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]