Конструкция электрических сетей.

Трансформаторные подстанции (ТП) являются одним из основных элементов электроснабжения. Они служат для приёма, преобразования и распределения электроэнергии. ТП и РП классифицируются:

 · по назначению (главные, глубокого ввода и т.п.),

 · по конструктивному исполнению (открытые, закрытые),

 · по количеству трансформаторов,

 · по расположению на территории предприятия.

 Цеховые ТП делятся на внутрицеховые, встроенные, пристроенные и отдельно стоящие.

Внутрицеховые ТП располагаются внутри производственных зданий большой площади. При этом предусматривается возможность обслуживания ТП без нарушения технологического производственного процесса.

Встроенные ТП – это закрытые ТП, вписанные в контур основного здания. Такая установка ТП позволяет выкатывать трансформатор из камеры прямо за пределы цеха.

Пристроенные ТП – это подстанции, примыкающие непосредственно к стенам зданий. Они могут быть как закрытыми, так и открытыми.

 Отдельно стоящие ТП расположены отдельно от зданий цеха. Такая установка ТП применяется, когда размещение встроенных, либо пристроенных ТП невозможно по условию технологического процесса.

 Каждая подстанция имеет распределительное устройство (РУ), которое служит для приёма и распределения электроэнергии. РУ содержит сборные и соединительные шины и коммутационные аппараты, а также аппараты защиты. РУ, где оборудование расположено на открытом воздухе называется открытым (ОРУ), а в закрытых РУ (ЗРУ) всё оборудование размещено внутри здания. Для напряжений 35-220 кВ промышленных ГПП в большинстве случаев выполняются открытыми. Применение ОРУ уменьшает объём строительных работ, стоимость и срок монтажа. Но для ОРУ аппараты выполняются с более усиленной изоляцией, что удорожает оборудование.

Для удобства монтажа и унификации оборудования применяют комплектные распределительные устройства (КРУ) и комплектные трансформаторные пункты (КТП). Широкое применение нашли КТП с первичным напряжением 6-10 кВ, и с вторичным напряжением 0,4 кВ. Такие подстанции устанавливают в непосредственной близости от потребителей, что упрощает распределительную сеть.

Канализация электроэнергии.

Канализацией электрической энергии называется передача электроэнергии по электрическим сетям от источника питания к токопри­ёмникам (потребителям энергии) с помощью воздушных линий, кабельных линий и токопроводов.

 В сетях выше 1 кВ промышленных предприятий при передаче электроэнергии от ГПП до РП и ТП, как правило, используются кабельные и воздушные линии. Воздушные линии (ВЛ) выполняются из неизолированных проводов, расположенных на открытом воздухе и прикрепляемых к опорам с помощью изоляторов и арматуры. На предприятиях ВЛ применяют крайне редко из-за большой зоны отчуждения ВЛ. Обычно ВЛ используют на предприятиях малой мощности, либо для питания удалённых объектов, например, насосных станций. Для сооружения ВЛ применяют опоры из дерева, железобетона, стальные. По своему назначению и месту установки опоры делятся на промежуточные, угловые, концевые, анкерные. Провода ВЛ выполняют сталеалюминевыми, алюминиевыми и редко медными проводами.

 Кабельной линией (КЛ) называют устройство, состоящее из кабеля, концевых муфт и конструкций для прокладки кабеля. Для электроснабжения предприятий кабели могут прокладываться в земле в кабельных траншеях, в кабельных каналах и туннелях, а также по эстакадам и галереям над поверхностью земли. В последнее время получил распространение самонесущий провод (СИП), который подвешивается на уже существующие опоры, но имеет внешнюю изоляцию.

Вследствие этого, линия является полностью безопасна для персонала. Преимущество кабельной линии перед ВЛ заключается в меньшей зоне отчуждения поверхности земли, безопасности персонала. Насыщенность территории предприятия подземными коммуникациями, агрессивные среды создают дополнительные расходы на монтаж и обслуживание КЛ, но КЛ на большинстве предприятий является единственно возможным средством канализации электроэнергии.

Токопроводы напряжением 6-35 кВ применяют для магистрального питания потребителей предприятий с высокими токами нагрузки (2-6 кА) при длине передачи до 2 км. В зависимости от вида проводников Токопроводы разделяют на жёсткие и гибкие. Токопроводы, выполненные из шин (обычно до 1 кВ) называют шинопроводами. Токопроводы вместо большого количества ВЛ и КЛ позволяют повысить надёжность электроснабжения, упростить обслуживание, обеспечить экономию материалов. Токопроводы обладают большой перегрузочной способностью. Из недостатков следует отметить большие потери мощности при передаче электроэнергии, зона отчуждения выше чем у ВЛ, больший расход материалов для опор.

 

6.Электрические расчёты сетей.

Общие положения.

В предыдущих главах указывалось, что электроснабжение энергоемких предприятий осуществляется при помощи воздушных и кабельных линий, а также токопроводов. Большие мощности, передаваемые по этим связям, предопределяют, как правило, повышение напряжения в них (до 220 кВ для воздушных и кабельных линий и до 35 кВ для токопроводов), а также применение проводников большого сечения. Методика расчета линий и токопроводов энергоемких предприятий при этом не отличается от общепринятой для электрических сетей. Система канализации электроэнергии (ВЛ, кабельные линии, токопроводы) и основные параметры электрических связей намечаются обычно в проекте электроснабжений предприятия. Целью электрических расчетов конкретного звена схемы электроснабжения является уточнение предварительно намеченных решений.
Исходными материалами для производства электрических расчетов являются:
схема электроснабжения предприятия, выполненная проектной организацией или предложенная энергосистемой;
величины расчетных нагрузок на линию в нормальном и аварийном режимах; при резко меняющейся нагрузке в нормальном режиме в расчет должны приниматься пределы колебаний нагрузок;
величина выходного напряжения центра питания и пределы регулирования напряжения его.

Электрический расчет линии электропередачи независимо от типа линии включает:

1. расчет линии на потерю энергии и пропускную способность; в результате расчета определяется сечение линии по условиям экономической плотности тока и нагрева;

2. расчет сети на отклонения напряжения; в результате расчета определяется допустимая величина потери напряжения для рассматриваемого звена сети;

3. расчет линии на потерю напряжения;

 

Помимо упомянутого выше объема расчетов, обязательного для линий всех исполнений, в ряде случаев возникает необходимость в дополнительных расчетах. Так, для кабельных линий необходима дополнительная проверка выбранного кабеля на термическую устойчивость. В состав электрических расчетов токопроводов включается проверка их на несимметрию напряжений.
Все упомянутые выше этапы электрических расчетов рассматриваются в необходимой последовательности.

 

     Разработал:   старший преподаватель                               Шмойлов А.А.

(должность, ученая степень, ученое звание, воинское звание, подпись, фамилия)

«___» __________ 2020 г.