Файл: Справочник для курсовой.doc

4.5. Расчет цеховых сетей

Схемы цеховых сетей бывают радиальные и магистральные [4], [6], [8], [2231], [34]. Радиальная схема применяется для питания мелких групп двигателей, расположенных в различных местах цеха, от распределительного пункта цеховой подстанции (рис. 3, а). По схеме на рис. 3, б осуществляется питание мощных приемников (сосредоточенные нагрузки), например электродвигателей насосов, компрессоров, крупных прессов и др. Радиальные сети выполняются обычно проводами или кабелями. Магистральные схемы также выполняются проводами или кабелями, но на современном этапе развития широкое распространение на промышленных предприятиях, особенно машиностроительных, получили шинопроводы. На рис. 3, в, г приведена принципиальная схема магистральной сети, выполненная проводами или кабелями. Наиболее совершенной из магистральных схем является схема блока трансформатор-магистраль (рис. 3, д). При радиальной схеме силовой сети осветительная нагрузка цехов питается отдельными линиями от щитов подстанций; при магистральных – от головных участков магистралей.

Для всех магистральных схем характерны следующие особенности:

1. Схема магистрального питания обеспечивает несколько пониженную по сравнению с радиальными схемами надежность электроснабжения, т. к. при повреждении магистрали все ее потребители теряют питание.

2. Стоимость исполнения магистральных сетей обычно ниже стоимости исполнения радиальных за счет использования меньшего числа устанавливаемой аппаратуры и меньшей стоимости монтажа питающей линии.

3. Магистральные схемы позволяют применять новейшие системы токопроводов, которые обеспечивают скоростной монтаж.

По конструктивному выполнению цеховые электрические сети подразделяются на сети, выполняемые:

а) комплектными шинопроводами;

б) кабелями и изолированными проводами в коробах, на лотках и т. п.;

в) кабелями с изолированными проводами, проложенными на элементах строений;

г) кабелями с изолированными проводами в трубах;

д) троллейные сети.

Комплектные шинопроводы делятся на магистральные и распределительные. Номинальные токи магистральных шинопроводов [6] – 630, 1000, 1600, 2500, 4000 и 6300 А, распределительных [6] – 100, 160, 250, 400 и 630 А. Номинальные токи ответвлений от магистральных шинопроводов – 160, 250, 400, 630, 1000, 2500, 4000 А, от распределительных – 25, 63, 100, 160, 250 и 400 А. Технические данные наиболее распространенных магистральных и радиальных шинопроводов приведены в табл. 10 и 11.

Таблица 10

Технические данные магистральных шинопроводов

Таблица 11

Технические данные радиальных шинопроводов

4.6. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций и подстанций сельскохозяйственных потребителей

Число и мощность трансформаторов выбираются:

 по графику нагрузки потребителя и подсчитанным величинам средней и максимальной мощности;

 технико-экономическим показателям отдельных намеченных вариантов числа и мощности трансформаторов с учетом капитальных затрат и эксплуатационных расходов;

 категории потребителей с учетом наличия в его составе нагрузок потребителей первой категории, требующих обеспечения резервирования;

 экономически целесообразному режиму, под которым понимается режим, обеспечивающий минимум потерь мощности и электроэнергии в трансформаторе при работе по заданному графику нагрузки [3], [8], [30] и др.

В зависимости от способа задания расчетной нагрузки существуют два способа выбора номинальных мощностей трансформаторов ТП промышленных предприятий и сельскохозяйственных потребителей:

 по известным характерным суточным графикам нагрузки [8], [30];

 расчетным максимумам нагрузок.

Выбор мощности трансформаторов потребительских подстанций в курсовом проекте (курсовой работе) производится по расчетным максимумам нагрузки. Исходя из многолетней практики проектных организаций, установлено, что при двухтрансформаторных подстанциях, а также при однотрансформаторных с магистральной схемой электроснабжения мощность каждого трансформатора может выбираться с таким расчетом, чтобы при выходе из строя одного трансформатора оставшийся в работе трансформатор мог нести всю нагрузку потребителей первой и второй категории (с учетом допустимых нормальных и аварийных нагрузок). При этом потребители третьей категории могут временно отключаться. Именно поэтому номинальная мощность трансформаторов двухтрансформаторной подстанции принимается равной 70 % от общей расчетной нагрузки потребителей. Тогда при выходе из строя одного из трансформаторов второй на время ликвидации аварий оказывается загруженным не более чем на 140 %, что допустимо в аварийных условиях.

При выборе числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций с напряжением на низкой стороне до 1 кВ рекомендуется исходить из следующих соображений, установленных многолетней практикой проектных организаций [4], [6], [8], [30]:

1) трансформаторы мощностью более 1000 кВА следует применять лишь в исключительных случаях: при наличии группы ЭП большой мощности (например, электропечей) или большого числа однофазных ЭП большой мощности со значительными и частыми пиками нагрузки (например, электросварочных установок);

2) следует стремиться к возможно большей однотипности трансформаторов цеховых подстанций;

3) целесообразно иметь в любом цехе с общей расчетной мощностью более 1000 кВА не менее двух трансформаторов даже при отсутствии нагрузки первой категории.

Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения, рассматривают обычно два варианта числа и мощности трансформаторов на подстанции, сравнивая их по технико-экономическим показателям.

При выборе количества трансформаторов на проектируемых подстанциях 10(35)/0,4 кВ населенных пунктов принимают во внимание категории надежности электроснабжения потребителей.

К первой категории относятся потребители, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб производственным предприятиям и фермерским хозяйствам, повреждение дорогостоящего оборудования (для сельского хозяйства  болезнь и гибель животных), массовый брак продукции, порчу сельскохозяйственных продуктов, нарушение сложных технологических процессов. Ко второй категории относятся потребители, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих и механизмов, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Все остальные потребители относятся к третьей категории.

Приведем неполный перечень сельскохозяйственных потребителей первой и второй категорий по надежности электроснабжения.

К потребителям первой категории относятся животноводческие комплексы и фермы по производству молока на 400 и более коров, по выращиванию и откорму молодняка крупного рогатого скота на 5000 и более голов; птицефермы по производству яиц с содержанием 100 тыс. и более кур-несушек, мясного направления по выращиванию 1 млн и более бройлеров в год.

К потребителям второй категории – животноводческие комплексы и фермы с меньшей производительностью, чем указанной для первой категории; тепличные комбинаты; кормоприготовительные заводы и механизированные цехи приготовления и раздачи кормов; картофелехранилища с холодоснабжением и активной вентиляцией. К этой же категории, но не допускающей получасового перерыва в электроснабжении, относятся комплексы и фермы молочного направления; свиноводческие комплексы и фермы; птицефермы.