от распределительного щита 380/220 В цеховой ТП отходят линии, питающие крупные электроприемники (например, двигатели) или групповые распределительные пункты, от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие более мелкие групповые РП или мелкие электроприемники.

Радиальными выполняются сети насосных или компрессорных станций, а также сети пыльных, пожароопасных и взрывоопасных помещений. Распределение электроэнергии в них производится радиальными линиями от РП, вынесенных в отдельные помещения. Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания, в них легко может быть применена автоматика. Недостатком радиальных схем является то, что при них требуются большие затраты на установку распределительных щитов, прокладку кабелей и проводов.

Магистральные схемы находят наибольшее применение при

более или менее равномерном распределении нагрузки по площади цеха (например, для питания двигателей металлорежущих станков в цехах механической обработки металлов). Применяются магистральные схемы и в других случаях. Так, если технологический агрегат имеет несколько электроприемников, осуществляющих единый, связанный технологический процесс, и прекращение питания любого из них вызывает необходимость прекращения работы всего агрегата, то в таких случаях надежность электроснабжения вполне обеспечивается при магистральном питании. В отдельных случаях, когда требуется весьма высокая степень надежности питания в непрерывном технологическом процессе, применяется двустороннее питание магистральной линии.

Применение магистральных схем позволяет отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита низкого напряжения.

На практике для питания цеховых потребителей применяются обычно смешанные схемы - в зависимости от характера производства, окружающей среды и т.п.

В целом, внутризаводскую систему электроснабжения можно представить в виде многоуровневой сложной иерархической системы. В общем случае количество уровней такой системы равно шести, причем номера уровней повышаются по мере увеличения их значимости в системе электроснабжения.

К первому уровню (1УР) относятся зажимы отдельных электроприемников, на которые подается напряжение, ко второму (2УР) -групповые распределительные пункты 380/220 кВ (силовые шкафы - ШС, осветительные щиты - ЩО и т.п.) и распределительные шинопроводы (ШР), к третьему (3УР) - цеховые ТП, к четвертому (4УР) - шины РП 6 - 10 кВ, к пятому (5УР) - шины 6 - 10 кВ ГПП, к шестому (6УР) - все предприятие в целом (т.е. 6УР относится к точкам раздела сетей потребителя и электроснабжающей организации).

В частных случаях количество уровней может быть больше или меньше шести - в зависимости от конкретных условий. Так, например, между 1УР и ЗУР может быть не один групповой распределительный пункт, а два - в том случае, если от ГРП питаются более мелкие РП, от которых получают питание мелкие электроприемники. В этом случае количество уровней увеличивается. Или на предприятии могут отсутствовать РП четвертого уровня - в этом случае количество уровней уменьшается. Кроме того, уровни, имеющие разные номера, могут объединяться. Так, при питании высоковольтных (6-10 кВ) электродвигателей от шин РП объединяются 2УР и 4УР, а непосредственно от шин ГПП - 2УР и 5УР. Наибольший интерес представляет объединение разных уровней с 6УР, отражающее тот факт, что потребители могут получать питания от разных уровней - в зависимости от вида пункта приема электроэнергии. Можно считать количество потребителей, получающих энергию от уровня п+1 на порядок меньше, получающих ее от уровня п. Если от 2УР питаются 90% потребителей (включая квартиры и индивидуальные жилые дома), то от 3УР -9%, от 4УР - 0,9%, от 5УР - 0,09% и от 6УР - 0,01%. Деление СЭС на уровни отражает разницу свойств, характеризующих потребителей различных уровней, и, как следствие этого, различие требований, предъявляемых ими к электроснабжению: с повышением номера уровня эти требования ужесточаются. Это касается, прежде всего, требований к надежности и качеству электроэнергии. От того, на каком уровне находится пункт приема электроэнергии, зависит организация обслуживания электроустановок потребителя. Если 6УР и 2УР, то у потребителя нет постоянного электротехнического персонала, обслуживающего его электроустановки. Обслуживанием электрооборудования занимается специально приглашаемый для этого персонал. При 6УР и 3УР у потребителя, как правило, уже есть электромонтеры, но нет специальных инженеров-электриков; эксплуатацией электрохозяйства занимается отдел главного механика. Когда 6УР и 4УР, то на предприятии создаются отдел главного энергетика и электроцех, обслуживающие электроустановки до 1000 В; капитальный ремонт электрооборудования производится специальными сторонними организациями, электроустановки выше 1000 В также обслуживаются сторонними организациями. В тех случаях, когда 6УР и 5УР, на предприятии уже может быть персонал, имеющий доступ к обслуживанию оборудования 6 - 10 кВ, но капитальный ремонт его, как правило, производится сторонними организациями.

Как все элементы вновь сооружаемых, реконструируемых и модернизируемых СЭС, так и СЭС, в целом, должны удовлетворять всем требованиям действующих Правил устройства электроустановок. При эксплуатации СЭС должны соблюдаться нормы Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ), а также Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок (ПТБ). Персонал, эксплуатирующий электроустановки, называется электротехническим персоналом (электроперсоналом). Весь электроперсонал разделяется на пять квалификационных групп (самая высокая группа - пятая). Для получения (и подтверждения) группы электроперсонал периодически проходит проверку знаний - на знание относящихся к его сфере деятельности положений (ПТЭ), (ПТБ) и должностных инструкций и обслуживаемого оборудования.

1. Характеристика уровней в системе электроснабжения предприятия

Система электроснабжения условного предприятия от энергосистемы

с указанием уровней электроснабжения приведена на рис. 2.1.

Первой и основной группой промышленных потребителей элек-

троэнергии являются электрические двигатели (электромашины). В уста-

новках, не требующих регулироваия скорости в процессе работы,применяются исключительно электроприводы переменного тока

(асинхронные – особенно в диапазоне 0,3–630 кВт и синхронные двигатели

до 30 МВт). Нерегулируемые электродвигатели переменного тока – ос-

новной вид электроприемников впромышленности, на долю которых

приходится около 70 % суммарной мощности. В электрике электродвигателем считается электродвигатель,имеющий мощность 0,25 кВт и выше, двигатели меньшей мощности

рассматриваются как средства автоматизации и в статистику электрики не

попадают.

Различные электротермические установки составляют вторую обшир-

ную по назначению группу потребителей. Это печи сопротивления косвенно

го и прямого действия, дуговые и индукционные печи, установки диэлектри-

ческого нагрева, электролизные и гальванические (металлопокрытий), высо-

ковольтные электростатические. Как правило, от электротермических уста-

новок зависит технология и, следовательно, требования к электроснабжению.

Большая единичная мощность может определять не только систему электро-

снабжения предприятия, но и сооружение районных подстанций энергоснаб-

жающей организации.

Наконец, третью обязательную группу электропотребления составля-

ет электроосвещение (по нагрузке до десятков процентов).

Потребитель – юридическое или физическое лицо, использующее элек-

трическую энергию для производственных, бытовых или иных нужд

и получающее ее от субъекта электроэнергетики (энергоснабжающей органи-

зации). Физически это обязательно нечто выделяемое как объект (здание, со-

оружение, территория), которое имеет определенное производственно-

хозяйственное название (единичное – насосная; ряд – участок, отделение,

цех, производство, предприятие, отрасль) или территориально-административное наименование (единичное – школа, офис, пансионат; ряд – дом,квартал (село), микрорайон, город (район), область, страна). Каждый объект образует технический ценоз, где на структуру устанавливаемого электрооборудования и параметры электропотребления (мощность, расход) накладыва-ются Н-распределения по соотношению крупное-мелкое.

Теоретически и практически следует различать следующие уровни

(ступени) системы электроснабжения (рис. 2.1):

 

 

 

 

Рис. 2.1

первый уровень (1УР) – отдельный электроприемник – аппарат, меха-

 

 

низм, установка, агрегат (станок) с многодвигательным приводом или другой

группой электроприемников, связанных технологически или территориально

и образующих единое изделие с определенной (документально обозначенной

заводом-изготовителем) паспортной мощностью; питание по одной линии

(отдельным приемником электрической энергии может быть трансформатор,

преобразователь, преобразующие электроэнергию в электроэнергию же, но с

другими параметрами по напряжению, роду тока, частоте, и питающие,

обычно блочно, специфические электроприемники или их группы);

второй уровень (2УР) – щиты распределительные и распределительные

пункты напряжением до 1 кВ переменного и до 1,5 кВ постоянного тока, щи-ты управления и щиты станций управления, шкафы силовые, вводно-

распределительные устройства, установки ячейкового типа, шинные выводы, сборки, магистрали;

третий уровень (3УР) – щит низкого напряжения трансформаторной

подстанции 10(6)/0,4 кВ или сам трансформатор (при рассмотрении следую-

щего уровня – загрузка трансформатора с учетом потерь в нем);

четвертый уровень (4УР) – шины распределительной подстанции РП

0(6) кВ (при рассмотрении следующего уровня – загрузка РП в целом);

пятый уровень (5УР) – шины главной понизительной подстанции, под-

станции глубокого ввода, опорной подстанции района;

шестой уровень (6УР) – граница раздела предприятия и энергоснаб-

жающей организации (заявляемый (договорной), присоединяемый, лимити-

руемый, контролируемый и отчетный уровень).

Указанное количество уровней, если рассматривать систему электро-

снабжения предприятия в целом, можно считать минимальным. Близкие (по-

добные) схемы и подход можно применить к системе обслуживания и ремон-

та электрооборудования, к другим системам электрики, связанным с созда-

нием и управлением электрического хозяйства.

Особенность 6УР заключается в том, что для этого уровня имеются

наиболее достоверные, сравнимые и обширные данные по заявленному по-

лучасовому максимуму нагрузки Р3(mах), фактическому максимуму Рф(mах)

в режимные дни, среднегодовой и среднесуточной нагрузке и др. Это же от-

носится к сведениям по качеству электроэнергии, значениям реактивной

энергии, напряжения, токов КЗ и другим сведениям, определенным техниче-

скими условиями. Но именно на этом уровне в наибольшей степени непри-

менима классическая электротехника, нет аналога, имеющего классический__физический смысл: нет одной ЛЭП, трансформатора, выключателя и т. д.

Связей (если сделать сечение по 6УР) всегда несколько, и их количество мо-

жет доходить до нескольких десятков.

1. Качество электроэнергии

Качество электрической энергии — степень соответствия параметров электрической энергии их установленным значениям. В свою очередь, параметр электрической энергии — величина, количественно характеризующая какое-либо свойство электрической энергии. Под параметрами электрической энергии понимают напряжение, частоту, форму кривой электрического тока. Качество электрической энергии является составляющей электромагнитной совместимости, характеризующей электромагнитную среду^[2][3].

Качество электрической энергии может меняться в зависимости от времени суток, погодных и климатических условий, изменения нагрузки энергосистемы, возникновение аварийных режимов в сети и т.д.

Снижение качества электрической энергии может привести к заметным изменениям режимов работы электроприёмников и в результате уменьшению производительности рабочих механизмов, ухудшению качества продукции, сокращению срока службы электрооборудования, повышению вероятности аварий.

В России показатели и нормы качества электрической энергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети или электроустановки потребителей устанавливаются ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».

В связи с развитием рыночных отношений в электроэнергетике электроэнергию следует рассматривать не только как физическое явление, но и как товар, который должен соответствовать определённому качеству и требованиям рынка. Федеральный закон «Об электроэнергетике» определяет ответственность энергосбытовых организаций и поставщиков электроэнергии перед потребителями за надёжность обеспечения их электрической энергией и её качество в соответствии с техническими регламентами и иными обязательными требованиями.

 

1. Системы теплоснабжения: классификация, характеристика, виды теплосетей

Различают два вида теплоснабжения – централизованное и децентрализованное. При децентрализованном теплоснабжении источник и потребитель тепла находятся близко друг от друга. Тепловая сеть отсутствует. Децентрализованное теплоснабжение разделяют на местное (теплоснабжение от местной котельной) и индивидуальное (печное, теплоснабжение от котлов в квартирах).

В зависимости от степени централизации системы централизованного теплоснабжения (ЦТС) можно разделить на четыре группы:

1. групповое теплоснабжение (ТС) группы зданий;

2. районное – ТС городского района;

3. городское – ТС города;

4. межгородское – ТС нескольких городов.

Процесс ЦТС состоит из трех операций – подготовка теплоносителя (ТН), транспорт ТН и использование ТН.

Подготовка ТН осуществляется на теплоприготовительных установках ТЭЦ и котельных. Транспорт ТН осуществляется по тепловым сетям. Использование ТН осуществляется на теплоиспользующих установках потребителей.

Комплекс установок, предназначенных для подготовки, транспорта и использования теплоносителя называется системой централизованного теплоснабжения.

Различают две основные категории потребления тепла:

- Для создания комфортных условий труда и быта (коммунально-бытовая нагрузка). Сюда относят потребление воды на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение (ГВС), кондиционирование;

- Для выпуска продукции заданного качества (технологическая нагрузка).

По уровню температуры тепло подразделяется на:

- низкопотенциальное, с температурой до 150 ⁰С;

- среднепотенциальное, с температурой от 150 ⁰С до 400 ⁰С;

- высокопотенциальное, с температурой выше 400 ⁰С.

Коммунально-бытовая нагрузка относится к низкопотенциальным процессам. Максимальная температура в тепловых сетях не превышает 150 ⁰С (в прямом трубопроводе), минимальная – 70 ⁰С (в обратном). Для покрытия технологической нагрузки как правило применяется водяной пар с давлением до 1,4 МПа.

В качестве источников тепла применяются теплоподготовительные установки ТЭЦ и котельных. На ТЭЦ осуществляется комбинированная выработка тепла и электроэнергии на основе теплофикационного цикла. Раздельная выработка тепла и электроэнергии осуществляется в котельных и на конденсационных электростанциях. При комбинированной выработке суммарный расход топлива ниже, чем при раздельной.

Весь комплекс оборудования источника теплоснабжения, тепловых сетей и абонентских установок называется системой централизованного теплоснабжения.

Системы теплоснабжения классифицируются по типу источника теплоты (или способу приготовления теплоты), роду теплоносителя, способу подачи воды на горячее водоснабжение, числу трубопроводов тепловой сети, способу обеспечения потребителей, степени централизации.

По типу источника теплоты различают три вида теплоснабжения:

- централизованное теплоснабжение от ТЭЦ, называемое теплофикацией;

- централизованное теплоснабжение от районных или промышленных котельных;

- децентрализованное теплоснабжение от местных котельных или индивидуальных отопительных агрегатов.

По сравнению с централизованным теплоснабжением от котельных теплофикация имеет ряд преимуществ, которые выражаются в экономии топлива за счет комбинированной выработки тепловой и электрической энергии на ТЭЦ; в возможности широкого использования местного низкосортного топлива, сжигание которого в котельных затруднительно; в улучшении санитарных условий и чистоты воздушного бассейна городов и промышленных районов благодаря концентрации сжигания топлива в небольшом количестве пунктов, размещенных, как правило, на значительном расстоянии от жилых кварталов, и более рациональному использованию современных методов очистки дымовых газов от вредных примесей.

По роду теплоносителя системы теплоснабжения разделяются на водяные и паровые. Паровые системы распространены в основном на промышленных предприятиях, а водяные системы применяются для теплоснабжения жилищно-коммунального хозяйства и некоторых производственных потребителей. Объясняется это рядом преимуществ воды как теплоносителя по сравнению с паром: возможностью центрального качественного регулирования тепловой нагрузки, меньшими энергетическими потерями при транспортировке и большей дальностью теплоснабжения, отсутствием потерь конденсата греющего пара, большей комбинированной выработкой энергии на ТЭЦ, повышенной аккумулирующей способностью.

По способу подачи воды на горячее водоснабжение водяные системы делятся на закрытые и открытые.

В закрытых системах сетевая вода используется только как теплоноситель и из системы не отбирается. В местные установки горячего водоснабжения поступает вода из питьевого водопровода, нагретая в специальных водоводяных подогревателях за счет теплоты сетевой воды.

В открытых системах сетевая вода непосредственно поступает в местные установки горячего водоснабжения. При этом не требуются дополнительные теплообменники, что значительно упрощает и удешевляет устройство абонентского ввода. Однако потери воды в открытой системе резко возрастают (от 0,5—1 % до 20— 40 % общего расхода воды в системе) и состав воды, подаваемой потребителям, ухудшается из-за присутствия в ней продуктов коррозии и отсутствия биологической обработки.

Достоинства закрытых систем теплоснабжения заключаются в том, что их применение обеспечивает стабильное качество горячей воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, одинаковое с качеством водопроводной воды; гидравлическую изолированность воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, от воды, циркулирующей в тепловой сети; простоту контроля герметичности системы по величине подпитки.

Основными недостатками закрытых систем являются усложнение и удорожание оборудования и эксплуатации абонентских вводов из-за установки водо-водяных подогревателей и коррозии местных установок горячего водоснабжения вследствие использования недеаэрированной воды.

Основные достоинства открытых систем теплоснабжения заключаются в возможности максимального использования низкопотенциальных источников теплоты для подогрева большого количества подпиточной воды. Поскольку в закрытых системах подпитка не превышает 1 % расхода сетевой воды, возможность утилизации теплоты сбросной и продувочной воды на ТЭЦ с закрытой системой значительно ниже, чем в открытых системах. Кроме того, в местные установки горячего водоснабжения в открытых системах поступает деаэрированная вода, поэтому они меньше подвержены коррозии и более долговечны.

Недостатками открытых систем являются: необходимость устройства на ТЭЦ мощной водоподготовки для подпитки тепловой сети, что удорожает станционную водоподготовку, особенно при повышенной жесткости исходной сырой воды; усложнение и увеличение объема санитарного контроля за системой; усложнение контроля герметичности системы (поскольку величина подпитки не характеризует плотность системы); нестабильность гидравлического режима сети.

По числу трубопроводов различают одно-, двух- и многотрубные системы. Причем для открытой системы минимальное число трубопроводов — один, а для закрытой— два. Самой простой и перспективной для транспортировки теплоты на большие расстояния является однотрубная открытая система теплоснабжения. Однако область применения таких систем ограничена в связи с тем, что ее реализация возможна лишь при условии равенства расхода воды, необходимого для удовлетворения отопительно-вентиляционной нагрузки, расходу веды для горячего водоснабжения потребителей данного района. Для большинства районов нашей страны расход воды на горячее водоснабжение значительно меньше (в 3—4 раза) расхода сетевой воды на отопление и вентиляцию, поэтому в теплоснабжении городов преимущественное распространение получили двухтрубные системы. В двухтрубной системе тепловая сеть состоит из двух линий: подающей и обратной.

По способу обеспечения потребителей теплотой различают одно
ступенчатые и многоступенчатые системы теплоснабжения. В одно
ступенчатых системах потребители теплоты присоединяются к тепловым сетям непосредственно. Узлы присоединения потребителей к сети
называются абонентскими вводами или местными тепловыми пунктами (МТП). На абонентском вводе каждого здания устанавливаются подогреватели горячего водоснабжения, элеваторы, насосы, контрольно-измерительные приборы и регулирующая арматура для изменения параметров теплоносителя в местных системах потребителей.

В многоступенчатых системах между источником теплоты и потребителями размещаются центральные тепловые пункты или подстанции (ЦТП), в которых параметры теплоносителя изменяются в зависимости от расходования теплоты местными потребителями. На ЦТП размещаются центральная подогревательная установка горячего водоснабжения, центральная смесительная установка сетевой воды, подкачивающие насосы холодной водопроводной воды, авторегулирующие и контрольно-измерительные приборы. Применение многоступенчатых систем с ЦТП позволяет снизить начальные затраты на сооружение подогревательной установки горячего водоснабжения, насосных установок и авторегулирующйх устройств благодаря увеличению их единичной мощности и сокращению числа элементов оборудования.

Оптимальная расчетная производительность ЦТП зависит от планировки района, режима работы потребителей и определяется на основе технико-экономических расчетов.

По степени централизации теплоснабжение можно разделить на групповое — теплоснабжение группы зданий, районные – теплоснабжение нескольких групп зданий, городское – теплоснабжение нескольких районов, межгородское – теплоснабжение нескольких городов.

12345Следующая ⇒

Поделиться: