4 Розрахунок системи електропостачання цеху

Цехові мережі промислових підприємств виконують на напругу до 1000 В, з якої найбільш поширена – напруга 380 кВ.

Вибір схеми і конструктивне виконання цехової мережі залежить від таких факторів, як вимоги до надійності електропостачання і резервування, режими роботи електроприймачів, розміщення їх по території цеху, номінальні струми та напруги. Суттєве значення має мікроклімат виробничих приміщень. Класифікація приміщень приведена в гл.1.1 ПУЕ [1].

Електричні мережі напругою до 1000 В розрізняються за конструкцією провідників, способах їх ізоляції та прокладки.

По способам ізоляції мережі діляться на дві групи: виконані голими проводами і шинами (повітряні лінії і струмопроводи) і виконані кабелями і ізольованими проводами (електропроводки).

Повітряні лінії напругою до 1000 В застосовують для розподілу електроенергії по економічним міркуванням, зручності експлуатації і т. ін. На промислових підприємствах повітряні лінії знаходять обмежене застосування: для живлення окремих споживачів невеликої потужності і в якості мереж зовнішнього освітлення.

Кабельні лінії – найбільш поширені елементи цехової електричної мережі.

У цеховій мережі використовують шинопроводи різного призначення та конструктивного виконання.

4.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання цеху

Цехові мережі виконують за радіальною, магістральною або змішаною схемами. Кожний вид схем має свою найбільш доцільну область застосування.

Магістральні схеми широко використовують в приміщеннях з нормальним середовищем із рівномірним розподілом технологічного обладнання. При цьому нерідко трансформатор цехової підстанції не має розподільчого щита на низькій стороні і магістральна мережа виконується за схемою блоку «трансформатор-магістраль» (рисунок 4.1).

Магістральну мережу, як правило, виконують з використанням шинопроводів. Мережі, що виконані подібним методом, по гнучкості та універсальності є найбільш досконалими.

В якості магістральних шинопроводів використовується комплектний шинопровід типу ШМА в якості розподільчого – ШРА.

У цехах з декількома ТП для підвищення надійності електропостачання магістральні мережі, як правило, живляться від декількох підстанцій та секціонуються нормально відключеними автоматичними вимикачами (рисунок 4.2).

Рисунок 4.1 – Магістральна схема цехової електричної мережі:

1 – магістральний шинопровід; 2 –розподільчий шинопровід;

3 – електроприймачі

Рисунок 4.2 – Магістральна схема цехової електричної мережі з резервуванням магістралей

Радіальні схеми живлення використовують в приміщеннях з любим середовищем. Від ТП відходять лінії, що живлять безпосередньо потужні ЕП або розподільчі пункти (РП) і силові шафи, від яких окремими лініями живляться менш потужні електроприймачі (рисунок 4.3 ).

Рисунок 4.3 – Радіальна схема цехової електричної мережі

Недоліком радіальних схем є більша вартість порівняно з магістральними внаслідок більшої кількості ліній до ЕП, збільшення загальної довжини цехової мережі, і, як наслідок, збільшення застосування більшої кількості кольорового металу та комутаційно-захисних апаратів.

Розподільчі пункти зазвичай живляться від цехової ТП кабелями, марка і спосіб прокладки яких визначається характером середовища в приміщенні.

Достоїнство радіальної схеми живлення порівняно з магістральною полягає в більш високій надійності електропостачання і зручності експлуатації. При коротких замиканнях припиняють роботу один або декілька ЕП, підключених до ушкодженої лінії; решта продовжують роботу.

Усі споживачі можуть лишитися живлення тільки при ушкодженні на збірних шинах ТП, що малоймовірне внаслідок достатньо надійної конструкції шаф комплектної трансформаторної підстанції (КТП).

Як правило, у чистому вигляді магістральні або радіальні схеми живлення використовуються рідко. Зазвичай на практиці найбільше розповсюдженні змішані схеми.

Вибір конструкції цехової електричної мережі та способів їх виконання здійснюється при проектуванні на основі вивчення технології виробництва, умов оточуючого середовища, вимог електробезпеки та пожежної безпеки згідно ПУЕ.

Розміщення технологічного обладнання на плані цеху, надійність електропостачання електроприймачів, номінальні напруги, потужності електроприймачів, відстань від центру живлення, характер навантаження та її розподіл по площі цеху є визначальними факторами при виборі схеми та конструкції цехової мережі.