Цеховые трансформаторные подстанции.

Схемы электроснабжения цехов на предприятии весьма разнообразны и их построение обусловлено многими факторами: категорией электроприёмников, территорией, историческим развитием предприятия и многих других. Поэтому остановимся только на основных принципах построения схем.

 Одним из основополагающих принципов построения схемы электроснабжения является применение глубокого ввода, что означает максимально возможное приближение источников высокого напряжения, или подстанций, к потребителям с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов.

 На предприятиях средней мощности линии глубоких вводов напряжением 35-110 кВ вводятся на территорию непосредственно от энергосистемы. На крупных предприятиях глубокие вводы отходят от ГПП или распределительных подстанций, получающих энергию от энергосистемы.

 На небольших предприятиях достаточно иметь одну подстанцию для приёма электроэнергии. Если напряжение питания совпадает с напряжением заводской распределительной сети, то приём электроэнергии осуществляется непосредственно на распределительный пункт без трансформации.

 Распределение электроэнергии на предприятии может осуществляться по радиальной, магистральной или комбинированной схемам. На выбор той или иной схемы влияют технические и экономические факторы. При расположении нагрузок в различных направлениях от центра питания целесообразно применять радиальную схему. В зависимости от мощности предприятия радиальные схемы могут иметь одну или две ступени распределения электроэнергии. Двухступенчатые радиальные схемы с промежуточными РП используют на предприятиях большой мощности. Промежуточные РП позволяют освободить шины ГПП от большого количества мелких отходящих линий.

На рис. 2 а) приведена типичная радиальная схема электроснабжения, выполненная в две ступени. Вся коммутационная аппаратура устанавливается на РП1-РП3, а на питаемых от них ТП предусматривается присоединение через разъединитель с предохранителем. РП1 и РП2 питаются по двум линиям, а РП3 одной линии от шин ГПП (первая ступень). На второй ступени электроэнергия распределяется между двухтрансформаторными и однотрансформаторными цеховыми ТП.

Рис. 2А. Радиальная схема электроснабжения

 Магистральные схемы применяются при расположении нагрузок в одном направлении от источника питания. Электроэнергия к подстанциям поступает по ответвлениям от линии (воздушной либо кабельной), поочерёдно заходящей на несколько подстанций. Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, зависит от мощности трансформаторов и требуемой бесперебойности питания. Магистральные схемы могут выполняться с одной, двумя и более магистралями.

 На рис. 2 б) показана схема с двойной магистралью при питании двухтрансформаторных ТП. Эти схемы, не смотря на большую стоимость, обладают высокой надёжностью и могут быть использованы для приёмников любой категории.
Рис. 2. Магистральная схема электроснабжения

Рис. 2 Радиальная (а) и магистральная (б) схемы электроснабжения.

Надёжность магистральной схемы обуславливается тем, что трансформаторы ТП питаются от разных магистралей, каждая из которых рассчитана на покрытие основных нагрузок всех ТП. При этом трансформаторы также рассчитаны на взаимное резервирование. Секции шин РП или трансформаторы цеховых ТП при нормальном режиме работают раздельно, а при повреждении одной из магистралей они переключаются на магистраль, оставшуюся в работе.

 Магистральные схемы электроснабжения дают возможность снизить по сравнению с радиальными затраты за счёт уменьшения длины питающих линий, уменьшения коммутационной аппаратуры. Однако по сравнению с радиальными они являются менее надёжными, так как повреждение магистрали ведёт отключение всех потребителей, питающихся от неё.

Распределение электроэнергии внутри цеха после получения её от цеховой ТП распределяется при напряжении до 1000 В.

Цеховые сети систем трёхфазного тока напряжением до 1000 В выполняют по радиальной (рис. 4.3. а), магистральной (рис. 4.3.в) и комбинированным схемам. В чистом виде радиальная и магистральная схема применяется редко, в зависимости от характера производства, условий окружающей среды сети выполняются комбинированными. При сравнительно малых мощностях приёмников на некоторых участках цеха устанавливаются распределительные шкафы (РШ), которые питаются от одной линии.

Схемы питания электроприёмников напряжением до 1000 В.

В настоящее время большое распространение получила схема блока трансформатор – магистраль (рис. 4.3 б), выполненная магистральным шинопроводом, к которому присоединены распределительные шинопроводы, а уже от них осуществляется питание потребителей.

 Осветительные нагрузки цехов питаются отдельными линиями, обычно от щитков рабочего и аварийного освещения. Такая схема позволяет отключать силовую сеть для ремонтов не отключая освещения. При питании осветительной нагрузки совместно с силовой необходимо учитывать возможное ухудшение качества электроэнергии. Питание силовой и осветительной нагрузки от одного трансформатора удешевлявляет сеть. Однако при пуске двигателей в питающей сети происходят кратковременные явления снижения напряжения, что приводит к миганиям ламп. Одна из мер по уменьшению этого влияния – увеличение мощности питающего трансформатора. Но все мероприятия по улучшению качества электроэнергии при совместном питании должны быть экономически обоснованы.

 Наружные сети напряжением до 1000 В применяются редко, так как распределение электроэнергии по цеху производится от внутрицеховых ТП. Внутренние сети могут выполняться кабелями, проводами или шинами. С появлением на рынке продукции для прокладки проводов, кабелей наиболее перспективным считают прокладка питающих линий в лотках и в каналах, которые прикрепляются к стенам здания и в полу.