Схемы электроснабжения напряжением до 1кв радиальные магистральные смешанные

Схемы электроснабжения напряжением до 1кв радиальные магистральные смешанные

Выбор рациональной схемы электроснабжения наряду с выбором напряжения

является одним из главных вопросов, решаемых при разработке проекта реконст-

рукции системы электроснабжения. Оба данных вопроса рассматриваются в нераз-

рывной связи друг с другом.

Проектируемая схема должна включать в себя элементы существующей при

соответствии их пропускной способности новым расчетным условиям. Равным об-

разом это касается ТП, РУ высокого напряжения, кабельных линий, токопроводов

и других элементов. При необходимости замены кабельных или воздушных линий,

их сечения выбираются на основании ТЭР /9/.

Схема распределения электроэнергии строится с соблюдением принципов

приближения высокого напряжения к потребителям, отказа от холодного резерва,

раздельной работы линии и трансформаторов, глубокого секционирования. Схема

должна быть простой, удобной в эксплуатации, ремонтопригодной, предусматри-

вать применение комплектного электрооборудования и индустриальных способов

монтажа. При выборе схемы обязательно учитывается перспектива развития пред-

приятия на 8-10 лет. Существующая схема внешнего электроснабжения анализиру-

ется с точки зрения обеспечения требуемой степени бесперебойности питания. При

необходимости добавляются новые линии и трансформаторы.

Факторы влияющие на выбор схемы:

1) Категория потребителя по надежности эл.снабж

2) Расположение цехов относит. Друг друга и источника питания

3) Режим работы эл. Оборудования в цехе, который определяет график нагрузки цеха

Радиальная схема — электроснабжение осуществляется линиями, не имеющими распределения энергии по их длинам (рис. 1, а). Такие линии называют радиальными. В электроснабжении городов радиальные линии называют питающими. Линии W1—W4 на рис. 1, а — радиальные. Питание потребителя П1 на рис. 1, а производится двумя линиями W1 и W2. Такая схема называется радиальной с резервированием. С целью повышения надежности, линии W1 и W2 приемников I категории подключают к разным НИП.

Рис. 1. Схемы электроснабжения: а— радиальная; б— магистральная; в— смешанная

Магистральная схема — линии, питающие потребителей (приемники), имеют распределение энергии по длине (рис. 1, б). Такие линии называют магистральными (линия W). При магистральном подключении ТП (на проходной ТП) целесообразно на некоторых из них на питающих или отходящих линиях использовать силовые выключатели с защитами, с целью локализации поврежденного участка сети и ограничения числа отключенных при этом ТП.

Смешанная схема — электроснабжение осуществляется радиальными и магистральными линиями. На рис. 1, в линия W1 — радиальная, W2 — магистральная, т. е. схема является смешанной.

Достоинство радиальных схем: максимальная простота; аварийное отключение радиальной линии не отражается на электроснабжении остальных потребителей.

Недостаток: большой расход кабельной продукции обусловливает высокую стоимость системы. Кроме того, при одиночных радиальных линиях невысока надежность электроснабжения.

Магистральные схемы имеют следующие достоинства:

— лучшая загрузка линий, т. к. к каждой линии подключена не одна, а группа ТП;

— на ЦП и РП нужно устанавливать меньшее количество выключателей.

Недостатки одиночных магистралей заключаются в трудностях при отыскании места повреждения магистрали и в более низкой надежности электроснабжения по сравнению с радиальной схемой. Последнее объясняется тем, что на надежность работы магистрали влияют показатели надежности стороны ВН ТП, включая силовые трансформаторы. Применение двухстороннего питания одиночных магистралей (петлевая схема) не решает проблемы обеспечения надежности и решения трудностей при отыскании места повреждения. Двойные магистрали с двухсторонним питанием (двухлучевые схемы) могут обеспечить достаточную надежность электроснабжения всех категорий электроприемников. Это обусловило их широкое распространение в электроснабжении городов.

С Сопоставив перечисленные схемы электроснабжения, можно сделать следующие выводы.

1. Наиболее простыми и отвечающими требованиям III категории надежности являются сети, выполненные по радиальной схеме без резервирования и с одиночными магистралями.

2. Требованиям II категории надежности отвечают широко распространенные магистральные многолучевые схемы, чаще всего двухлучевые.

3. Электроснабжение приемников I категории удобно производить с помощью радиальных схем с резервированием, а также двухлучевых схем. Во всех случаях питания приемников I категории должен применяться АВР.

Источник

Схемы цеховых электрических сетей напряжением до 1 кВ

Основным условием рационального проектирования сети элек­троснабжения промышленного объекта является принцип одина­ковой надежности питающей линии (со всеми аппаратами) и одно­го электроприемника технологического агрегата, получающего питание от этой линии. Поэтому нет смысла, например, питать один электродвигатель технологического агрегата по двум взаиморезервируемым линиям. Если технологический агрегат имеет несколько электроприемников, осуществляющих единый, связанный группой машин технологический процесс, и прекращение питания любого из этих электроприемников вызывает необходимость прекращения работы всего агрегата, то в таких случаях надежность электроснаб­жения вполне обеспечивается при магистральном питании (рис. 5.14). В отдельных случаях, когда требуется высокая степень надежности питания электроприемников в непрерывном техноло­гическом процессе, применяется двустороннее питание магистраль­ной линии (рис. 5.15).

Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприемников од­ного технологического агрегата, но также большого числа сравни­тельно мелких приемников, не связанных единым технологическим процессом. К таким потребителям относятся металлорежущие стан­ки в цехах механической обработки металлов и другие потребите­ли, распределенные относительно равномерно по площади цеха.

Магистральные схемы позволяют отказаться от применения гро­моздкого и дорогого распределительного устройства или щита. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор-магистраль, где в качестве питающей линии применяются токопроводы (шинопроводы), изготовляемые промышленностью. Магист­ральные схемы, выполненные шинопроводами, обеспечивают высокую надежность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенных переделок электрических сетей.

Для питания большого числа электроприемников сравнительно небольшой мощности, относительно равномерно распределенных по площади цеха, применяются схемы с двумя видами магистраль­ных линий: питающими и распределительными (рис. 5.16). Питаю­щие, или главные, магистрали подключаются к шинам шкафов трансформаторной подстанции, специально сконструированным для магистральных схем. Распределительные магистрали, к кото­рым непосредственно подключаются электроприемники, получают питание от главных питающих магистралей или непосредственно от шин комплектной трансформаторной подстанции (КТП), если главные магистрали не применяются (рис. 5.17).

К главным питающим магистралям подсоединяется, возможно, меньшее число индивидуальных электроприемников. Это повыша­ет надежность всей системы питания.

Следует учитывать недостаток магистральных схем, заключаю­щийся в том, что при повреждении магистрали одновременно от­ключаются все питающиеся от нее электроприемники. Этот недостаток ощутим при наличии в цехе отдельных крупных потре­бителей, не связанных единым непрерывным технологическим про­цессом.

Радиальные схемы питания характеризуются тем, что от источника питания, например от КТП, отходят линии, питаю­щие непосредственно мощные электроприемники или отдельные распределительные пункты, от которых самостоятельными линия­ми питаются более мелкие электроприемники (рис. 5.18). Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания отдельных потребителей, так как аварии локализуются отключе­нием автоматического выключателя поврежденной линии и не зат­рагивают другие линии.

Все потребители могут потерять питание только при поврежде­нии на сборных шинах КТП, что мало вероятно вследствие доста­точно надежной конструкции шкафов этих КТП.

Сосредоточение на КТП аппаратов управления и защиты отдель­ных присоединений позволяет легче решать задачи автоматизации в системе распределения электроэнергии на напряжении до 1 кВ, чем при рассредоточенном расположении аппаратов, что имеет место при магистральной системе.

Радиальные схемы питающих сетей с распределительными уст­ройствами или щитами следует применять при наличии в цехе не­скольких достаточно мощных потребителей, не связанных единым технологическим процессом или друг с другом настолько, что ма­гистральное питание их нецелесообразно.

К числу таких потребителей могут быть отнесены электропри­емники, требующие применения автоматических выключателей на номинальный ток 400 А и более с дистанционным управлением.

В чистом виде радиальные и магистральные схемы применя­ются редко. Наибольшее распространение на практике находят смешанные схемы, сочетающие элементы радиальных и ма­гистральных схем. В крупных цехах заводов, ли­тейных, кузнечных и механосборочных цехах машиностроитель­ных заводов и других пред­приятиях всегда имеются и радиальные, и магистральные схемы питания различных групп потребителей.

В цехах машиностроительных заводов на­ходят применение схемы магистрального питания с взаимным ре­зервированием питания отдельных магистралей. Схема на рис. 5.19 позволяет вывести в ремонт или ревизию один из трансформато­ров и, используя перегрузочную способность, обеспечить питание нескольких магистралей от одного, оставшегося в работе трансфор­матора. Такая схема питания позволяет безболезненно выводить в ремонт или ревизию один из трансформаторов во время ремонта технологического оборудования.

При неравномерной загрузке технологического оборудования в течение суток (например, пониженная нагрузка в ночные или ре­монтные смены) схемы с взаимным резервированием питания ма­гистралей обеспечивают возможность отключения незагруженных трансформаторов.

Большое влияние на принимаемые решения оказывают условия окружающей среды в проектируемом цехе. Располагать электрооборудование в пожаро- и взрывоопасных или пыльных помещениях следует только в случае острой необхо­димости, когда другие решения оказываются нерациональными или крайне сложными. При этом следует иметь в виду, что в этих небла­гоприятных средах, как правило, применяется специально сконст­руированное оборудование.

Источник

Схемы электроснабжения напряжением до 1 кВ

Соединение трансформаторов со сборными шинами распределительных устройств низкого напряжения могут осуществляться без применения коммутационных аппаратов (рис. 13.9, а), с применением неавтоматических аппаратов, например рубильников (рис. 13.9, б, в), если на трансформатор не может быть подано напряжение со стороны низкого напряжения, но требуется ручное отключение нагрузки или ручное отключение трансформатора. Такие схемы применяются очень редко.

На промышленных предприятиях, в портах и гидросооружениях присоединения выполняются через автоматические выключатели напряжением до 1 кВ (рис. 13.9, г). Если на двухтрансформаторных подстанциях предусматривается параллельная работа секций шин или автоматическое подключение любой из секций шин низкого напряжения при выходе из строя одного из трансформаторов, то на низковольтной стороне необходимо устанавливать автоматические выключатели для подачи питания при аварии с одним из трансформаторов (рис. 13.9, д).

Присоединение отходящих линий НН выполняется через плавкие предохранители (рис. 13.10, а, б, в) и через автоматические выключатели (рис. 13.10, г, д, е). Схемы обеспечивают отключение электроприемников и сетей НН при профилактическом обслуживании и автоматическое отключение при коротких замыканиях за установленными аппаратами.

Электрические сети напряжением до 1 кВ могут выполняться радиальными, магистральными, смешанными. Участок сети, питающий отдельные электроприемники (ЭП), называется ответвителем, а питающий группу ЭП или группу распределительных шкафов —магистралью.

На рис. 13.11, а приведена схема простейшей радиальной сети; на рис. 13.11, б — радиальная сеть с вторичными магистралями, когда от распределительного щита 1 ТП отходят две радиальные линии к главным шкафам 2, от которых идут вторичные магистрали к распределительным шкафам 3 и от последних — ответвления к отдельным ЭП 4.

Внутрицеховые сети часто выполняются по схеме блок «трансформатор—магистраль». При такой схеме на ТП распределительный щит не ставится, магистраль подводится через разъединитель или автоматический выключатель FS прямо в цех, а от нее ответвлениями питаются ЭП. При расположении подстанции в центре нагрузки получила распространение схема блок «трансформатор—магистраль» с вторичными магистралями (рис. 13.12).

Схема цепочки (рис. 13.13) применяется при малых мощностях электроприемников, количестве их не более четырех и стабильном расположении на площади. При нестабильном расположении технологического оборудования цепочка является неудобной и может применяться только для питания электродвигателей мощностью 1—2 кВт.

Осветительные сети разделяются на два вида: питающие (магистральные), прокладываемые от трансформаторов до групповых щитков, и групповые — идущие от щитков до светильников и штепсельных розеток. Схема групповых сетей для трехфазной сети с глухо- заземленной изолированной нейтралью приведена на рис. 13.14.

Распределительные пункты имеют в качестве аппаратов управления и защиты автоматы или рубильники с предохранителями. В сетях с заземленной нейтралью и нулевым проводом предохранители и автоматы устанавливаются только в фазных проводах, а в нулевом проводе в целях безопасности их установка не допускается.

Схемы питания осветительных установок составляются с учетом требований надежности, вытекающих из степени ответственности и освещенности объектов и учета целесообразности совмещения питания силовых и осветительных сетей.

Освещение может быть рабочее и аварийное. Рабочее освещение создает нормированные уровни освещенности при нормальной эксплуатации; аварийное — обеспечивает условия видения, необходимые для временного продолжения деятельности персонала или для безопасного выхода людей из помещения в случае погасания светильников рабочего освещения.

На схеме питания силовой и осветительной нагрузок от двух ТП (рис. 13.15) аварийное освещение получает питание от оставшейся л двух в работе ТГ1.

Схема питания освещения в помещении с автоматическим переключением осветительной сети с одного трансформатора на другой (рис. 13.16, а) отличается от схемы питания осветительной сети с автоматическим переключением питания с источника переменного тока на источник постоянного тока (рис, 13.16,6).

Напряжение для осветительных установок выбирается одновременно с напряжением для силовых электроприемников. Для светильников общего освещения рекомендуется напряжение 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали и не выше 220 В переменного тока при изолированной нейтрали. Напряжение 380 В допускается для светильников с лампами, выпускаемыми на это напряжение (лампы ДРЛ мощностью 2000 Вт), и для светильников, электрические схемы которых требуют применения этого напряжения. Электроснабжение рабочего освещения, как правило, выполняется самостоятельными линиями от щитков подстанций. При этом электроэнергия от подстанций передается питающими линиями на осветительные магистральные пункты или щитки, а от них — групповым осветительным щиткам. Источники света получают питание от групповых щитков по групповым линиям. Допускается также питание освещения от силовых магистралей при схеме блок «трансформатор—магистраль», если колебания напряжения и отклонения напряжения не превышают норм, установленных для осветительных сетей. Запрещается присоединение сетей освещения всех видов к распределительной силовой сети.

Если по условиям колебаний или отклонения напряжения совместное питание силовой и осветительной нагрузок невозможно, то используют отдельный трансформатор для питания только осветительной нагрузки (см. гл. 20).

Источник