4.Выбор трансформаторов цеховых тп и компенсирующих устройств напряжением до 1000 в

При отсутствии компенсирующих устройств на шинах 0,4 кВ число трансформаторов ТП выбирается из условия

, (21)

где – полная расчетная мощность потребителей 0,4 кВ на шинах цеховой подстанции; – номинальная мощность трансформаторов, выбираемая в зависимости от удельной плотности расчетной нагрузки цеха, кВА/м²; – коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме работы, который следует принимать 0,7 – для потребителей I категории, 0,8 - для потребите лей II категории и 0,9÷1,0 - для потребителей III категории по бесперебойности электроснабжения.

Определяющими факторами при выборе единичной мощности трансформатора являются затраты на питающую сеть 0,4 кВ, потери мощности в питающей сети и в трансформаторах, затраты на строительную часть ТП. Допускается [13] при определении единичной мощности трансформатора пользоваться следующими приближенными критериями:

• при плотности нагрузки до 0,2 кВА/м² - 1000, 1600 кВА;

• при плотности нагрузки 0,2 - 0,5 кВА/м² - 1600 кВА;

• при плотности нагрузки более 0,5 кВА/м² - 2500, 1600 кВА.

Полученное значение следует округлить до ближайшего целого. Для потребителей I и II категорий должно быть предусмотрено не менее двух трансформаторов. Однотрансформаторные подстанции также могут быть применены для питания электроприемников II категории, если требуемая степень резервирования потребителей обеспечивается кабельными линиями низкого напряжения от другого трансформатора и время замены вышедшего из строя трансформатора не превышает 1 суток.

При наличии компенсации реактивной мощности число трансформаторов выбирается минимальным, исходя из расчетной активной нагрузки

, (22)

а мощность батарей конденсаторов выбирается из условия пропускной способности трансформаторов

. (23)

Если электроприемники проектируемой технологической установки подключаются к существующей ТП, то расчетные нагрузки , и следует принимать с учетом расчетной нагрузки существующих потребителей, а формулы (21)-(23) использовать для проверки нагрузочной способности установленных на ТП трансформаторов.

5.Составление принципиальной схемы электроснабжения

При составлении принципиальной схемы следует руководствоваться рекомендациями [13]. Для оборудования I, II категорий по бесперебойности электроснабжения [3] следует предусматривать резервирование. Резервирование бывает двух видов:

- резервирование источников питания;

- резервирование электротехнологического оборудования.

Потребители I, II категорий должны иметь не менее двух независимых источников питания: секций шин 6(10) кВ ГПП, трансформаторов цеховых подстанций. В нормальном режиме работы оба источника питания включены и работают под нагрузкой. При отказе одного из источников оставшийся в работе принимает на себя нагрузку отказавшего. Так как трансформаторы и питающие их ЛЭП в течение определенного времени, достаточного для аварийного ремонта или замены отказавшего элемента, допускают некоторую аварийную перегрузку [14,15], указанный выше режим нагруженного резерва позволяет снизить установленную мощность взаимно резервирующих друг друга элементов и сократить затраты на строительство энергосистемы.

Большинство электроприемников (электродвигатели и электротехнологическое оборудование и т.д) не допускает аварийных перегрузок, поэтому резервируется по схеме замещения отказавшего элемента резервным. Рабочий и резервный агрегаты должны быть подключены к независимым источникам питания. В качестве независимых источников питания обычно используются разные секции шин двухтрансформаторных ТП 10(6)/0,4 кВ, РП 10(6) кВ, шины НН 10(6) кВ ГПП. Обычно кабели ответвлений к рабочим и резервным агрегатам резервируются блочно, совместно с электротехнологическим оборудованием. В особо ответственных случаях, при технико-экономическом обосновании с учетом ущерба от отказа, для одного электроприемника предусматривается два питающих кабеля, с односторонним АВР между ними, подключенных к разным источникам.

Следует иметь в виду, что в последнем издании ПУЭ [3] из потребителей I категории выделяются потребители особой группы, электроснабжение которых необходимо для безаварийной остановки производства, даже в случаях полного погашения рабочих и резервных источников централизованного электроснабжения. Такие потребители должны питаться от трех независимых источников [3]. В качестве третьего источника питания могут использоваться дизель–генераторы напряжением до или выше 1000 В. Для систем автоматического запуска дизель–генераторов и поддержания работоспособности технологической автоматики на время пуска дизель–генераторов должны предусматриваться источники бесперебойного питания (ИБП) или аккумуляторные батареи.

Во взрывоопасных зонах сети следует выполнять радиальными кабельными линиями, проложенными в герметичных металлических трубах в полу, а двигатели должны иметь взрывозащищенное исполнение [16]. Для взрывоопасных зон категорий В-I и В-Iа следует применять только медные проводники [3] с оболочками кабелей, не распространяющими горение (кабели марок СБГ, СБШв, провода, НРГ и им подобные). Для прокладки в трубах в других взрыво- и пожароопасных зонах следует применять небронированные кабели марок ААШв на напряжение 6–10 кВ, АВВГ на напряжение 0,4 кВ, провода марки ПВ и им подобные.

В нормальной среде, для стационарно расположенных установок, также целесообразно применение радиальных кабельных линий, но проложенных открыто, по стенам, или в лотках. Для их защиты от механических повреждений следует применять бронированные кабели, или не бронированные кабели и провода, проложенные в негерметичных металлических тонкостенных, или пластмассовых трубах, металлорукавах. Групповые щитки освещения следует присоединять к шинам 0,4 кВ ТП или в начале шинопроводов, в ближайшей точке подключения питающего трансформатора.

В крупных цехах с нормальной средой, при расположении станков рядами (например, технологические цеха машиностроительных предприятий) следует применять схемы блоков «трансформатор-магистраль» с шинопроводами.

В качестве аппаратов защиты силовых сетей 0,4 кВ от коротких замыканий следует преимущественно применять автоматические воздушные выключатели (автоматы). В сетях освещения и в сетях всех назначений во взрывоопасных зонах, а также с целью обеспечения селективности действия защит, необходимо предусматривать защиты от перегрузок. В силовых сетях чаще применяются автоматы серий ВА или А3700, а в осветительных - АЕ. Плавкие предохранители применяют преимущественно для защиты от коротких замыканий при необходимости высокого быстродействия защит, например, для защиты силовых полупроводниковых преобразователей.

Для оперативного управления электродвигателями следует предусматривать установку магнитных пускателей, или контакторов. Во взрывоопасных зонах следует располагать РУ, силовые пункты и шинные сборки 0,4 кВ в отдельных помещениях, за глухой огнестойкой стеной. В случае крайней необходимости расположения пускорегулирующей аппаратуры во взрывоопасной зоне (например, управление подъемно-транспортными машинами) следует применять пускатели взрывозащищенного исполнения.

При питании по магистральным схемам защиту трансформаторов ТП 10(6)/0,4 кВ следует выполнять высоковольтными предохранителями типа ПК-10, или ПК-6 с кварцевым наполнением. Для отключения трансформаторов ТП на вводе высшего напряжения предусматривают установку разъединителей (при ) типа РВ-10, либо автогазовых выключателей нагрузки (при ) типа ВНП-17, ВН-16. Если цеховые ТП питаются по радиальным схемам, то их подключение осуществляется по схеме блока, с глухим присоединением питающего кабеля к выводам высшего напряжения трансформаторов без коммутационно-защитной аппаратуры. Со стороны источников питания на всех отходящих линиях, питающих высоковольтные электродвигатели и трансформаторы ТП, должны устанавливаться маломасляные выключатели, вакуумные или им подобные.