Кабышев А.В Электроснабжение объектов Ч2

электрических сетей. Распределительные устройства 0,4 кВ ТП получаются громоздкими, с большим количеством коммутационных аппаратов.

1.2.2. Магистральные схемы

Распределение электроэнергии от трансформаторов Т1 и Т2 до сборок 1, 2 и электродвигателей Д1, Д2 выполняется с помощью шинопроводов магистральных (ШМ) и/или распределительных (ШР), к которым подсоединяют электроприемники (рис. 1.8). В тех случаях, когда характер среды в цехе или размещение технологического оборудования по площади цеха, делают невозможным применение магистральных шинопроводов, используют кабельные магистрали (рис. 1.9). Сечение кабельных магистралей одинаково по всей длине.

Подключение магистрали к сборным шинам распредустройства КТП осуществляется через линейные автоматические выключатели или наглухо, без коммутационного аппарата (блок трансформатор−магистраль). В последнем случае защита магистрали осуществляется вводным выключателем.

Для питания большого числа ЭП небольшой мощности относительно равномерно распределенных по площади цеха применяют схемы с двумя видами магистральных линий: питающими и распределительными (рис. 1.10). Питающие магистрали подключают к шинам шкафов трансформаторной подстанции, специально сконструированных для магистральных схем. Распределительные магистрали, к которым непосредственно подключают электроприемники, получают питание от главных питающих магистралей или непосредственно от шин КТП, если не применяют главные магистрали (рис. 1.11).

К главным питающим магистралям подсоединяют небольшое число индивидуальных электроприемников. Это повышает надежность всей системы питания.

В условиях неблагоприятных сред магистральные схемы нежелательны. При их применении коммутационные аппараты неизбежно распределены по площади цеха и подвергаются воздействию агрессивной среды. В таких цехах наибольшее применение находят радиальные схемы питания (раздел 1.2.1), при которых все коммутационные аппараты располагаются в отдельных помещениях, изолированных от неблагоприятных агрессивных и взрывоопасных сред.

Магистральные схемы универсальны, позволяют производить перестановку производственно-технологического оборудования в цехах без существенного изменения электрических сетей.

20

Рис. 1.8. Магистральная схема распределения электроэнергии

РУ − 0,4 кВ

РП4

Рис. 1.9. Схема кабельных магистралей

21

1.2.3. Смешанные схемы

Представляют собой комбинации из радиальных и магистральных схем. На рис. 1.12 показана одна из таких схем. К основным секциям щитов 0,4 кВ подключены электродвигатели большой мощности Д1−Д3, к сборкам 1, 2, 3 – двигатели средней мощности Д4−Д9. Сборки 4, 5, 6, подключенные кабельной магистралью и имеющие АВР на вводах, предназначены для питания электродвигателей малой мощности. На вводах в сборки 4 и 6 установлены реакторы для снижения токов КЗ и обеспечения стойкости автоматических выключателей отходящих линий. Резервное питание осуществляется от трансформатора Трез по шинопроводу, имеющему ввод на каждый из основных щитов 0,4 кВ.

Сборка 5

Рис. 1.12. Смешанная схема распределения электроэнергии: Т – рабочие трансформаторы; Трез – резервный трансформатор

23

Построение схемы сети 0,4 кВ определяется значениями токов короткого замыкания (выбор аппаратуры и зищит) и возможностями применяемых защитных аппаратов. В этих сетях на токи КЗ влияют сопротивления всех элементов схемы, по мере удаления места повреждения от главных шин наблюдается их быстрое снижение. Из аппаратов защиты в сетях 0,4 кВ распространены плавкие предохранители и встроенные в автоматические выключатели максимальные токовые защиты, имеющие существенный разброс. Поэтому требования защиты сети накладывают определенные ограничения на типы и характеристики применяемых защитных аппаратов, длины и сечения кабелей и, следовательно, построение схемы сети. Например, при питании от главного щита кабельными магистралями последовательно нескольких сборок с двигателями большой и средней мощности обычно не удается обеспечить необходимую чувствительность защиты этих линий из-за отстройки от токов пуска и самозапуска электродвигателей. Такая схема применяется только для питания двигателей малой мощности (сборки 4−6 на рис. 1.12). Электродвигатели средней мощности подключают к сборкам, имеющим один или два самостоятельных ввода от щита 0,4 кВ (сборки 1−4 на рис. 1.6). Однако и для одиночных сильно нагруженных сборок (с большим количеством электродвигателей средней мощности) не всегда удается обеспечить достаточную чувствительность защит питающих линий. В этих случаях целесообразно вместо одной сборки установить несколько с самостоятельными линиями питания или часть двигателей подключить непосредственно к щиту 0,4 кВ.

Выбор сечения проводников также может определяться не только нагрузкой, но и условиями защиты. В сетях, требующих защиты от перегрузки или при необходимости обеспечения достаточной чувствительности защиты, считается целесообразным увеличить токи КЗ путем увеличения выбранного по нагрузке сечения (но не более, чем на 1−2 ступени).

Условие селективности действия защит обуславливает необходимость сокращения количества последовательно включенных аппаратов защиты в сети до 1000 В. Часто селективными удается выполнить одну-две ступени защиты от главного щита до электроприемников, включая защитный аппарат отходящей линии.

Таким образом, для силовых сетей напряжением до 1000 В характерно единство процесса построения схемы сети, выбора проводников, коммутационных аппаратов и защит. Примеры выполнения схем питающих и распределительных сетей до 1000 В приведены в приложении 1.

24

1.3. Схемы осветительных сетей

Электрическое освещение подразделяется на рабочее и аварийное. Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещенность всего помещения и рабочих поверхностей, аварийное – продолжение работы (освещение безопасности) или безопасную эвакуацию из помещения (эвакуационное освещение) при аварийном отключении рабочего освещения. Эвакуационное предусматривается в производственных помещениях с численностью персонала более двадцати человек.

Электрические сети освещения подразделяются на питающие, распределительные и групповые.

Питающая осветительная сеть – сеть от РУ подстанции до вводного устройства (ВУ), вводно-расределительного устройства (ВРУ) или главного распределительного щита (ГРЩ).

Распределительная сеть – сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов, щитков и пунктов питания наружного освещения.

Групповая сеть – сеть от распределительных пунктов, групповых щитов до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.

1.3.1. Питающая и распределительная сети освещения

Питание установок внутреннего освещения рекомендуется выполнять от распределительных устройств подстанций, щитов, магистральных и распределительных шинопроводов самостоятельными линиями, выполненными проводами или кабелями.

Питающие и распределительные сети внутреннего освещения выполняются трехфазными четырехили пятипроводными в зависимости от используемой системы заземления.

Рабочее освещение рекомендуется питать по линиям, не связанным с силовыми установками. Все виды освещения допускается питать от общих линий с электросиловыми установками или от силовых распределительных пунктов за исключением сетей в производственных зданиях без естественного освещения. В местах присоединения линий питающей осветительной сети к линии питания электросиловых установок или к силовым распределительным пунктам должны устанавливаться аппараты защиты и управления. Если питающая и распределительная осветительная сети выполняются шинопроводами, групповые щитки могут не предусматриваться. Вместо них применяются аппараты защиты и управления для питания групп

25

светильников. Применение для питания рабочего освещения, освещения безопасности и эвакуационного освещения общих групповых щитков не допускается. Общие щитки используются только для освещения безопасности и эвакуационного освещения.

При наличии в цехе нагрузок, ухудшающих показатели качества электроэнергии, питание таких нагрузок и освещения осуществляют от разных трансформаторов.

На рис. 1.13 приведена схема питающей и распределительной сетей внутреннего освещения. С первой секции шин 0,4 кВ двухтрансформаторной подстанции получает питание щит освещения, с шин которого по магистральной или радиальной схемам запитываются групповые щитки рабочего освещения. Щиток аварийного освещения получает питание от второй секции шин ТП. Аварийное освещение должно включаться автоматически при аварийном отключении рабочего.

На рис. 1.14 показана возможность подключения рабочего освещения к головному участку магистрального шинопровода. Питание аварийного освещения в этом случае рекомендуется выполнять от другой ТП или иного независимого источника питания.

Если установлен один трансформатор, то питание рабочего и аварийного освещения выполняется отдельными линиями, начиная от магистрального щитка (рис. 1.15).

Схема перекрестного питания освещения от двух ТП приведена на рис. 1.16. Рабочее и аварийное освещение получают питание самостоятельными линиями от разных трансформаторных подстанций. Аварийное освещение в производственных зданиях допускается подключать к распределительным пунктам, шинопроводам, за исключением производственных зданий без естественного освещения.

Принципиальные схемы питающих и распределительных сетей освещения выполняются в однолинейном исполнении. Пример выполнения питающей сети внутреннего освещения приведен в приложении 2.

1.3.2. Групповая сеть освещения

Участки осветительной сети от распределительных пунктов и групповых щитков до отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников называют групповыми. Выполняются в одно-, двухили трехфазном исполнении. Групповые щитки устанавливают в центрах электрических нагрузок и в удобных для обслуживания местах. Наибольшая длина трехфазных групповых линий напряжением 380/220 В – 100 м, однофазных – 30−40 м. Каждая

26

ТП

5

1

3

6

4

4

Рис. 1.13. Схема питающей и распределительной сети освещения: 1 – пи-

тающая сеть; 2 – распределительная сеть; 3 – щит рабочего освещения; 4 – групповые щитки рабочего освещения; 5 – распределительный пункт; 6 – щиток аварийного освещения

0,4 кВ

1

2

3

Рис. 1.14. Схема питания сети освещения от шинопровода: 1 – питающая сеть; 2 – шинопровод; 3 – групповые щитки рабочего освещения

27

КТП

1

4

5

6

7

Рис. 1.15. Схема питания освещения от однотрансформаторной подстан-

ции: 1 – вводной автоматический выключатель; 2 – главная магистраль цеха; 3 – магистральный щиток; 4 – магистральная питающая линия рабочего освещения; 5 – групповой щиток рабочего освещения; 6 – питающая линия аварийного освещения; 7 – групповой щиток аварийного освещения

Рис. 1.16. Схема перекрестного питания освещения от двух трансформатор-

ных подстанций: 1 – питающая сеть освещения; 2 – щит освещения (осветительный распределительный шинопровод); 3 – распределительная сеть освещения

28

линия, отходящая от распредустройства низкого напряжения подстанции, должна запитывать не более пяти групповых щитков освещения.

В зависимости от мощности осветительной нагрузки, размеров и конфигурации осветительной сети питающая линия может быть подведена непосредственно к групповому или магистральному щитку. Возможен вариант, когда от магистрального пункта отходят как групповые линии к светильникам, так и линии к групповым щиткам или осветительным шинопроводам (рис. 1.17).

На рис. 1.18 представлены некоторые из схем групповых линий. Групповые сети запитывают от групповых щитков (пунктов) или они могут выполняться осветительными шинопроводами типа ШОС. Шинопроводы применяются в помещениях любого назначения с нормальной средой.

Распределение нагрузки по фазам групповой сети должно быть равномерным. Число источников света на фазу не должно превышать значений, указанных в таблице 1.1. В начале каждой групповой линии устанавливаются аппараты защиты во всех фазных проводниках.

Таблица 1.1

Число источников света на фазу в зависимости от назначения групповой линии и источника света