Если количество и единичная мощность трансформаторов ЗУР задается сверху при определении объемов инвестиций в строительство или реконструкцию отделения (участка) цеха, некрупного производства (или цеха), отдельного здания (сооружения), то при построении второго уровня системы электроснабжения за основу берут единичные электроприемники 1УР. Схема 5УР(4УР) определяется составом электрооборудования завода и предполагается получение по отдельным объектам Р = Рт.ш, так что параметры ЗУР оказываются расчетными. Параметры согласовывают до составления перечня электроприемников (задания электрикам по технологическим, энергетическим и другим частям проекта) вместе с основными технологическими и строительными решениями по определению габаритов здания (сооружения) и размещения его на генплане. Ввод в эксплуатацию подстанций ЗУР производят до начала монтажа технологического и вспомогательного электрооборудования (строители по акту сдают под монтаж помещение или его часть, например отдельные фундаменты), его наладки, испытаний, пускового опробования.
Именно необходимость принятия решений по ЗУР, что опережает конкретизацию приемников 1УР, способствовала типизации (унификации) решений по КТП, определенной отстраненности расположения щита НН от схемы 2УР. Стал возможен выбор КТП из многих предложений заводов-изготовителей на основе достаточно общих соображений (но не списка 1УР). Для мелкомоторной нагрузки (так говорят и сейчас, имея в виду производства, подобные механическим цехам, выпускающим несерийную продукцию) количество электроприемников 1УР, питающихся от КТП с трансформаторами 2x1000 (2x630) кВА составляет на каждый трансформатор 150—300 штук — в основном асинхронные короткозамкнутые электродвигатели с Рнш от 0,25 до 100 кВт и более, средней мощностью от 3 до 10 кВт, коэффициентом спроса не выше 0,4—0,5 (в целом по заводу в начале XXI века KQ = 0,15—0,20). Средняя мощность, определяющая количество электродвигателей, подключенных к КТП, может быть иной. Например, наличие нескольких электродвигателей мощностью близкой к 100 кВт каждый, снизит общее число питаемых электроприемников, а массовое оборудование с мощностью, близкой к единицам киловатта, — увеличит.
Абстрагируясь от конкретного перечня 1УР, но руководствуясь качественными представлениями о технологических особенностях производства, территориально-административной структурой цехов, отделений, участков и опираясь на сведения об основных технологических электроприемниках 1УР (обычно уже известных), выбирают схему щита низкого напряжения ЗУР. Для этого принимают принципиальное решение о магистральном, радиальном или смешанном питании потребителей и о единичных электроприемниках, мощность которых требует подключения непосредственно к щиту низкого напряжения ЗУР.
Если производственное здание состоит из крановых пролетов 12, 15, 18, 24, 36, 48 м и более, то для большинства отраслей экономики может быть рекомендована магистральная схема, по которой запитываются распределительные шинопроводы. На каждый пролет устанавливается однотрансформаторная подстанция с выходом на магистраль. Резервирование осуществляется межпролетными перемычками.
Однако на любом производстве есть, как правило, встроенные помещения, выделенные отделения и участки, располагающиеся на нескольких этажах, перекрытые по высоте по технологическим, санитарным и противопожарным требованиям. Это с неизбежностью ведет к использованию смешанной схемы, где распределительные пункты РП-0,4 кВ могут питаться или от распределительного, или от магистрального шинопровода, или непосредственно со щита НН ЗУР.
Необходимость питания указанных отделений и участков, наличие посторонних потребителей, желательность резервного автомата ведут к установке на КТП с магистральным вводом линейной коммутационной аппаратуры, а саму КТП делают двухтрансформаторной.
Большая часть КТП, устанавливаемых на всех мелких, в основном на средних и во вспомогательных цехах крупных предприятий, выполнена для линейного присоединения потребителей через блок предохранитель-выключатель или, чаще, через автоматические выключатели. Та и другая комплектация распространяется на одно- и двухтрансформаторные КТП, обеспечивая радиальное питание шкафов 2УР, т. е. потребителей (но не приемников 1УР, которые от шкафа 2УР могут питаться и радиально, и магистрально). Сами шкафы 2УР могут питаться последовательно, образуя дополнительные ступени системы электроснабжения, что делает ступени системы электроснабжения 6УР— 1УР лишь идеализированной моделью.
Выключатели «Электрон» (Э) на номинальное напряжение постоянного тока до 440 В, переменного — до 660 В допускают нечастый пуск асинхронных электродвигателей с короткозамкнутыми роторами (по способу установки двигатели бывают: С — стационарные и В — выдвижные). Номинальный ток выключателей 1000 А — для Э06 (для расцепителя 630-1000 А), 1600 А - для Э16, 2500 А — для Э25 и 4000 А — для Э40. Условное обозначение автоматических выключателей серии А3700 — A37XXXX3, где 37 — номер разработки; X — величина выключателя (1 — 160 А, 2 — 250 А, 3 — 630 А); XX — исполнение выключателя по числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей тока и максимально-токовой защиты; ХЗ — климатическое исполнение.
Подстанции с трансформаторами 630 и 1000 кВА могут быть укомплектованы шкафами типа КН, КРН, ШРН с универсальными втычными (выкатными) автоматами типа АВМ с мотором приводом или без него по следующим схемам: 1) КН-1 и КН-6 — шкафы ввода с выводами шин вверх на магистраль с автоматом АВМ20В и двумя отходящими линиями с автоматами АВМ4В, ABM 10В; 2) КН-2 и КН-3 — шкафы ввода и секционный с автоматами АВМ20В и двумя автоматами АВМ4В и ABM 10В на отходящих линиях;
КН-4 — шкаф отходящих линий с тремя автоматами АВМ4В и ABM 10В;
КН-5 — то же, с автоматами АВМ20В и двумя АВМ4В и ABM 10В.
Напомним, что /ном на стороне 0,4 кВ для трансформатора 630 кВА равен 910 (1000) А; 1000 кВА - 1445 (1500) А; 1600 кВА - 2312 (2500) А; 2500 кВА — 3613 (4000) А (в скобках даны принимаемые величины). Для выдачи мощности трансформатора 1000 кВА (автомат Э16) установлены автоматы А3730, обеспечивающие выдачу по току 4x630 А. Возможен вариант установки А3720, если необходимо запитать со щита низкого напряжения КТП электродвигатель мощностью, например, 120 кВт (или другой единичный электроприемник, требующий установки автомата 250 А).
Достаточно распространено комплектование низкой стороны цеховых ТП из различных щитов и шкафов. Панели распределительных щитов применяют для приема и распределения энергии трехфазного тока при напряжении до 0,38 кВ и защиты отходящих линий от перегрузок и токов КЗ.
Щиты, скомпонованные из панелей и установленные в помещениях, обслуживают с передней стороны. Панели изготовляют с ошиновками, имеющими электродинамическую стойкость (амплитудное значение) 30 и 50 кА. Панелями с ошиновками электродинамической стойкостью 30 кА комплектуются щиты подстанций мощностью до 630 кВА, 50 кА — щиты подстанций свыше 630 кВА. Панели предусматривают как кабельные, так и шинные вводы. Высота каждой панели 2200, глубина 600 мм, ширина по фасаду 60, 300, 800 или 1000 мм.
Шкафы распределительные силовые применяются в цеховых электроустановках промышленных предприятий для приема и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц при номинальном напряжении 380 В с защитой отходящих линий предохранителями и автоматами. Шкафы снабжены вводным рубильником и предохранителями на отходящих линиях; имеются также шкафы с вводным рубильником и автоматическими выключателями.
Силовые распределительные устройства со встроенными в них установочными автоматическими выключателями применяют в силовых установках с трех- и четырехпроводными системами распределения трехфазного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В, а также в двухпроводной системе постоянного тока напряжением 220 В. Максимальная нагрузка на главные шины — 4000, а на нулевую шину — 2000 А.
Распределительные устройства собственно 2УР, устанавливаемые в помещениях, выполняют в виде щитов станции управления, распределительных и релейных щитов, шкафов, ящиков, силовых сборок и т. д. Существуют два подхода к формированию 2УР напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока: 1) установка низковольтного РУ в электротехнических помещениях; 2) размещение РУ в помещениях, доступных для неинструк- тированного персонала (в производственных помещениях).
Устанавливаемые в электропомещениях (особенно в электромашинных) щиты управления, защиты, измерения, сигнализации, щиты блоков и станций управления с установленными на них аппаратами имеют на лицевой или задней стороне открытые токоведущие части, неизолированные токопроводы. Это удешевляет РУ и позволяет компоновать щиты и шкафы протяженностью, достаточной, чтобы вывести на них питание и управление большинством электроприемников цеха (отделения). По длине машинного зала, достигающей сотни метров (до 1 км), щиты устанавливают с разрывами (в один или несколько рядов), соблюдая ширину проходов обслуживания между рядом шкафов до 1 кВ и частями здания или оборудования при однорядном расположении не менее 1 м (при открытой дверце шкафа — не менее 0,6), а при двухрядном — не менее 1,2 м (между открытыми противоположными дверцами — не менее 0,6 м). Проектирование таких электромашинных помещений и устанавливаемых в них щитов станций управления ЩСУ требует значительного навыка.
Проще, хотя принцип не отличается от комплектации ЩСУ в ЭМП, проектирование отдельно стоящих щитов (шкафов), рассредоточенных по производственным помещениям. В этом случае требуется желательно полный перечень (список) электроприемников 1УР (исчерпывающая полнота ценологически запрещена), в частности электродвигателей. Если не рассматривать проблему управления электродвигателем как электроприводом, то задача сводится к выбору способа питания и коммутационного аппарата, обеспечивающего включение электроприемника и его защиту.
Рассмотрим на примере схемы рис. 7.10, б, на которой от установленных автоматов А3730 на ток 4x630 А должна быть запитана нагрузка всех участков выделенного отделения, разработку схемы 2УР участков и ее увязки с ЗУР отделения. Для простоты ограничимся двигательной нагрузкой — до 300 шт., Iном 250 А.
