Система электроснабжения космодрома

Система электроснабжения космодрома предназначена для приема электроэнергии от внешних и автономных источников электроэнергии, подачи ее по ЛЭП -220, 100, 35 кВ к основным потребителям, преобразования энер­гии до 6 (10) кВ и передачи ее основным потребителям систем внутреннего электроснабжения ТК и СК и других объектов инфраструктуры.

Система внешнего электроснабжения космодрома получает электро­энергию на головные понизительные подстанции (ГПП) от энергосистемы ре­гиона (для космодрома Байконур - от энергосистемы республики Казахстан) и распределяет ее напряжение 110 кВ и 35 кВ по сетевым подстанциям (ПС) площадок, ТК и СК и других объектов инфраструктуры.

Особенностью внешней системы электроснабжения космодрома являет­ся то, что на территории космодрома располагается постоянно действующий источник электрической энергии и тепла - теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) и ре­зервно-пиковый источник - газотурбинная электростанция (ГТЭ).

Система внутреннего электроснабжения площадок, ТК и СК и дру­гих объектов инфраструктуры включает в себя резервные электростанции (стационарные и мобильные), внутриплощадочные электрические сети до и выше 1 кВ, потребительские трансформаторные подстанции. Система внут­реннего электроснабжения получает электроэнергию от системы внешнего электроснабжения через ПС и распределяет ее по трансформаторным подстан­циям объектов. Резервные дизель-электрические станции (ДЭС) системы внутреннего электроснабжения замещают систему внешнего электроснабже­ния в случае ее аварийного отключения и при несоответствии показателей ка­чества электроэнергии установленным.

В качестве резервного источника электроэнергии может использоваться энергопоезд. В состав энергопоезда ГТЭ-24 входят два турбовагона, вагон управления, вагон распределительных устройств и вагон вспомогательного оборудования, В турбовагоне размещен турбогенератор мощностью 12 МВт, напряжением 6 кВ и частотой 50 Гц; в вагоне управления - устройства защиты и управления энергопоезда; в вагоне распределительных устройств - распре­делительное устройство б кВ и трансформаторы собственных нужд; в вагоне вспомогательного оборудования - насосы и сепараторы топлива.

Потребители электроэнергии космодрома, в зависимости от требований бесперебойности и надежности, подразделяются на три категории.

Потребители 1-й категории - электроприемники, обеспечивающие боевое дежурство, подготовку и пуск РКН. В зависимости от допустимых пе­рерывов в электроснабжении потребители 1-й категории подразделяются на две группы: группа 1 -А - потребители, не допускающие перерыва в электро­снабжении; группа 1-Е - потребители, допускающие перерыв в электроэнер­гии на время автоматического включения резервного источника электроэнер­гии, Электроснабжение потребителей 1-й категории осуществляется не менее чем от двух независимых источников электроэнергии с устройством автоматического включения резервного источника.

Потребители 2-й категории - электроприемники, обеспечивающие боевое дежурство, перерыв в электроснабжении которых допускается на время, необходимое для включения резервного источника энергии, что не приводит к снижению боевой готовности. Электроснабжение потребителей 2-й категории осуществляется от двух независимых источников электроэнергии, при этом допускается включение резервного источника обслуживающим расчетом.

Потребители 3-й категории - электроприемники, перерыв в электро- снабжении которых допускается на время, требуемое для проведения ремонтно-профилактических работ в системе электроснабжения или ликвидации аварий. Электроснабжение потребителей 3-й категории осуществляется, как правило, от одного источника электроэнергии.

Основные показатели качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-87:

1) отклонение напряжения

, (1.1)

где U(t) - действующее значение напряжения;

U_Н - номинальное напряжение.

Действующее напряжение определяется по формуле

U(t)=1/3 (U_АВ(1) + U_ВС(1) + U_АС(1)), (1.1,а)

где U_АВ(1), U_ВС(1), U_АС(1) - действующие значения междуфазных напряжений основной частоты.

Для сетей до 1 кВ ±5% и = ±10%; для сетей

до 6-20 кВ = ±10%;

2) размах изменения напряжения

, (1.2)

где U_i, U_i+1 - значения следующих друг за другом экстремумов напряжения.

К размахам изменения напряжения относят одиночные изменения напряжения любой формы с частотой повторения от двух раз в минуту

(1/30 Гц) до одного раза в час (1/3600 Гц). Для ламп накаливания

= 0,1%, для остальных приемников = 0,2%;

3) доза колебаний напряжения

dt, (1.3)

где Q = 10 мин - время накопления усталости зрительного восприятия;

g_t= 0,1 - 0,64 - коэффициент приведения действительных размахов на­пряжения к эквивалентным, который отражает восприимчивость глаза к мер­цанию светового потока от ламп освещения с частотой f и размахом U_f, отне­сенным к частоте максимальной чувствительности; - действительное значение составляющих разложения в ряд Фурье изменений напряжения с размахом .

Допустимое максимальное значение дозы колебаний напряжения в электрической сети не должно превосходить: <0,018 с лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение; = 0,018 - 0,034 - с лампами накаливания во всех других помещениях; < 0,079 - с люминесцентными лампами;

4) коэффициент несинусоидальности кривой напряжения

, (1.4)

где U_n - действующее значение n -й (n =(2,N) гармонической составляющей напряжения;

N - порядок последней из учитываемых гармоник.

Нормальные и максимальные допустимые значения коэффициента не должны превышать соответственно: в сети напряжением до 1 кВ - 5 и 10%; в сети 6-20 кВ - 4 и 8%; в сети 35 кВ - 3 и 6%; в сети 11О кВ и выше - 2 и 4%;

5) коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения нечет­ного (четного) порядка

k _U(n) = (1.5)

Нормальные и максимальные допустимые значения коэффициента не должны превышать соответственно: в сети напряжение до 1 кВ - 3 и 6%; в се­ти 6 - 20 кВ - 2,5 и 5%; в сети 35 кВ - 2 и 4%; в сети 110 кВ и выше - 1 и 2%;

6) коэффициент обратной последовательности напряжений

k_2U = , (1.6)

где U₂₍₁₎ - действующее значение напряжение обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений.

Действующее значение напряжения обратной последовательности

определяется по формуле

, (1.6,а)

где y_A., y_B, y_C -проводимости фаз А, В, С и нулевого провода.

Нормальные и максимальные допустимые значения действующего напряжения обратной последовательности не должны превышать соответственно 2 и 4%;

7) коэффициент нулевой последовательности напряжений

k _О(1)= , (1.7)

где U _О(1) – действующее значение напряжения нулевой последовательности основной частоты; U_НФ - номинальное значение фазного напряжения.

Величина U_{О(1 )} определяется по формуле

U_{O(1) =} ,

где y_A,_..y_В, y_С - проводимости фаз А, В, С и нулевого провода.

Нормальные и максимальные допустимые значения коэффициента не должны превышать соответственно 2 и 4%;

8) длительность провала напряжения

, (1.8)

где t _нач - момент времени начала провала напряжения;

t _вос - момент времени восстановления напряжения до первоначального или близкого к нему уровня.

Допустимые значения длительности провалов напряжения государственный стандарт не регламентирует;

9) импульсное напряжение

. (1.9)

Допустимые значения импульсного напряжения государственный стан­дарт не регламентирует;

10) отклонение частоты

(1.10)

где f, f_H - текущее и номинальное значения частоты.

Нормальные и максимальные допустимые значения отклонения часто­ты не должны превышать соответственно ± 0,2 Гц и ± 0,4 Гц. В послеаварийных режимах допускается отклонение частоты от - 0,5 Гц до 1 Гц в течение не более 90 часов в год.