Экзамены / Проектирование / Ответы / 01

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОЛИНЕЙНЫХ СХЕМ. РАДИАЛЬНЫЕ И МАГИСТРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ. ОСНОВНЫЕ ЗВЕНЬЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЗАЦИИ.

Источниками питания для систем автоматизации служат цеховые распределительные подстанции, распределительные щиты и питающие сборки систем электроснабжения автоматизируемого объекта, к которым не подключена резкопеременная нагрузка (электродвигатели большой мощности и т. п.). Напряжение, род тока и аппаратура управления и защиты, как правило, увязаны и согласованы с системой электроснабжения. Надежность питания электроприемников системы автоматизации принимается не ниже надежности электроснабжения автоматизируемого объекта. Вопрос о необходимости резервирования решается в зависимости от принадлежности электроприемников к соответствующей категории надежности по ПУЭ с учетом наличия резервирования в системе электроснабжения объекта.

Система электропитания, как правило, состоит из питающей и распределительной сетей. В общем виде систему электропитания можно представить в виде схемы (рис. 1.1).

Рис. 1.1 Схема и основные устройства электропитания системы автоматизации:

1 – источник питания; 2, 5 – щиты питания; 3, 6 – щиты КИПиА; 4 – сборка питания задвижек; 7- датчики питания первичных приборов; 8 – отдельно стоящие приборы.

Питающая сеть (сплошные линии) связывает источники питания автоматизируемого объекта с щитами и сборками питания системы автоматизации.

Распределительная сеть (пунктирные линии) связывает щиты и сборки питания системы автоматизации с отдельными электроприемниками.

В зависимости от взаимного расположения щитов (сборок) питания системы автоматизации и источников питания, а также требований резервирования схемы питающей сети могут быть:

• радиальными с односторонним (рис.1.2, а) или двусторонним питанием (рис. 1.2, б);

• магистральными с односторонним (рис. 1.2, г) или двусторонним питанием от одного (рис.1.2, д) или двух (рис. 1.2, е) независимых источников;

радиально-магистральными (рис. 1.2, в).

Если щиты и сборки питания 2 размещаются в различных направлениях от источников питания, а расстояния между щитами больше, чем от источника до щитов, то применяют радиальные схемы питающей сети. При этом щиты (сборки) могут питаться по одной линии от одного источника или по двум от двух независимых источников.

Принципиальные электрические схемы питания для питающей и распределительной сетей выполняют отдельно.

Допускается совмещать на одном чертеже схему распределительной сети со схемой питающей сети.

Рис.1.2 Схема питающей сети системы электропитания.

Магистральные схемы питающей сети применяют, когда расстояние между щитами и сборками значительно меньше, чем до источника питания. Питание по магистральным схемам может осуществляться от одного или двух независимых источников. Питание от одного источника могут иметь только щиты, допускающие перерыв в питании.

Распределительные сети выполняют, как правило, радиальными, т. е. каждый электроприемник присоединяют к соответствующему щиту или сборке отдельной радиальной линией.

Аппаратура управления питающей и распределительной сетей обеспечивает включение и отключение электроприемников и участков сетей в нормальном режиме работы, надежное отсоединение электроприемников и участков сетей для ревизии и ремонтных работ, защиту от всех видов коротких замыканий, а также от перегрузки (если она требуется).

В питающей и распределительной сетях электропитания могут применяться следующие сочетания аппаратов управления и защиты:

• в питающих линиях - автоматический выключатель или рубильник-предохранитель. Их устанавливают в местах присоединения к источнику питания, а также на вводах в щиты и сборки питания. Аппараты защиты на вводах в щиты и сборки питания могут не устанавливаться, если аппараты защиты головного участка питающей линии обеспечивают надежную защиту всей линии, а все присоединения распределительной сети имеют индивидуальную защиту;

• в цепях электродвигателей исполнительных механизмов - автоматический выключатель и магнитный пускатель или рубильник, предохранители и магнитный пускатель;

• в цепях приборов, средств автоматизации, трансформаторов, выпрямителей и т. п. - выключатель и предохранители или автоматический выключатель;

• в питающих цепях схем сигнализации - выключатель и предохранители или автоматический выключатель;

• в цепях стационарного освещения щитов - выключатель и предохранитель.

Для ответственных, больших и сложных систем автоматизации может предусматриваться контроль напряжения на сборных шинах распределительного щита питания, на щитах и пультах управления и т. п. Контроль напряжения на сборных шинах обычно осуществляется при помощи сигнальных ламп, присоединенных непосредственно к контролируемым шинам. В отдельных случаях контролируют не только наличие напряжения, но и его значение с помощью вольтметра или реле напряжения. Реле напряжения включает световую или звуковую сигнализацию при отклонении от верхнего или нижнего допустимого значения.

Схема питающей сети выполняется, как правило, в однолинейном изображении (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема питающей сети (оставлены характерные надписи).

Пример. На рис. 1.3 приведена схема питающей сети системы автоматизации, выполненная в однолинейном изображении. После общего ознакомления со схемой и прочтения всех поясняющих надписей можно установить следующее:

• от источника питания переменного тока напряжением 380/220 В получают питание пять щитов;

• схема имеет радиально-магистральную конфигурацию. Щиты № 1 и 4 имеют радиальное питание, а щиты № 2, 3 и 5 - магистральное;

• схема четырехпроводная, что следует из условного обозначения числа проводов на линиях, обозначающих сборки и линии связи (число проводов помечено четырьмя штрихами); предохранители в нулевых проводах отсутствуют.

Схема распределительной сети выполняется в многолинейном изображении для каждого щита и сборки питания отдельно. На ней показывают:

• аппараты управления (рубильники, выключатели, переключатели),

• аппараты защиты (автоматы, предохранители),

• преобразователи (выпрямители, трансформаторы, стабилизаторы и т. п.),

• лампы освещения, штепсельные розетки,

• схемы автоматического ввода резерва (АВР)

• линии электрической связи между аппаратами.

У изображения аппаратов указывают буквенно-цифровые обозначения. У трансформаторов также указывают высшее и низшее напряжение, а у выпрямителей и стабилизаторов - род тока, высшее и низшее напряжение. Технические характеристики рубильников, выключателей, автоматов и предохранителей указывают в перечнях элементов электроаппаратуры.

В нижней части схемы распределительной сети обычно помещают таблицу, в которой перечисляют все электроприемники, питающиеся с данного щита, с указанием их позиций по заказным спецификациям, потребляемой мощности, напряжения и места установки.