Выбор оптимального местоположения ТП и схемы цеховой электрической сети

1. 
   Центр электрической нагрузки
   

Оптимальным местоположением трансформаторной подстанции является центр электрической нагрузки (ЦЭН) с координатами:



где X_i, Y_i – координаты i-го электроприемника относительно произвольно выбранных координатных осей; Р_уст.i – установленная (номинальная) мощность i-го электроприемника.

Чаще всего ТП установить в ЦЭН не удается из-за размещенного оборудования, планировки цеха, поэтому рекомендуется по возможности располагать ее на ближайшем возможном месте в сторону подвода питания.

2. 
   Место установки трансформаторной подстанции
   

КТП в цехе может быть встроенной, пристроенной и наружной.

При наружной установке КТП устанавливается на расстоянии от цеха, чаще всего такая установка удобна при питании от КТП нескольких цехов. В остальных применяются встроенные и пристроенные ТП и ТП с наружной установкой трансформаторов. Основные варианты размещения КТП приведены на рис. 5.


Рис. 5. Варианты размещения цеховых ТП: а – однотрансформаторная встроенная КТП; б – двухтрансформаторная пристроенная КТП однорядного исполнения; в – двухтрансформаторная отдельно стоящая КТП двухрядного исполнения; г – КТП с наружной установкой трансформаторов.
В рассматриваемом варианте координаты станков определены в месте подключения питания и сведены в табл. 8.

Таблица 8

Расчет центра электрических нагрузок

N	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Pуст	3	3	3	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	2,2	2,2	4,5	4,5	11	11	11
X	93	145	199	251	288	328	365	405	452	487	510	540	108	154	204
Y	470	470	470	470	470	468	468	468	464	464	465	465	374	374	374
N	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Pуст	11	11	6,5	6,5	2	2	11	11	11	11	11	11	11	11	11
X	254	305	338	404	475	532	105	153	203	253	303	353	403	453	503
Y	374	374	370	370	362	362	346	346	346	346	346	346	346	346	346
N	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45
Pуст	11	3	3	5,5	5,5	10	10	10	5,5	5,5	5,5	125	125	4	4
X	553	94	131	189	229	297	364	431	452	494	534	98	156	217	236
Y	346	260	260	259	259	260	260	260	258	258	258	232	232	230	230
N	46	47	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60
Pуст	4	11	11	11	11	1	15,4	15,4	11	11	11	11	11	11	1
X	257	276	346	416	486	553	590	93	140	210	280	350	420	490	515
Y	230	230	230	230	230	227	245	193	142	142	142	142	142	142	145
N	61	62	63	64	65	66	67	68	69	70	71	72	73	74	75
Pуст	1	1	28	28	30	30	30	30	22	22	22	22	30	30	30
X	535	553	560	625	663	703	743	783	659	699	739	779	636	675	714
Y	145	145	493	493	466	466	466	466	375	375	375	375	356	356	356
N	76	77	78	79	80	81	82	83	84	85	86	87	88	89	90
Pуст	20	20	20	50	50	50	50	50	50	50	20	20	20	20	28
X	746	762	782	667	738	664	694	724	754	784	656	696	736	776	560
Y	356	356	356	252	252	234	234	234	234	234	145	145	145	145	115

---

N=91, P_уст=28, Х=624;Y=115.

ЦЭН



Расчетный ЦЭН представлен на рис. 6.

Расчетный центр электрических нагрузок располагается в месте расположения технологического оборудования, установить в данном месте ТП не предоставляется возможным. Трансформаторная подстанция, в этом случает, пристраивается к цеху (рис. 5б) со стороны прохождения кабельной трассы на уровне ЦЭН (рис. 7).



Рис. 6. Расположение центра электрических нагрузок.



Рис. 7. Местоположение трансформаторной подстанции

3. 
   Выбор схемы цеховой электрической сети
   

В зависимости от расположения электрооборудования и технологического процесса в цехе могут быть приняты схемы: магистральная, радиальная и смешенная.

Магистральные схемы применяются при равномерном расположении электрооборудования по площади цеха или нагрузка имеет сосредоточенный характер, но отдельные группы электроприемников расположены в одном и том же направлении от подстанции на сравнительно незначительных расстояниях, причем значения нагрузок отдельных узлов недостаточны для рационального применения радиальной схемы.


Самая распространенная схемы «Блок трансформатор – магистраль», выполненная с использованием магистрального шинопровода (ШМ) и распределительных шинопроводов (ШР) или (и) распределительных пунктов (РП) (рис. 8). ШМ прокладывается поперек цеха через ЦЭН.

Рис. 8. Схема «Блок трансформатор магистраль»
При разделении цеха на разные помещения с общим взаимосвязанным технологическим процессом ШР могут быть продолжены в эти помещения, при условии отсутствия помех, например, проезд, создающих дополнительные повороты и изгибы шинопроводов.

В случае небольшого количества ШР или малой мощности цеха ШМ устанавливать не экономично (минимальный ток магистрального шинопровода 1250А) и применяется магистральная схема со шкафом отходящих линий (ШНЛ), который обычно устанавливается в ТП или щитовой (рис. 9). Питание ШР осуществляется кабельными линиями.

---

Рис. 9. Магистральная схема с ШНЛ
При магистральных схемах с сосредоточенными нагрузками присоединение отдельных групп электроприемников осуществляется обычно через силовые или распределительные пункты (РП) (рис. 10, Л. 1).


Рис. 10. Схема цеховой сети с РП
Установка РП производится с учетом требований:

а) протяженность магистралей или фидеров должна быть минимальной, удобной и доступной;

б) случаи обратного (по отношению к направлению потока энергии) питания должны быть минимальны;

в) РП должны размещаться в доступных для обслуживания местах, не мешать работе производственного оборудования и не загромождать проходов.

Радиальная схема электроснабжения (рис. 10, Л. 2) применяется при достаточно больших сосредоточенных нагрузках, расположенных отдельными группами, по отношении к которым подстанция занимает более или менее центральное местоположение. Достаточно мощные электроприемники могут получать питание от ШНЛ ТП, а группы менее мощных и расположенных группой электроприемники через РП, устанавливаемых по возможности ближе к геометрическому центру нагрузки.

Электроприемники расположенные вдоль ШР подключаются непосредственно через ответвительные коробки.

Электроприемники к РП могут присоединяться либо собственными линиями независимо друг от друга, либо объединяться в группы – «цепочки» (рис. 10, Л. 3).

Соединение в цепочку рекомендуется для ЭП небольшой мощности, расположенных близко друг к другу, но удаленных от РП, при этом нельзя соединять в цепочку однофазные и трехфазные электроприемники. Не рекомендуется объединять в одну цепочку более трех ЭП или ЭП различного технологического назначения.

Примерная схема проектируемого цеха приведена на рис. 11.



Рис. 11. Примерная схема электроснабжения цеха

4. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23

---

Конструктивное устройство цеховой электрические сети

В зависимости от условий окружающей среды, технологического процесса и принятой схемы цеховые электрические сети выполняют шинопроводами, кабелями и проводами.

Магистральные сети выполняются шинопроводами. Шинопровод – это жесткий токопровод заводского исполнения поставляемый комплектными секциями различных конфигураций и назначения (рис. 12). Соединение секций на месте монтажа выполняется сваркой, болтовым или штепсельным креплением. Шинопроводы могут быть открытыми, защищенными и закрытыми.

Открытые шинопроводы (степень защиты IP 00) применяются, как правило, для магистралей с небольшим количеством подключений и отсутствия непосредственного питания ЭП. Они выполняются алюминиевыми или медными шинами, закрепленными на изоляторах и прокладываются по фермам и колоннам цеха на высоте не менее 3,5 м от уровня пола или площадки обслуживания. Питание силовых пунктов или шинопровдов выполняется кабелем или проводом, проложенном в трубе.

Защищенный шинопровод (IP10, 20) – это открытый шинопровод, огражденный от случайного прикосновения к шинам и попадания посторонних предметов сеткой или коробом из перфорированных листов. Высота установки шинопроводов исполнения IP20 и выше с изолированными шинами не нормируется.



Рис. 12. Различные секции шинопроводов

Закрытые шинопроводы представляют собой три или четыре шины заключенные в оболочку и скрепленные самой оболочкой или изоляторами-клещами. При этом высота расположения шинопроводов исполнения до IP31 – не менее 2,5 м, а IP40 и выше не нормируется.

Шинопроводы и ограждения, размещаемые над проходами, должны быть установлены на высоте не менее 1,9 м от пола или площадки обслуживания.

Сетчатые ограждения токопроводов должны иметь сетку с ячейками не более 25х25 мм [9].

Питающие (главные) магистрали выполняются с помощью магистральных шинопроводов типа ШМА на токи от 1250 А до 4000 А, KLM на токи от 800 А до 6300 А (http://www.klmgroup.ru/ru/сustomers

---

/production/trunk-busbar/). В случае отсутствия препятствий магистральные шинопроводы крепят на высоте 3 – 4 м над полом помещения на специальных стойках или кронштейнах, для минимизации длины спусков к распределительным шинопроводам, силовым пунктам и мощным электроприемникам, максимально допустимое расстояние между точками крепления в соответствии с технической документации – 6 м.

При сосредоточенных нагрузках, когда количество ответвлений от магистрали сравнительно невелико, магистрали следует прокладывать значительно выше, выбирая такие места, где возможно выполнение их голыми проводниками (шинами или проводами) или изолированными проводами. При этом, благодаря отсутствию сплошного закрытия, повышается пропускная способность магистрали и удешевляется вся конструкция.

Распределительные магистрали выполняются распределительными шинопроводами типа ШРА на токи 250, 400, 630 А и KLM на токи от 100 А до 800 А. Электроприемники подключаются к ШР через ответвительные коробки (рис. 13) кабелями или проводами, проложенными в трубах, коробах или металлоруковах [19]. Количество ответвительных коробок зависит от подключаемых ЭП, шаг установки зависит от типа и секций шинопровода.

Присоединение ШР к ШМ осуществляется кабельной перемычкой от ответвительной секции ШМ к вводной коробке ШР. Вводная коробка может устанавливаться на конце секции или в месте стыка двух секций.

Крепление ШР выполняется на стойках на высоте, согласно требованиям ПУЭ по степени защиты шинопроводов, кронштейнами к стенам и колоннам, на тросах к фермам здания (рис. 13), расстояние между точками крепления не более 3м.

Питание СП и ЭП по радиальной схеме обычно осуществляется кабелями проложенных открыто по стенам, колоннам, фермам или перекрытиям, в трубах или в полу, перекрытиях, каналах и блоках.


Рис. 13. Схема горизонтальной установки шинопровода
Открытую прокладку кабелей внутри зданий выполняют бронированными и небронированными кабелями без наружного покрова. Трасса кабелей должна быть по возможности прямолинейной и удаленной от различных трубопроводов. Одиночный кабель крепится к стенам и перекрытиям с помощью скоб, несколько кабелей – на опорных конструкциях (стойки, полки).

---

Смотрите также файлы

• Министерство образования Кузбасса Государственное профессиональное образовательное учреждение.docx

• Техническое Задание по дисциплине Экономическая безопасность.docx

• Государственные символы России Государственные символы России.ppt

• 1. Выбор оптимальных типоразмеров резервуаров.docx

• Методические указания Оформить индивидуальный график (план) практики, на основании.docx