Цеховые трансформаторные и преобразовательные подстанции могут быть пристроенными, встроенными или внутрицеховыми отдельно стоящими. Пристроенной подстанцией называется подстанция, непосредственно примыкающая к основному зданию, встроенной — подстанция, вписанная в общий контур здания, внутрицеховой — расположенная внутри производственного здания (в открытом или отдельном закрытом помещении). Подстанции или их части, устанавливаемые в закрытом помещении, относятся к внутренним электроустановкам, на открытом воздухе — к наружным. Внутрицеховые ТП можно сооружать в помещениях с производственными категориями «Г» и «Д», в производствах категории «В» — только по специальному разрешению пожарного надзора. Нельзя устраивать трансформаторные помещения под помещением с мокрым технологическим процессом (отделения мойки, душевые и т.п.), если не приняты специальные меры против попадания влаги на электрооборудование, например, гидроизоляция потолка КТП. Нельзя устанавливать под и над помещениями ограниченных размеров (не более помещения подстанции), в которых могут длительно (более 1 ч) находиться значительное число (более 50) людей.
Общие габариты должны быть согласованы с технологами и строителями. В процессе принятия решения выявляются разные варианты, например необходимость совмещения КТП с комплектными РУ (подстанцией 4УР) и комплектным компенсирующим устройством ККУ. Во всех случаях необходимы габаритные и установочные размеры оборудования, которые предоставляются поставщиком (заказчиком) или находят по паспорту должны быть уточнены компоновка, размер трансформатора, количество низковольтных шкафов и автоматов, включая их электрические и габаритные параметры.
В целях наибольшего приближения цеховых подстанций к электроприемникам сети до 1 кВ рекомендуется размещать их внутри цехов, огораживая сеткой, встраивать или пристраивать в зависимости от производственных условий и требований архитектурно-строительного оформления производственных зданий и сооружений. По возможности внутрицеховые подстанции устанавливают в центре электрических нагрузок, что позволяет сократить протяженность сетей 0,4 кВ и уменьшить в них потери мощности и энергии.
Для цехов небольшой ширины, для случаев, когда часть нагрузок расположена за пределами цеха, а также в связи с затруднениями при размещении подстанции внутри цеха применяют встроенные в цех ТП или пристроенные к нему. К пристроенным ТП предъявляются претензии по архитектурным соображениям, а к отдельностоящим — по затратам на отвод земли (генплан) Встроенные и пристроенные подстанции имеют выход из камер с масляными трансформаторами непосредственно наружу зданий
Возможно применение цеховых ТП с размещением щита низкого напряжения в цехе, а трансформатора — снаружи около питаемых им производственных зданий. В результате подстанция занимает значительно меньше площади цеха, чем встроенная Такая открытая установка маслонаполненных трансформаторов допускается только у стен зданий с производствами категорий Г и Д (по противопожарным нормам) Расстояние от трансформатора до стены нормируется в установочные размеры оборудования, которые предоставляются поставщиком (заказчиком) или находят по паспорту Должны быть уточнены компоновка, размер трансформатора, количество низковольтных шкафов и автоматов, включая их электрические и габаритные параметры.
В целях наибольшего приближения цеховых подстанций к электроприемникам сети до 1 кВ рекомендуется размещать их внутри цехов, огораживая сеткой, встраивать или пристраивать в зависимости от производственных условий и требований архитектурно-строительного оформления производственных зданий и сооружений. По возможности внутрицеховые подстанции устанавливают в центре электрических нагрузок, что позволяет сократить протяженность сетей 0,4 кВ и уменьшить в них потери мощности и энергии
Для цехов небольшой ширины, для случаев, когда часть нагрузок расположена за пределами цеха, а также в связи с затруднениями при размещении подстанции внутри цеха применяют встроенные в цех ТП или пристроенные к нему. К пристроенным ТП предъявляются претензии по архитектурным соображениям, а к отдельно стоящим — по затратам на отвод земли (генплан) Встроенные и пристроенные подстанции имеют выход из камер с масляными трансформаторами непосредственно наружу зданий.
Возможно применение цеховых ТП с размещением щита низкого напряжения в цехе, а трансформатора — снаружи около питаемых им производственных зданий В результате подстанция занимает значительно меньше площади цеха, чем встроенная Такая открытая установка маслонаполненных трансформаторов допускается только у стен зданий с производствами категорий Г и Д (по противопожарным нормам) Расстояние от трансформатора до стены нормируется в зависимости от степени огнестойкости здания. Шины, соединяющие выводы вторичного напряжения трансформатора со щитом НН, заключают в короба из листовой стали. При комплектной поставке на предприятии производится только сборка элементов и подключение питающих и отходящих кабелей. Если установка щита НН производится на втором этаже здания или на более высоких отметках, то дополнительно устанавливают вертикальные звенья токопроводов.
Отдельно стоящие закрытые цеховые подстанции устанавливают, когда невозможно разместить ТП внутри цехов или у наружных их стен по требованиям технологии или пожаро- и взрывоопасности производства. Отдельно стоящие ТП можно применять также для небольших предприятий при значительной разбросанности электрических нагрузок по их территории. На действующих предприятиях существуют цеховые подстанции старого типа с открытыми трансформаторами, установленными в специальных камерах или на открытом воздухе. В городах, как правило, ТП отдельно стоящие.
Внутрицеховые подстанции целесообразно использовать в многопролетных цехах большой ширины и в машинных залах. В производственных помещениях трансформаторы и КТП можно устанавливать открыто, в камерах и в отдельных помещениях. Опыт эксплуатации показал, что внутрицеховые подстанции целесообразно размещать у колонн здания или около каких-либо постоянных цеховых помещений с таким расчетом, чтобы не занимать подкрановых площадей (рис. 7.8). При вынужденном размещении внутрицеховых подстанций вблизи путей внутрицехового транспорта или крановых путей, тельферов и других механизмов их необходимо располагать в безопасной зоне или принимать меры для защиты от случайных повреждений.
Размещение оборудования и сетей при проектировании требует определенных навыков и должно опираться на строительные чертежи и технологически е согласования, следует учитывать: удобство и безопасность обслуживания (монтажа); минимальность использования технологических площадей и максимального пространства ферм, балок, перекрытий, потолков и стен; организацию электротехнических помещений и зон; эстетичность; требования пожарного и иных надзоров. В таблице приведены типовые, рекомендательные электротехнические зоны. Помещение в бизнес-центре класса А — это открытое пространство Несущими являются внешние стены, внутри нет «ребер жесткости», все держится на несущих колоннах, расположенных посередине. Шаг между колоннами должен быть не менее 6 м. Высота между внутренними перекрытиями — не менее 3,6 м. Когда монтируются коммуникации над подвесным потолком и делается фальшпол (пол приподнимается на 5—10 см, туда убирают коммуникации), то в законченном виде высота между полом и потолком должна составлять не менее 2,7 м. Конечно, чем выше — тем лучше (хорошо если от пола до потолка 3,5-4 м).
В соответствии с принятыми нормами на каждой открыто установленной внутрицеховой подстанции можно установить масляные трансформаторы с суммарной мощностью до 3200 кВА, при расстоянии 10 м между трансформаторами разных КТП. В одном помещении внутрицеховой подстанции рекомендуется располагать одну КТП. Допускается установка не более трех КТП с трансформаторами суммарной мощностью не более 6500 кВА, т. е. следует различать открытую установку и установку в одном помещении (включая пристроенные и встроенные подстанции, если выкатка трансформатора производится внутрь цеха). Если масляный трансформатор установлен в закрытой камере (КТП — в отдельном помещении) внутри производственного здания, то расстояние не нормируется.
Таким образом, к одной магистрали обычно подключается 3—4 трансформатора при их единичной мощности до 1000 кВА, 2-3 трансформатора единичной мощностью 1000 или 1600 кВА. Трансформаторы мощностью 2500 кВА, как правило, запитывают по радиальным линиям. Суммарная мощность масляных трансформаторов внутрицеховой подстанции, установленных на втором этаже, должна быть не более 1000 кВА. Установка выше второго этажа не допускается.
При выборе места для ТП, питающей цех или часть его электроприемников, ее следует располагать со стороны питания. При агрессивной среде, создаваемой производством цеха, необходимо учитывать розу ветров и по возможности размещать ТП с подветренной стороны. При открытой установке трансформаторов над ними в случае необходимости может устраивать навес.
Распределительные щиты на цеховых подстанциях применяют одностороннего (для ТП до 630 кВА) и двустороннего (для ТП 1000 кВА и более) обслуживания. Ширина проходов в свету должна быть не менее 0,8 м, высота проходов в свету — не менее 1,9 м. Проходы обслуживания щитов при длине щита более 7 м должны иметь два выхода.
Ввод от трансформатора на щит может быть выполнен двумя способами: кабелями снизу на вводных панелях, предназначенных для кабельных вводов; шинами сверху с помощью вводных панелей или же непосредственно к сборным шинам через разъединитель, установленный на стене.
Кроме изложенных положений существует ряд ограничений, накладываемых действующими правилами. КТП наружной установки следует располагать на спланированной площадке на высоте не менее 0,2 м от уровня планировки, а в районах с большим снежным покровом — на высоте 1-1,2 м.
Если возникает необходимость установки трансформаторов в одном общем помещении с РУ напряжением до 1 кВ и выше, то допускается совместная установка одного масляного трансформатора до 630 кВА или двух мощностью до 400 кВА каждый с соблюдением конструктивных требований.
Обычно на двухтрансформаторных цеховых подстанциях трансформаторы работают раздельно и применяется одиночная секционированная система шин. АВР, как правило, используется на стороне низшего напряжения цеховых ТП и считается обязательным при наличии потребителей (электроприемников) первой категории и значительной длине питающей линии от источника питания (подстанции 5УР или 4УР) до ТП. В ряде случаев трансформаторы на цеховых ТП включаются на параллельную работу для обеспечения пуска и самозапуска крупных электродвигателей, для снижения колебания напряжения при питании ЭП с резкопеременной или ударной нагрузкой, например, в сварочных цехах.
Для питания однофазной нагрузки в промышленных сетях применяют трехфазные трансформаторы. При этом необходимо учитывать, что ток в наиболее нагруженной фазе не должен быть больше номинального, а нейтраль нагружаться в зависимости от схемы соединения обмоток от 25 до 75 %. Проводимость нулевого рабочего проводника, идущего от нейтрали трансформатора, должна быть не менее 50 % проводимости вывода фаз.
