- •Министерство образования и науки украины донецкий национальный технический университет
- •Введение
- •1 Основные сведения об энергитеческих системах и системах электроснабжения промышленных предприятий
- •Основные понятия и определения
- •1.2 Структурный состав и принципы построения системы электроснабжения. Требования, предъявляемые к системе электроснабжения.
- •1.3 Общие сведения об электроустановках
- •1.4 Категории эп и обеспечение надежности электроснабжения
- •1.5 Напряжения электрических сетей
- •Режимы нейтрали сети
- •1.6.1 Эу с напряжением до 1 кВ
- •1.6.2 Эу с напряжением свыше 1 кВ
- •2 Электрические нагрузки промышленных предприятий
- •2.1 Характеристики основных промышленных потребителей
- •2.1.1 Продолжительный режим
- •2.1.2 Кратковременный режим
- •Графики нагрузок. Определение расчетной нагрузки
- •2.3 Методы определения расчетных электрических нагрузок
- •2.3.1 Метод расчетных кривых. Метод упорядоченных диаграмм. Метод коэффициента максимума.
- •Определяется средняя нагрузка за максимально загруженную смену, кВт
- •2.3.2 Метод удельного потребления ээ на единицу продукции Определяется годовой расход активной ээ, кВт*ч
- •Метод удельной плотности электрической нагрузки
- •Метод коэффициента спроса
- •Метод определения электрических нагрузок однофазных эп
- •Определение пикового тока
- •Потери мощности и энергии в элементах системы электроснабжения
- •Потребители реактивной мощности и меры по ее уменьшению
- •Средства компенсации реактивной мощности
- •Выбор ку и их размещение
- •Электрические сети внешннего и внутризаводского электроснабжения
- •3.1 Принципы построения схем электроснабжения
- •Распределение ээ на напряжение выше 1000 в
- •Выбор напряжения сэс
- •Выбор варианта схемы электроснабжения
- •Назначение и конструктивное исполнение электрических сетей
- •Воздушные линии
- •Кабельные линии
- •Токопроводы
- •Выбор сечений проводов и кабелей
- •Выбор сечения проводников по нагреву
- •Расчет сети по потере напряжения
- •Внутрицеховые электрические сети
- •Схемы цеховых электрических сетей
- •Конструктивное выполнение внутрицеховых электрических сетей
- •Шинопровод
- •Электропроводка
- •4.3 Выбор сечений и защиты проводов и кабелей Напряжением до 1 кВ
- •5 Подстанции и распределительные устройства предприятий
- •Назначение подстанций и распределительных устройств
- •Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций
- •Основное электрооборудование подстанций промышленных предприятий Рассмотрим оновные виды применяемого на подстанциях электрооборудования [1,с.262-276; 2,с.239-278]
- •5.3.1 Выключатели высокого напряжения
- •5.3.2 Приводы выключателей
- •5.3.3 Разъединители
- •5.3.6 Выключатели нагрузки 6-10 кВ
- •5.3.7 Предохранители
- •5.3.8 Измерительные трансформаторы тока
- •5.3.9 Измерительные трансформаторы напряжения
- •5.3.10 Силовые трансформаторы
- •Буквы в обозначении типа трансформатора означают:
- •Схемы главных понизительных п/ст и цеховых тп
- •6 Короткие замыкания в системах электроснабжения. Выбор аппаратов и токоведущих частей
- •Общая характеристика процесса к.З.
- •Способы расчета токов к.З.
- •Расчет токов к.З. В относительных единицах
- •Особенности расчета токов к.З. В эу напряжением до 1 кВ
- •Электродинамическое и термическое действие токов к.З.
- •Выбор аппаратов и токоведущих частей напряжением выше 1кВ.
- •Выбор шин и изоляторов
- •Выбор кабелей Кабели выбирают по номинальным параметрам и и проверяют на термическую устойчивость к токам к.З.
- •Выбор высоковольтных выключателей
- •Выбор измерительного тн
- •Ограничение токов к.З. Токоограничивающие реакторы
- •Релейная защита в системах электроснабжения
- •Назначение рз и основные требования. Параметры рз. Виды реле.
- •Токовая отсечка
- •Схемы мтз в сетях с изолированной нейтралью используются следующие схемы мтз
- •7.6 Дифференциальная токовая защита
- •Защита силовых трансформаторов
- •Защита электродвигателей
- •5 Подстанции и распределительные устройства предприятий
Внутрицеховые электрические сети
Схемы цеховых электрических сетей
Сети напряжением до 1 кВ служат для распределения ЭЭ внутри цехов промышленного предприятия. Схема внутрицеховой сети определяется технологическим процессом производства, планировкой помещения цеха, взаимным расположением ТП, ЭП и вводов питания, расчетной мощностью, требованиями бесперебойности электроснабжения, условиями окружающей среды, технико-экономическими соображениями.
Внутрицеховые сети делятся на питающие и распределительные.
Питающие отходят от источника питания (ТП) к распределительным шкафам (РШ), к распределительным шинопроводам или к отдельным крупным ЭП.
Распределительные внутрицеховые сети – это сети, к которым непосредственно подключаются ЭП цеха.
По своей структуре внутрицеховые сети могут быть радиальными, магистральными и смешанными.
Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания, например, от распределительного устройства низкого напряжения (РУНН) ТП, отходят линии, питающие мощные ЭП (двигатели М) или РШ, от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие ЭП малой мощности (рис. 4.1).
Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания, поэтому могут быть применены для нагрузок любой категории надежности.
Недостатками радиальных схем являются:
малая экономичность, связанная со значительным расходом проводникового материала, РШ;
большое число защитной и коммутационной аппаратуры;
ограниченная гибкость сети при перемещениях ЭП, вызванных изменением технологического процесса;
невысокая степень индустриализации монтажа.
Радиальные схемы внутрицеховых сетей выполняются кабелями или изолированными проводами. Они применяются при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной средой. Примером радиальных схем являются сети питания насосных и компрессорных станций.
При магистральных схемах одна питающая магистраль обслуживает несколько РШ и крупные ЭП цеха. Эти схемы целесообразно применять при равномерном распределении нагрузок по площади цеха, а также для питания группы ЭП, принадлежащих одной технологической линии.
Одной из разновидностей магистральных схем являются схема блок трансформатор-магистраль (БТМ). При этом внутрицеховая сеть намного упрощается, так как ТП может быть выполнена без РУНН (рис. 4.2).
Питающая магистраль (1) рассчитывается на передачу всей мощности трансформатора, а распределительные шинопроводы (2) – на расчетную нагрузку ЭП, обслуживаемых щинопроводом участков цеха.
При магистральной схеме ЭП могут быть подключены в любой точке магистрали.
Достоинства магистральных схем:
упрощение и удешевление РУНН ТП;
высокая гибкость сети, позволяющая перестановку электрооборудования без переделки сети;
использование унифицированных элементов (шиноповодов), позволяющих быстро вести монтаж индустриальными методами.
Недостаток магистральных схем - меньшая надежность по сравнению с радиальными схемами, так как при аварии на магистрали все подключенные к ней ЭП теряют питание. Но введение в схему резервных перемычек между ближайшими магистралями значительно повышают их надежность. Резервные перемычки должны предусматриваться в цехах с преобладанием нагрузок I и II категории.
Шины 0,4 кВ двухтрансформаторных ТП секционируются автоматическим выключателем QF, который при отключении одного из трансформаторов включается (автоматически или вручную) и питание нагрузок осуществляется от другого трансформатора (рис. 4.3,а). На однотрансформаторных ТП предусматриваются перемычки между соседними РШ или распределительными шинопроводами (рис. 4.3, б).
В нормальном режиме перемычки разомкнуты. Пропускная способность их должна быть 30-40% мощности трансформатора ТП.
Наиболее распространены смешанные (комбинированные) схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодных для любой категории ЭП (рис. 4.4).
От главной питающей магистрали получают питание распределительные шинопроводы (ШРА) и РШ. ЭП питаются через РШ или ШРА в зависимости от расположения оборудования в цехе. РШ устанавливаются на участках с малой нагрузкой, где прокладка ШРА нецелесообразна. Средний радиус отходящих от РШ линий 10-30 м.
[1,с.186-192; 2,с.120-126]