Мельников М.А. Внутрицеховое электроснабжения

71

каф. ЭСПП ЭЛТИ ТПУ

tперегр), и коротких замыканиях (Iкз, Iмгн), называемых отсечками, а для селективных автоматов уставками выдержки времени срабатывания при КЗ в сети

- tкз, а для неселективных автоматов - собственное время срабатывания при КЗ в сети (Iкз ≥ Iуст..авт). Например, на чертеже возле автомата надпись -

АВМ20С Iн.расц = 1500 А (1800/8000, tкз = 0,4 с). Это означает, что для защиты сети использован автомат типа АВМ с расцепителем Ш-типа (селективный),

рассчитанный на 2000 А. В него встроен расцепитель на Iн = 1500 А. Автомат начнет срабатывать при токах перегрузки Iпер = 1800 А (с выдержкой времени не менее 3 с) и токах КЗ Iкз = 8000 А с выдержкой времени, равной

0,4 с.

С учетом вышесказанного выбор аппаратов защиты производится по трем условиям на основании технических условий и каталогов на автоматы, которые сведены в табл.4.8.

Условие 1. Номинальный ток автомата и его расцепителя не должны быть меньше расчетного тока Iм защищаемой линии или номинального тока электроприемника Iн. При этом номинальные токи расцепителей автоматических выключателей должны быть минимально возможными.

Условие 2. Для того, чтобы электроприемник или участок сети не отключался при пуске или кратковременных перегрузках (Iпуск, Iпик), аппарат защиты должен быть выбран с учетом кратковременных перегрузок в нормальном или послеаварийном режимах. Аппарат защиты для электроприемников, не имеющих пусковых токов, выбирается без учета этого условия. Это условие для различных автоматов различно и содержится в 4-м столбце табл.4.8.

Условие 3. Уставки защитных аппаратов должны быть проверены на селективность действия последовательно включенных аппаратов защиты, чтобы при каждом нарушении нормального режима отключался только поврежденный участок, но не срабатывали защитные аппараты в высших звеньях (см. 5-й столбец табл.4.8). Проверку селективности действия защит производят по типовым время-токовым характеристикам примененных аппаратов с учетом разброса характеристик (±15-25% от среднего значения) и по рассчитанным токам КЗ в защищаемой сети построением карты селективности действия защит или по соотношениям, приведенным в табл.4.8.

Окончательную проверку делают после выбора конструкции сети, защитных аппаратов, проводников и расчета токов КЗ.

Построение карты селективности действия аппаратов защиты

В сетях напряжением до 1 кВ, как и в сетях выше 1 кВ, необходимо обеспечить селективность действия защиты. Число ступеней защиты должно быть не более трех-четырех: ответвления к ЭП, распределительному шкафу или шинопроводу и магистраль от трансформатора. Например, как показано на рис.4.5, при повреждении одного из ЭД должен сработать его предохрани-

73

75

каф. ЭСПП ЭЛТИ ТПУ

кается в случае необходимости принимать длину участка между питающей линией и защитным аппаратом ответвления до 6 м. Проводники на этом участке могут иметь сечения меньше сечения питающей линии, но не менее сечения проводников после аппарата защиты. Проводники при этом должны быть проложены в трубах или иметь негорючую оболочку, открытая прокладка – в непожароопасных помещениях по несгораемым поверхностям.

Для ответвлений, выполняемых в трудно доступных местах (на большой высоте), аппараты защиты допускается устанавливать на расстоянии до 30 м от точки ответвления в удобном для обслуживания месте (например на вводе в распределительный пункт, в пускателе электроприемника). При этом сечение проводников ответвления должно быть не менее сечения, определяемого расчетным током, но должно обеспечивать не менее 10% пропускной способности защищаемого участка питающей линии, а проводники должны быть проложены в трубах или иметь негорючую оболочку.

При защите сетей предохранителями последние должны устанавливаться на всех нормально незаземленных полюсах или фазах. При защите сетей автоматическими выключателями максимальные расцепители должны устанавливаться на всех нормально незаземленных полюсах или фазах.

Расчет цеховой сети необходимо начинать после того, как выбрана в основном схема электроснабжения, намечены места установки цеховых ТП и распределительных шкафов для подключения ЭП, рассчитаны нагрузки по узлам цеховой сети (ШР, РП) и выбран тип подстанции с соответствующей коммутирующей и защитной аппаратурой.

Прежде всего, на плане цеха с расположением технологического оборудования намечается наиболее рациональный вариант схемы (радиальной, магистральной, смешанной) питающей и распределительной сети для всех ЭП цеха, а также типы распределительных шкафов и шинопроводов с учетом мощности ЭП и категории надежности электроснабжения (для сетей ответственного назначения использование предохранителей для защиты не рекомендуется).

Электрическое оборудование и проводки на планах обозначаются по ГОСТу 2.754-72. Кроме условных обозначений на плане силовой или осветительной сети даются надписи и необходимые пояснения. Подробно об этом см.[2].

Конструирование распределительной сети необходимо вести с учетом возможного количества присоединений к шкафу или шинопроводу (желательно предусмотреть в шкафу 10-15% резерва), типа и номиналов защитной аппаратуры, установленной в шкафах. Следовательно, для правильного выбора номера схемы ШР необходимо рассчитать и выбрать аппараты защиты для всех ЭП, присоединяемых к данному ШР или РП (см. приложения в [3]).

Выбранную предварительно схему цеховой электросети следует нанести на план цеха четкими линиями с указанием установленных ШР, обозначив и пронумеровав сетевые участки (шинопроводы, кабели, ШР), для которых

77

Рис. 4. 9. Принципиальная однолинейная схема питающей силовой сети цеха совместно со

каф. ЭСПП ЭЛТИ ТПУ

необходимо определить расчетные нагрузки.

На рис.4.9, а также в [3] показано, как следует выполнять принципиальную схему электроснабжения совместно со схемой цеховой подстанции. На схеме видны вся коммутационная аппаратура, марки проводов и кабелей

инамеченные способы их прокладки в цехе. При этом на схеме должно быть не более трех последовательных степеней защиты для ЭП, запитанных от распределительных шкафов (ШР) (автомат ввода низкого напряжения в РУ 0,4 кВ, автомат или предохранители на линиях, отходящих к ШР от ТП, и автоматы или предохранители на линиях ШР – ЭП), и две ступени для мощных ЭП, запитанных непосредственно от ТП, не считая аппарата управления самим ЭП.

Расчеты по отклонениям напряжения (табл.4.3) и токам КЗ проводятся для одной цепочки, начиная с ГПП или ЦРП до наиболее мощного и удаленного ЭП. До начала расчетов следует составить расчетную схему по образцу рис.4.7 с указанием всех коммутирующих и защитных в данной цепочке, их номинальных токов и уставок трогания защиты при КЗ, а также сечений проводов, шинопроводов и кабелей, а для определения токов однофазного КЗ – материал и сечения проводников зануления, а затем составить схемы замещения для расчета трехфазного и однофазного токов КЗ. Расчетные точки КЗ для проверки аппаратов на термическую и динамическую устойчивость и отключающую способность нужно выбрать в начале защищаемого участка, а для проверки надежности отключения КЗ в конце защищаемой линии также

ив конце линии. Обычно для проверки аппаратов защиты достаточно рассмотреть в низковольтной сети три-четыре точки КЗ (на шинах 0,4 кВ ТП, шинах распределительных шкафов и у электроприемника).

Более полные сведения по окончательно выбранной и рассчитанной цеховой сети сводятся в табл.П.4.16.

5. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ И ИХ ТИПА

При решении этого вопроса руководствуются следующими положениями:

•число трансформаторов на подстанции определяется из условия надежности питания с учетом категории потребителей электроэнергии;

•намечаются возможные варианты мощности трансформаторов с учетом допустимой их перегрузки в рабочем и послеаварийном режимах, и на основании технико-экономического сопоставления выбирается приемлемый вариант с учетом возможного увеличения нагрузок.

Трансформаторные подстанции должны размещаться как можно ближе к центру электрических нагрузок. Для этого должны применяться внутрицеховые ТП, а также встроенные в здание цеха или пристроенные к нему ТП, питающие отдельные цеха или части их.

79