СХЕМЫ ПИТАНИЯ СИЛОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

В цеховых сетях различают питающую и распределительную сети. Линии цеховой сети, отходящие от цеховой трансформаторной подстанции или вводного устройства, образуют питающую сеть, а линии, подводящие энергию от шинопроводов или распределительных пунктов непосредственно к электроприемникам, - распределительную сеть.

Схемы могут быть: радиальными, магистральными и смешанными, с односторонним и двусторонним питанием.

При магистральной схеме питание от подстанций к отдельным узлам нагрузки и мощным приемникам осуществляется по отдельной линии.

Магистральные силовые питающие сети рекомендуется применять:

в энергоемких производствах при распределении электроэнергии от трансформаторов мощностью 1600 и 2500 кВ·А;

при создании модульных сетей для производств с равномерно распределенной нагрузкой по площади цеха;

при частых заменах технологического оборудования.

Чаще всего такие схемы применяют в цехах машиностроительных заводов, в цехах цветной металлургии, на предприятиях приборостроения, в экспериментальных производствах и др.

Магистральные сети выполняют шинопроводами или кабелями.

Подключение магистрали к сборным шинам распредустройства КТП осуществляют через линейные автоматические выключатели или наглухо, без коммутационного аппарата (рис. 2.1 и 2.2).

Магистрали выполняют неизолированными шинами или комп­лектными шинопроводами типа ШМА. При глухом присоединении магистрали к трансформатору ("блок трансформатор - магистраль") схемы отличаются простотой, надежностью и экономичностью и могут быть реализованы при применении комплектных и некомплектных трансформаторных подстанций.

Схемы блоков трансформатор - магистраль применяют, как правило, с числом отходящих от КТП магистралей, не превышающих

числа установленных трансформаторов. К трансформаторам мощностью 1000 и 2500 кВ·А допускается подключать по две магистрали. Во всех указанных случаях пропускная способность магистральных шинопроводов не должна превышать пропускную способность питающего трансформатора с учетом его перегрузочной способности в послеаварийном режиме. Рекомендуемое количество комплектных шинопроводов, подключаемых к ТП, приведены в табл. 2.1 [1].

Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, относят к высоконадежным элементам системы электроснабжения. Их применяют для питания потребителей любой категории надежности. Если требуется резервирование питания, то применяют двухтрансформаторные подстанции с установкой ABP на секционном выключателе (рис. 2.3).

Таблица 2.1. Количество комплектных шинопроводов, подключаемых к КТП

При использовании однотрансформаторных подстанций, секционный выключатель устанавливают в цехе (рис. 2.4); он должен быть сблокирован с выключателем, установленным на подстанции.

Для энергоемких приемников I категории надежности применяют магистральную схему, приведенную на рис. 2.5. ЩСУ1 и ЩСУ2, питающие ответственные потребители, получают питание от двух магистралей; менее ответственные потребители питаются от одной магистрали (РП1 и ΡΠ2).

Магистральные сети, выполненные комплексными шинопроводами, имеют высокую стоимость, поэтому их применяют при трех и более ответвлениях с токами не менее 250 А. При сложных трассах (большом числе поворотов, разных отметках и др.) целесообразно отдельные участки шинопровода заменять многоамперным кабелем и прокладывать на минимально допустимой ПУЭ высоте от уровня пола или площадки обслуживания - 2,5 м.

Для электроприемников I и II категорий надежности при их ком­пактном расположении в цехе применяют схему блока ТП-щит (рис. 2.6).

При расположении ТП и щита в одном помещении или в соседних помещениях не требуется установка коммутационных аппаратов на магистралях и шины щита рассматривают как продолжение сборных шин ТП. Такие схемы рациональны при питании от ТП группы электродвигателей - насосов, компрессоров, вентиляторов.

Рис. 2.6. Схема блока ТП - щит

Магистральные схемы, выполненные комплектными шинопроводами типа ШМА-68 H-1600, допускающими кратковременные перегрузки, используют для питания машин контактной сварки. Питание электроосвещения, устройств бесконтактной автоматики и других потребителей, предъявляющих повышенные требования к качеству электроэнергии, при этом осуществляют от отдельных трансформаторов.

Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, прокладывают в зонах, где их повреждение транспортом или перемещаемыми грузами маловероятно.

Ответвления от магистральных шинопроводов длиной до 6 м к вводным устройствам технологического оборудования, к щитам, распределительным пунктам и другим электроустройствам, имеющим на вводе аппараты защиты, как правило, выполняют без автоматических выключателей на шинопроводах. При больших длинах ответвлений подключение к магистральному шинопроводу осуществляют через вводный аппарат.

В тех случаях, когда характер среды в цехе или размещение техно­логического оборудования по площади цеха делают невозможным применение магистральных шинопроводов, используют кабельные магистрали (рис. 2.7).

Как правило, сечение кабельных магистралей выполняют одинаковым по всей длине, однако с целью экономии проводникового материала допускается снижение сечения кабельной линии на участках, питающих отдельные РП.

При радиальной схеме питание одного достаточно мощного по­требителя или группы потребителей осуществляют от ТП ли вводного устройства по отдельной питающей линии.

Радиальные схемы выполняют одноступенчатыми, когда питание осуществляется непосредственно от ТП (РП3 на рис. 2.8) и двух­ступенчатыми, когда питание осуществляется от промежуточного РП (ΡΠ2).

Радиальные схемы применяют для питания сосредоточенных нагрузок большой мощности, при неравномерном размещении приемников в цехе или на отдельных его участках, а также для питания приемников во взрывоопасных, пожароопасных и пыльных помещениях, где невозможно применение магистральных схем. Их выполняют кабелями или проводами, прокладываемыми открыто, в трубах, в специальных каналах.

К достоинствам радиальных схем относятся: высокая надежность и удобство автоматизации, поэтому они рекомендуются для питания потребителей I категории.

Рис. 2.7. Схема кабельных магистралей.

К недостаткам этих схем относятся: значительный расход проводникового материала, ограниченная гибкость сети при перемещениях технологического оборудования, необходимость в дополнительных площадях для размещения силовых РП.

Питание отдельных потребителей (исключая потребителей мощностью более 55 кВт) в цехе осуществляют от распределительных шинопроводов, распределительных щитов и пунктов, щитов и шкафов станций управления.

Выбор схемы распределения зависит от условий среды в цехе, от размещения и габаритов технологического оборудования, от особенностей подъемно-транспортных работ в цехе. При нормальном характере среды в цexe и расположении оборудования рядами для распределения электроэнергии используют комплектные шинопроводы типа ШРА, выпускаемые на токи 250,400,630 А. Отдельные приемники подключают к ШРА через ответвительные коробки кабелем или проводом, проложенным в трубах или металлорукавах. Ответвления от ШРА длиной до 6 м к вводным устройствам технологического оборудования, имеющим собственный защитный аппарат, выполняют без установки аппарата защиты. При большей длине, в ответвительных коробках ШРА устанавливают автоматический выключатель или предохранитель. На каждой секции ШРА длиной 3 м предусматривают восемь ответвительных коробок (по четыре с каждой стороны).

С целью рационального использования шинопроводов количество подключенных потребителей должно быть не менее двух на каждые 6м ШРА[1].

Для штепсельного присоединения ответвительных коробок на секциях шинопровода предусмотрены окна с автоматическими закрывающимися шторками. Это обеспечивает безопасное присоединение коробок к шинопроводу, находящемуся под напряжением в процессе эксплуатации. При открывании крышки коробки питание приемника электроэнергии прекращается. Присоединение ШРА к магистральному шинопроводу осуществляется кабельной перемычкой, соединяющей вводную коробку ШРА с ответвительной секцией ШМА. Вводная коробка ШРА может быть установлена на конце секции или в месте стыка двух секций.

Рис. 2.8. Радиальная схема распределения электроэнергии

Радиальные схемы распределительных сетей с силовыми пунктами, на которых установлены аппараты защиты ответвлений, применяют в местах, где использованию ШРА препятствуют наличие кранов, условия среды, условия территориального распределения электроприемников и другие условия. При этом распределительные устройства (РП, ЩСУ, СУ) располагают как можно ближе к электроприемникам.

Следует избегать питание малоамперных (до 20 А) электропри­емников отдельными линиями от силовых пунктов, в особенности от пунктов с автоматическими выключателями. В этом случае подключение приемников возможно по схеме "шлейфа" (M4, М5, M6 на рис. 2.8) или под один защитный аппарат (Ml, M2).

При наличии в цехе подвижного инструмента (например, при работе на сборочном конвейере) его питание осуществляют от комплектных троллейных шинопроводов с медными шинами. Для главных троллеев мостовых кранов и другого подъемно-транспортного оборудования такие шинопроводы применяют в тех случаях, когда применение открытых троллеев недопустимо по условиям стесненности или повышенной опасности поражения электрическим током.

ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

Питание электрического освещения, как правило, производится от общих для силовых и осветительных нагрузок трансформаторов напряжением 380/220 В самостоятельными линиями.

Если в цехе имеются нагрузки, ухудшающие показатели качества электроэнергии, то питание таких нагрузок и освещения осуществляют от разных трансформаторов.

Осветительные сети внутреннего освещения подразделяют на питающие и групповые. К питающей сети относят линии, прокладываемые от ТП или вводно-распределительного устройства (ВРУ) до групповых щитков, к групповой сети - линии от групповых щитиков до светильников (рис. 2.9). С целью рационального использования автоматических выключателей трансформаторной подстанции, групповые щитки питают от магистральных щитков (пунктов) (рис. 2.10, 2.11). Если в цехе используется схема блока трансформатор - магистраль, то магистральные пункты питают от головных участков магистрали (рис. 2.12).

В схеме электрического освещения предусматривают раздельное питание рабочего и аварийного освещения. В цехах, где установлено несколько трансформаторов, эти виды освещения питают от разных трансформаторов, присоединенных к независимым источникам. Если установлен один трансформатор, то питание рабочего и аварийного освещения осуществляют отдельными линиями, начиная

от магистрального щитка (рис. 2.13).

В зависимости от мощности осве­тительной нагрузки, размеров и конфигурации осветительной сети, питающую линию подводят непосредственно к групповому щитку или к магистральному пункту.

Возможен также вариант, когда от магистрального пункта отходят как групповые линии к светильникам, так и линии к групповым щиткам или осветительным шинопроводам (рис. 2.14).

В качестве осветительных магист­ральных и групповых щитков применяют распределительные пункты серии ΠΡ8513 с трехполюсными автоматическими выключа­телями и ПОР 8513 с однополюсными автоматическими выключателями.

В больших производственных зданиях осветительную питающую сеть выполняют с использованием рас­пределительных шинопроводов типа ШРА. В этом случае вместо групповых щитков к шинопроводу подключают группы светильников через отдельные аппараты защиты и управления.

Рис. 2.10. Схема питания рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения от однотрансформаторных КТП: 1- КТП; 2- магистральный щиток (пункт); 3- групповой щиток освещения; 4- групповой щиток аварийного освещения; 5 - линия питающей сети рабочего освещения; 6 - линия питающей сети аварийного (эвакуационного) освещения; 7- питание рабочего освещения других участков здания или силовых потребителей

Рис. 2.11. Схема питания рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения от двухтрансформаторной КТП: 1 - КТП; 2-магистральный щиток (пункт); 3-групповой щиток освещения; 4 - групповой щиток аварийного освещения; 5 - линия питающей сети рабочего освещения;6 - линия питающей сети аварийного (эвакуационного)

освещения; 7 - питание рабочего освещения других участков здания или силовых потребителей

Рис. 2.12. Схема рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения от блоков трансформатор - магистраль: 1- КТП; M1, M2- магистральные шинопроводы; 2- магистральные пункты; 3- групповой щиток рабочего освещения; 4- групповой щиток аварийного освещения; 5-линия питающей сети аварийного освещения; 6 - линия питающей сети рабочего освещения; 7- питание рабочего освещения других участков здания или силовых потребителей

Групповая сеть предназначена для непосредственного подключения светильников внутреннего освещения и штепсельных розеток. На рис. 2.15 представлены схемы групповых линий при трехфазной системе с нулевым проводом.

На рис. 2.16 представлены варианты распределения ламп между фазами в трехфазной группе.

Верхний вариант оптимален с точки зрения потерь напряжения в линии, так как "центры тяжести" нагрузок всех фаз в этом случае совпадают. Но этот вариант не является лучшим в отношении ослабления пульсаций освещенности и, кроме того, в случае отключения одной-двух фаз создается случайное распределение освещенности вдоль линий.

Рис. 2.13. Схема питания освещения от однотрансформаторной подстанции: 1- КТП; M- магистраль; 2- магистральный щиток; 3- групповой щиток рабочего освещения; 4- групповой щиток аварийного освещения; 5, 6- питающие линии рабочего и аварийного освещения

Нижний вариант применяют наиболее часто, так как он лишен недостатков верхнего варианта.

Рис. 2.14. Схема питания групповых щитков и групповых линий от магистрального щитка:

1-магистральный щиток; 2- групповой щиток; 3- групповая линия

Рис. 2.15. Схемы групповых линий при трехфазной системе с нулевым проводом:

1 - двухпроводная; 2-двухпроводная для взрывоопасных помещений класса B-1; 3 - трехпроводная; 4- четырехпроводная, защищаемая однонолюсными автоматическими выключателями; 5- четырехпроводная, защищаемая трехполюсным автоматическим выключателем

Рис. 2.16. Варианты распределения ламп между фазами в трехфазной группе

Групповые сети выполняют также осветительными шинопроводами: двухпроводными (фаза - нуль) ШОС2-25, ШОС80 и четырехпроводными (три фазы - нуль) ШОС4-25. если нагрузка их не менее 50 % номинального тока шинопровода. Шинопроводы используют в помещениях любого назначения с нормальной средой, кроме особо сырых, при расположении светильников рядами.

Питание групповых сетей осуществляют также от групповых пун­ктов, в качестве которых используют серию пунктов ПР (ПОР) 8513, заменяющую серию осветительных ящиков (ЯОУ8500, Я В, ЯP). Для групповых сетей находят применение щитки типов ОП. ОШ, ОЩВ. УОЩВ. Щитки рассчитаны на напряжение 380/220 В, укомплектованы однополюсными автоматическими выключателями; ток pacцепителей одинаков для всех автоматических выключателей одного щитка. Количество и сечение проводов, присоединяемых к вводному зажиму, до 2х50 мм2.

Для групповых осветительных сетей производственных помещений, использующих разрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ), при групповой компенсации реактивной мощности трехфазными конденсаторами, присоединенными к групповым линиям, применяют распределительные пункты серии ΠΡ41, рассчитанные на напряжение 380/220 В. Пункт ΠΡ41 для напольной установки рассчитан на четыре трехфазные групповые линии, в нем установлено четыре трехфазных конденсатора мощностью по 18 квар. К пунктам допускается присоединение питающих проводов сечением от 10до 2х120 мм2 и отходящих от 1,5 до 25 м2.

Для помещений со взрывоопасными зонами классов B-Ia, B-16, B-IIa, B-Iг применяют щитки ЩОВ-IA и ЩОВ -2A на напряжение 380/220 В.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: