Электроснабжение цеха осуществляется от трансформаторной подстанции с понижающими трансформаторами 0,6/0,38, 0,22 кВ или 10/0,38,0,22 кв.
По степени бесперебойности питания электроприемники согласно ПУЭ (ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК), подразделяются на следующие категории:
Электроприемники 1 категории - это приемники, внезапный перерыв питания которых вызывает опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования и.т.п. Они должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания: перерыв их электроснабжения может быть допущен лишь на время автоматического ввода резервного питания. На предприятиях строительной индустрии потребителей 1 категории не имеется.
Электроприемники 2 категории - приемники допускают перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения питания дежурным персоналом. Большинство потребителей промышленного предприятия строительной индустрии относится к потребителям 2 категории.
Электроприемники 3 категории допускают перерывы электроснабжения на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента электроснабжения, но не свыше суток. К таким потребителям относятся электроприемники ремонтно-механических и вспомогательных участков.
Для обеспечения надежности электроснабжения цеха на подстанции должно быть установлено 2 трансформатора одинаковой мощности, питающихся от отдельных вводов 6 или 10 кВ. Нормальный режим работы – раздельная работа трансформаторов, это предусматривается в целях уменьшения токов короткого замыкания и позволяет применить более легкую и дешевую аппаратуру на стороне низшего напряжения трансформаторов.
Мощность трансформаторов рассчитывается по средней мощности Sс, которая вычисляется по полной расчетной нагрузке Sр и коэффициенту максимума для цеха в целом K м.
Принимая Kм=1,15, находим среднюю мощность цеха:
Sс =
При раздельной работе трансформаторов каждый из 2-х трансформаторов питает примерно 1/2 всей нагрузки Sc/2
Номинальная мощность трансформатора Sн выбирается по средней мощности Sc/2 таким образом, чтобы мощность одного трансформатора не превышала 1000 кВ. A и кроме того, при нормальном режиме работы трансформатора был загружен на 60-80%. Такой загрузкой обеспечивается наиболее экономичная работа трансформаторов. В аварийном режиме (при отключении какого-либо трансформатора) оставшийся в работе трансформатор должен обеспечить питание ответственных потребителей с учетом допустимой его перегрузки на 40%. Таким образом, по Sc/2 выбирают трансформаторы такой номинальной мощности Sн, чтобы соблюдать условия:
= (0,6 - 0,8) · Sн
2) Sc ≤ 1,4 SH
Sн – номинальная мощность одного трансформатора, выбранная из табл. 3
В табл. 3 приведены характеристики трехфазных двухобмоточных трансформаторов.
Таблица 3
Характеристика трансформаторов
Тип | Номиналь- ная мощность кВ. А Sнт | Номинальное Напряжение кВ | Потери кВТ | Напряжение Короткого Замыкания% | Ток х.х. в % от номиналь- ного тока | |||
Хо- лос- того хода | Короткого замыкания | |||||||
BH | НН | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Сухие для комплектных ТП | ||||||||
ТСЗ-160 | 160 | 6;10 | 0,23;0,4 | 0,7 | 2,7 | 5,5 | 4 | |
ТСЗ-250 | 250 | 6;10 | 0,23;0,4 | 1 | 3,8 | 5,5 | 3,5 | |
ТСЗ-400 | 400 | 6;10 | 0,23;0,4 | 1,3 | 5,4 | 5,5 | 3 | |
ТСЗ-630 | 630 | 6;10 | 0,4 | 2 | 7,3 | 5,5 | 3 | |
ТСЗ-1000 | 1000 | 6;10 | 0,4 | 3 | 11,2 | 5,5 | 2,5 | |
Масляные для комплектных ТП | ||||||||
ТМФ-250 | 250 | 6;10 | 0,4 | 0,8 | 3,7 | 4,5 | 2,3 | |
ТМФ-400 | 400 | 6;10 | 0,4 | 1,1 | 5,5 | 4,5 | 2,1 | |
ТМФ-630 | 630 | 6;10 | 0,4 | 1,7 | 7,6 | 5,5 | 2 | |
ТМЗ-630 | 630 | 6;10 | 0,4 | 2,4 | 8,5 | 5,5 | 3 | |
ТМЗ-1000 | 1000 | 6;10 | 0,4 | 3,3 | 12,2 | 5,5 | 2,8 |
Определяется коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:
Кз = .
Этот коэффициент не должен превышать 0,8. Коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме определяется из выражения:
Кз =
который не должен превышать 1,4.
Затем выбирается комплектная трансформаторная подстанция КТП.
КТП- предназначена для приема, преобразования и распределения электрической энергии при номинальном напряжении 6/0,4 или 10/0,4 кВ, и изготавливается следующих наименований: КТП -160, КТП-250, КТП-400, КТП-630, КТП-1000, КТПН-630, КТП-1000.
Обозначения трансформаторной подстанции, например, КТПН-630, расшифровывается следующим образом: комплектная трансформаторная подстанция для наружной установки мощностью 630 кВ · A.
Для внутренней установки КТП выполняются в защищенном исполнении. Подстанции мощностью 250,400,630,1000 кВ · А имеют одно и двухтрансформаторное исполнение, подстанции мощностью 160 кВ · А - однотрансформаторное исполнение.
Выбор КТП производится в зависимости от числа трансформаторов на подстанции и их мощности из ниже приведенных данных.
Исполнение КТП
Однотрансформаторное Двухтрансформаторное
КТП-160 -
КТП-250 КТП-250
КТП-400 КТП-400
КТП-630 КТП-630
КТП-1000 КТП-1000
КТПН-630 КТПН-630
КТПН-1000 КТПН-1000
4. Составление схемы питающей сети напряжением 380/220 В.
Питающая сеть прокладывается от трансформаторной подстанции ТП к распределительным пунктам РП, от которых питаются электроприемники (см. рис. 4.1.). Отдельные мощные потребители питаются непосредственно от трансформаторной подстанции. Однофазные электроприемники подключаются к РП так, чтобы они были распределены по фазам симметрично. Конденсаторные батареи (установки) подключаются к РП, ближайшей к трансформаторной подстанции, и распределяются поровну между трансформаторами (на рис. 4.2).
Рис. 4.1. Пример однолинейной схемы питающей сети.
Установленная мощность приёмников PH представленных в таблицах 2.1, 2.4, распределяются по РП таким образом, чтобы активная мощность каждого РП не превышала 70 кВт при количестве отходящей линии не более 4, и активная мощность отдельных электроприёмников П, питающихся помимо РП, была бы не менее 70 кВт. Необходимо предусмотреть 2 осветительных щитка ЩО, каждый из которых питается от разных трансформаторов ТП. Конденсаторные батареи подключаются к РП ближайшим трансформаторной подстанции ТП и распределяются поровну между трансформаторами. Результаты распределения расчётных нагрузок сводятся в таблице 4.1.
PРП = PH1+PH2+…..
Таблица 4.1
Распределение электроприёмников по распределительным пунктам.
№РП | Наименование электроприёмника | Количество | Установленная мощность приёмника, PH | Установленная мощность распределительного пункта, PРП | № линии |
РП 1 | 1. 2. . . . | 1 | |||
РП 2 | 1. 2. . . . | 2 | |||
П | 3 | ||||
ЩО 1 | |||||
ЩО 2 |
Распределительный пункт РП (см. рис. 4.2) на вводе обычно имеет рубильник QS. Электроприёмники подключаются к распределительным шинам РП через автоматические воздушные выключатели QF, который защищают электроприёмники от коротких замыканий и перегрузки. Электроприёмник включаются пусковыми аппаратами – нереверсивными и реверсивными магнитными пускателями.
Однолинейная схема РП
От трансформаторного пункта
Рис. 4.2 Пример однолинейной схемы распределительного пункта РП.