Внутризаводское распределение электроэнергии выполняют по магистральной, радиальной или смешанной схеме. Выбор схемы определяется категорией надежности ЭП, их территориальным размещением, особенностями режимов работы. Выбор схемы осуществляется на основании технико-экономического сравнения вариантов.
Под радиальной схемой подразумевается такая, при которой от ТП (районной энергосистемы или ТЭЦ) линии электрической сети выполняются независимыми друг от друга и без ответвлений по пути следования к приемному пункту. Радиальные схемы обладают большой гибкостью, удобством эксплуатации и как правила, строятся по ступенчатому принципу.
Радиальные схемы распределения электроэнергии применяются только в тех случаях, когда нагрузки рассредоточены от центра питания. Радиальные схемы могут быть двух- или одноступенчатыми. Чаще применяются радиальные схемы с числом ступеней не более двух. Одноступенчатые схемы применяются на малых предприятиях, где распределяемая мощность и территория невелика. На больших и средних предприятиях применяются как одноступенчатые, так и двухступенчатые схемы. Одноступенчатые радиальные схемы на таких предприятиях применяются для питания крупных сосредоточенных нагрузок (насосные, компрессорные, преобразовательные агрегаты, электропечи и т.п.) непосредственно от центра питания (ГПП, ТЭЦ и т.п.), а также для питания цеховых п/ст от рассредоточенных ПГВ. Для питания небольших цеховых п/ст и ЭП ВН, как правило, применяются двухступенчатые схемы, так как нецелесообразно и не экономично загружать основные энергетические центры предприятия (ГПП, ТЭЦ) большим числом мелких отходящих линий.
Радиальные схемы с числом ступеней более двух громоздки и нецелесообразны, так как усложняются коммутации и защита.
При двухступенчатых радиальных схемах применяются промежуточные распределительные пункты (РП). Вся коммутационная аппаратура устанавливается на РП, а на питаемых от них цеховых ТП предусматривается преимущественно глухое присоединение трансформаторов. Иногда цеховые трансформаторы присоединяются через выключатель нагрузки или разъединитель.
РП и п/ст с ЭП I и II категорий питаются, как правило по двум радиальным линиям, которые работают раздельно каждая на свою секцию; при отключении одной из них нагрузка автоматически воспринимается другой секцией.
Магистральной схемой называется такая схема, при которой питание нескольких ТП осуществляется ответвлениями от одной или двух проходящих рядом параллельных линий (одиночных или двойных магистралей).
Магистральные схемы 10 (6) кВ следует применять при распределенных нагрузках и таком взаимном расположении п/ст, когда линии от ИП до ЭП могут быть проложены без значительных обратных направлении.
Магистральные схемы имеют следующие преимущества:
1) позволяют лучше загрузить при нормальном режиме кабели, сечение которых выбрано было по экономической плотности тока, по току КЗ или по после аварийному режиму;
2) позволяют сэкономить число шкафов на РП или на другом питающем пункте, так как к одной магистральной линии присоединяется несколько п/ст;
3) позволяют легче выполнить резервирование цеховых п/ст или РП от другого независимого ИП в случае аварии на основном питающем центре.
К недостаткам магистральных схем относятся:
1) усложнение схем коммутации при присоединении цеховых п/ст по сравнению с радиальными схемами, в которых цеховые трансформаторы в большинстве случаев присоединяются наглухо;
2) одновременное отключение ЭП нескольких производственных участков или цехов, питающихся от одной магистрали при ее повреждении.
Число цеховых трансформаторов, получающих питание от одной магистрали 10 кВ, зависит от их мощности и от ответственности питаемых ЭП. Обычно оно принимается два-три при мощности трансформаторов 1000 – 2500 кВ∙А и четыре-пять – при мощности 250-630 кВ∙А.
По степени надежности электроснабжения магистральные схемы подразделяются на две основные группы.
В первую группу входят простые магистральные схемы – одиночные и кольцевые. Они применяются главным образом для питания подстанций малой мощности.
Одиночные магистрали без резервирования применяются в тех случаях, когда можно допустить перерыв в питании на время, необходимые для отыскания, отключения и восстановления поврежденного участка магистрали.
Одиночные магистрали с глухими отпайками, т.е. магистрали без разъединителей на входе и выходе, применяются главным образом на ВЛ.
Кольцевые магистрали на промышленных предприятиях применяются редко.
Для питания ЭП I и II категорий должны применятся более надежные схемы с двумя и более параллельными сквозными магистралями.
Число подстанций, присоединяемых к магистральным линиям 35-220 кВ, выбирается исходя из экономических соображений, требуемой степени надежности, действие релейной защиты, а также с учетом характера питаемых потребителей. Не рекомендуется присоединять к одной линии более трех-четырех п/ст при мощности трансформаторов до 25 МВ∙А и более двух-трех п/ст с трансформаторами большей мощности.