onetwoclick.ru
Приближение высокого напряжения к месту потребления вследствие совершенствования технологий изготовления электротехнического оборудования, увеличения плотности электрической нагрузки привели к тому, что на промышленных предприятиях, как правило, отсутствуют силовые сети до I кВ вне помещений. Обобщенно структура сети выглядит следующим образом: цеховая трансформаторная подстанция ЗУР с низшим напряжением до 1 кВ, к которой присоединена внутрицеховая сеть (электрически связанные уровни 1УР, 2УР и ЗУР находятся в одном производственном здании).
К внутрицеховым сетям предъявляются требования надежности, экономичности, учета возможности роста нагрузки и возможности изменения места расположения ЭП (в специальных случаях).
Требования к схемам до 1 кВ
К проводникам и схемам до 1 кВ предъявляются следующие требования:
- Сечение проводников не должно допускать их разрушения в нормальном и аварийных режимах;
- Исполнение проводников, способ их прокладки должны соответствовать условиям окружающей среды, исключая возможность механического повреждения, и учитывать присоединение к ЭП;
- Схема электрической сети должна обеспечивать минимальную длину и минимальные затраты на нее, обеспечивая резервирование в необходимых случаях.
При разработке сетей до 1 кВ учитывают следующие инженерные рекомендации:
- Пространственное расположение проводников не должно приводить к появлению так называемых встречных потоков мощности, что ведет к увеличению длины линий и увеличению потерь мощности.
- Схема сети должна соответствовать технологическому процессу (циклу) и учитывать вопросы бесперебойности его питания. Например, при отказе одного элемента должны терять питание ЭП одного процесса, а не по одному ЭП из нескольких независимых технологических процессов.
- Резервирование питания осуществляется не ниже ЗУР, т. е. схема присоединения к ЗУР, 2УР ответственного ЭП (первой категории по надежности) и малоответственного ЭП (третьей категории) не отличаются.
Важным параметром, влияющим на выбор элементов сети и экономичность режимов, является напряжение сети, которое, в свою очередь, определяется номинальным напряжением ЭП. Выбирают ЭП в технологической части проекта, поэтому для электроснабженцев они выступают как исходные данные.
Существует ряд рекомендаций по выбору напряжения сети до 1 кВ по выбору режима нейтрали.
Напряжение 660/380 В (при режиме глухозаземленной нейтрали получаем два уровня напряжения для включения однофазных ЭП) целесообразно для предприятий с большой удельной плотностью электрических нагрузок, необходимостью по технологическим условиям отдалять подстанции ЗУР от ЭП до 1 кВ, при наличии большого количества двигателей в диапазоне более 100 до 630 кВт. напряжение 660/380 В считается перспективным даже с учетом установки отдельного трансформатора для питания осветительной нагрузки.
Напряжение 380/220 В является наиболее распространенным, так как позволяет без дополнительной трансформации питать силовую нагрузку напряжением 380 В, а осветительную и бытовую однофазную — напряжением 220 В.
Напряжение 220/127 В считается устаревшим и не применяется для новых объектов. Использование режима сети с изолированной нейтралью оправданно при повышенных требованиях к электробезопасности, что в общем случае требует техникоэкономического сравнения вариантов совместного питания силовой и осветительной нагрузки напряжением 220 В, или питания силовой нагрузки 380 В, а для осветительной — установки отдельного осветительного трансформатора с вторичным напряжением 220 В.
Схемы питания электропотребителей до 1кВ
Для питания отдельных ЭП на 1УР применяют:
- радиальную схему, когда каждый ЭП питается по своей питающей линии и от своего коммутационного аппарата;
- магистральную схему, питающую одновременно несколько ЭП;
- смешанную схему, которая является комбинацией первых двух схем.
Наиболее затратна радиальная схема, при магистральной и смешанной схемах хуже показатели надежности.
На этом уровне рассмотрения схемы управление включение и отключением ЭП осуществляется автоматическими выключателями и магнитными пускателями, контакторами. Магнитные пускатели и контакторы обязательны при подключении ЭД, при частых коммутациях других ЭП. Место установки магнитных пускателей допускается в начале линии и непосредственно у ЭП и определяется требованиями технологии. Канализация электроэнергии к отдельным ЭП осуществляется кабелями или проводами.
Отдельные ЭП или магистраль ЭП присоединяют к 2УР, которыми могут быть распределительные пункты (РП), групповые щитки питания, шинопроводы (ШП) или щит станции управления (ЩСУ).
Выбор конкретного устройства 2УР определяется условиями окружающей среды в помещении, пространственным расположением ЭП.
Если среда в помещении допускает установку коммутационных аппаратов, то используют схему либо с РП, либо с ШП. Если ЭП располагаются концентрированными группами, то целесообразно применение схемы с РП.
В свою очередь, РП могут получать питание по радиальной, магистральной или смешанной схеме. Как правило, РП получают питание от ЗУР — РУ цеховой ТП. Однако допускается их присоединение к устройствам 2УР — к РП, ШП, ЩСУ. Промышленностью выпускаются РП с рубильниками и предохранителями, автоматическими выключателями и магнитными пускателями с числом присоединений от 4 до 12 (в зависимости от мощности отходящих линий).
Простейшая схема распределения нагрузки сети 0.4кВ
Правила распределения электропотребителей в сетях до 1кВ
Не допускается подключение к РП ЭП с Рном более 70 кВт (их подключают непосредственно к ЗУР). На вводе РП устанавливается коммутационный аппарат или осуществляется глухое подключение. Наличие аппарата определяется схемой подключения РП к питающей сети, необходимостью отключения отдельного РП при КЗ или профилактических работах. При радиальной схеме коммутационный аппарат на вводе не обязателен; если РП включены в магистральную или смешанную схему, то вводной коммутационный аппарат необходим.
Канализация электроэнергии к РП осуществляется кабелями.
Если количество ЭП значительно, они равномерно распределены по помещению или продольно концентрируются, то целесообразно применение ШП как более экономичного по сравнению с кабелями на ту же пропускную мощность. Присоединять ШП к ЗУР, т.е. к РУ цеховой ТП, можно через линейные автоматы. ШП не имеет ограничений по числу присоединений отдельных ЭП и их мощности» т.е. возможно присоединение всех ЭП цеха, производственного помещения. В этом случае допустимо применение блочной схемы без РУ цеховой ТП, т.е. ШП присоединяются непосредственно к вводным автоматам цеховой ТП, а резервирование можно осуществлять перемычками между ШП. Наметилась тенденция заменять часть ШП сложной конфигурации (повороты, обходы и т.д.) пучком кабелей.
Если среда в производственном помещении не допускает установки коммутационных аппаратов общего исполнения, то необходимо применение схемы с ЩСУ, который устанавливается в отдельном помещении с нормальной средой, как правило, в помещении с цеховой ТП. ЩСУ — не типовой элемент, он не изготавливается целиком промышленно, а формируется для конкретного цеха на каждое присоединение — либо из автоматов, магнитных пускателей или контакторов, либо из блоков управления, содержащих их в сборе.
Схема присоединения ЭП к ЩСУ полностью радиальная, поэтому наиболее затратная, однако при этом удается вынести все коммутационные аппараты из производственного помещения с опасной средой, что дешевле, чем использовать коммутационные аппараты взрывозащищенного исполнения.
При схеме с ЩСУ также возможно подключение крупных ЭП непосредственно к ЗУР. ЩСУ к ЗУР, т.е. к РУ цеховой ТП, присоединяется либо через линейный автомат, либо от шин РУ на шины ЩСУ шинным мостом без коммутационного аппарата (инженерная рекомендация — если к ЩСУ присоединено более 80 % общего количество ЭП).
