Основные решения по компоновке сети.
Соображения по выбору компоновки распределительных сетей, приведенные в § IV.2, в основном справедливы также для питающих сетей напряжением до 1000 В и выше. При выполнении сетей выше 1000 В рекомендуется широко применять глубокие вводы.
Компоновка сетей выше 1000 В производится исходя из принятого размещения подстанций и распределительных пунктов, а также отдельных крупных электроприемников. Таким образом, приступая к разработке компоновки сети напряжением выше 1000 В, необходимо располагать планом цеха (объекта) с нанесенными на нем пунктами питания, распределительными пунктами, подстанциями и крупными электроприемниками на напряжение до и выше 1000 В, а также разработанной схемой электроснабжения.
Компонуя питающую сеть, во всех случаях надо стремиться к тому, чтобы трансформаторные подстанции располагались в центре нагрузок. Мощность трансформаторов цехов средней энергонасыщенности обычно находится в пределах 160— 1000 кВА, а плечи нагрузок—не более 75—100 м. В цехах с большой плотностью нагрузки (0,2—0,3 кВА/м2) мощность трансформаторов может доходить до 1600—2500 кВА.
Выбор конструкции сети.
Следует иметь в виду, что питающие сети рассчитаны на подключение большего количества потребителей электроэнергии или устройств для преобразования и распределения энергии.
Питающие сети напряжением свыше 1000 В выполняются кабелями и токопроводами на соответствующие напряжения. Конструктивное исполнение этих сетей в принципе не отличается от рассмотренного в § IV.3.
Выбор конструкции сети должен быть обоснован соответствующими технико-экономическими расчетами. Рекомендации по выбору конструкции питающей сети приводятся в технической литературе [3, 4, 8].
Расчет сети.
Расчет питающих сетей до 1000 В аналогичен расчету распределительных сетей (§ IV.2). Расчет питающих сетей напряжением свыше 1000 В производится исходя из принятой схемы сети, размещения цеховых подстанций и распределительных пунктов, а также электроприемников.
При радиальных схемах электроснабжения расчет сводится к выбору проводников (кабелей и токопроводов) и проверке их соответствия действующим нормам [1].
При магистральных схемах вначале выбираются параметры ответвлений, затем одним из рекомендованных методов (§ IV.2) выполняется расчет нагрузок. По результатам расчетов производится выбор питающей магистрали.
Расчетом определяются наименьшие сечения кабелей, удовлетворяющие действующим нормам [1] нагрева кабеля, экономической плотности тока, потери напряжения, токам короткого замыкания, механической прочности, соответствия аппаратуре защиты.
Токопроводы дополнительно проверяются на динамическую устойчивость в отношении токов короткого замыкания.
Расчеты сети надо выполнять по указаниям, приведенным в литературе [3, 4, 8, 9, 10].
Выбор аппаратов защиты, изоляторов и шин.
Все элементы электрических сетей работают в нормальном режиме, в режиме перегрузки и в режиме короткого замыкания.
Первоначально аппараты, изоляторы и шины выбираются по условиям нормального длительного режима (номинальное напряжение и допустимое, его превышение по заводским данным, номинальный ток) с учетом режимов перегрузки. Выбранные аппараты, изоляторы и шины проверяются на электродинамическую и термическую устойчивость при коротких замыканиях. Отключающие аппараты дополнительно проверяются по отключающей способности относительно токов короткого замыкания.
Выбор и проверка аппаратов и других устройств производится по характерным для них параметрам:
- выключатели напряжением выше 1000 В выбираются по номинальному току и номинальному напряжению; по типу, способу установки; проверяются на электродинамическую и термическую устойчивость и отключающую способность в режиме короткого замыкания;
- опорные изоляторы выбираются и проверяются на разрушающее воздействие от ударного тока короткого замыкания;
- сечения шин выбираются:
по нагреву длительно проходящим максимальным током нагрузки;
по экономической плотности тока.
Выбранные шины проверяются:
на устойчивость к электродинамическому воздействию токов короткого замыкания и дополнительным механическим усилиям, возникающим в шинах от собственных колебаний (механический резонанс);
на термическую устойчивость к токам короткого замыкания.
Выбор аппаратов, шин и изоляторов производится методами, рассматриваемыми в учебных пособиях и справочниках [3, 4].
Технические данные и области применения аппаратов, изоляторов, а также сортамент шин и комплектующих их элементов приводятся в каталогах и других информационных материалах.
Основные решения по релейной защите и учету электроэнергии.
В проекте должны быть отражены основные положения по релейной защите проектируемой электроустановки. Для этого надо определить перечень защит, которые обеспечивают нормальную работу электроустановок при нормальном и аварийном режимах работы.
Как правило, защиту сетей и электрооборудования строят на оперативном переменном токе. Постоянный ток применяется лишь в особо ответственных установках (первой категории) при наличии на объекте аккумуляторных батарей для питания соленоидных приводов выключателей и т. п.
Во всех случаях должны использоваться типовые схемы релейной защиты трансформаторов, сетей, крупных электроприемников, предусмотренные типовыми камерами комплектных распределительных устройств. Для защиты отдельных установок напряжением ниже 1000 В должны применяться аппараты релейной защиты, смонтированные в виде комплектных устройств (панелей щитов защиты, шкафов). Конструктивное оформление комплектных устройств защиты и сигнализации, а также схемы их заполнения должны соответствовать нормалям и типовым альбомам (приложение III).
Продумывая основные решения по учету электроэнергии по электроустановке в целом и по основным узлам нагрузок (цехам, установкам), крупным электроприемникам, необходимо наметить виды учета энергии и места установки соответствующих аппаратов. При решении вопросов учета энергии следует руководствоваться указаниями ПУЭ [1].
