4. Разработка схемы электроснабжения цеха

4.1. Общие рекомендации

На первом этапе разрабатывается проект распределительной внутрицеховой сети (РВС), которая должна соответствовать рекомендациям ПУЭ, СНиП, ПТЭ, ПТБ [13]. На основе РВС составляется расчетная схема электроснабжения цеха.

РВС разрабатывается по уже известному строительному чертежу цеха, с указанной расстановкой оборудования и по известной электрической мощности отдельных приемников. На чертеже указываются места установки СУ и РП, выполняется трассировка сети. Распределительные сети могут выполняться с помощью распределительных шинопроводов.

По своей структуре схемы внутрицеховых электрических сетей бывают радиальными, магистральными и смешанными.

Радиальные схемы (рис. 4.1 а) применяют при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной или агрессивной средой. Радиальные схемы применяются в насосных и компрессорных станциях, на предприятиях нефтехимической промышленности, в литейных и других цехах. Радиальные схемы внутрицеховых сетей выполняют кабелями или изолированными проводами. Они могут быть применены для нагрузок любой категории надежности.

Достоинство радиальных схем − их высокая надежность. Недостатками являются: малая экономичность, связанная со значительным расходом проводникового материала, труб, распределительных шкафов; большое число защитной и коммутационной аппаратуры; ограниченная гибкость сети при перемещениях ПЭ, вызванных изменением технологического процесса; невысокая степень индустриализации монтажа.

Магистральные схемы целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределенных относительно равномерно по площади цеха, а также для питания группы ПЭ, принадлежащих одной технологической линии. При магистральных схемах одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные ПЭ цеха.

Достоинствами магистральных схем являются: упрощение трансформаторных подстанций; высокая гибкость сети, дающая возможность перестановок технологического оборудования без переделки сети; использование унифицированных элементов (шинопроводов), позволяющих вести монтаж индустриальными методами. Недостаток − меньшая надежность по сравнению с радиальными схемами, так как при аварии на магистрали все подключенные к ней ПЭ теряют питание.

На практике радиальные или магистральные схемы редко встречаются в чистом виде. Наибольшее распространение имеют смешанные (комбинированные) схемы (рис.4.1 б), сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения. Такие схемы широко применяются в промышленности. В смешанных схемах от главных питающих магистралей и их ответвлений электрические приемники питаются через шинопроводы в зависимости от расположения оборудования в цехе.

а б Рис. 4.1. Радиальная (а) и смешанная (б) схемы внутрицеховой электрической сети

На участках с малой нагрузкой, где прокладка распределительных шинопроводов не целесообразна, устанавливаются РП, присоединяемые к ближайшим шинопроводам (распределительным или магистральным).

В цехах с преобладанием нагрузок 1-й и 2-й категорий должны предусматриваться резервные перемычки между соседними подстанциями.

Выбор вида схемы внутрицеховой электрической сети определяется многими факторами:

• размещением оборудования и мощностью установленного на нем электрооборудования;

• пожаро- и взрывоопасностью производства;

• категорией производства по надежности электроснабжения;

• микроклиматическими условиями и характеристикой окружающей среды в местах размещения электрооборудования.

Приняв во внимание основные положения вышеизложенного, ознакомившись с характеристиками помещения, технологического оборудования, электрическими приемниками, выбрав вид электрической сети, источник электроснабжения, его размещение и характеристики, необходимо учесть следующие рекомендации, которые позволят составить исходный вариант расчетной схемы:

• от одного фидера может питаться один или несколько РП, включенных по магистральной схеме питания;

• ток фидера не должен превышать 300−400 А;

• электрическая нагрузка на каждый РП не должна превышать 200 −250 А;

• для подключения электрического приемника мощностью более 20 кВт следует выделять отдельную линию электропитания;

• электрические приемники мощностью менее 10 кВт (особенно это касается однотипного оборудования) рационально включать <цепочкой>, то есть подключить их последовательно к одной линии, но количество их следует выбрать таким, чтобы суммарная мощность нагрузки не превышала 20 кВт;

• РП изготовляются напольного, навесного и утопленного исполнения, одностороннего или двухстороннего обслуживания. От этого зависит способ их монтажа (у строительной колоны, у стены или утоплено в стену) и, как следствие, расположение в помещении цеха и на плане сети электроснабжения;

• РП одностороннего обслуживания могут устанавливаться задней стенкой вплотную к стене;

• РП двухстороннего обслуживания должны иметь доступ с лицевой и задней стороны;

• ввод проводов в РП напольного исполнения, имеющих вид шкафов, выполняется в трубах в нижнюю часть шкафа;

• РП рекомендуется устанавливать в центре нагрузки, но так, чтобы они не мешали людским и транспортным потокам;

• РП устанавливаются вблизи места расположения приемников электроэнергии при среднем радиусе отходящих от РП линий 10 −30 м;

• РП должно обеспечивать резервирование ответвлений, то есть следует выбрать такой РП, у которого на выходе на 1−2 группы больше, чем требуется для подключения приемников по данному проекту.