Элетроснабжение

Для защиты людей от поражения  электрическим током при прикосновении  к нетоковедущим частям электрического оборудования, случайно оказавшийся  под напряжением, должна применяться  как минимум одна из следующих  мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделяющий трансформатор, безопасное малое напряжение, двойная изоляция.

Защитным заземлением называется преднамеренное соединение металлических частей электроустановки нормально не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под ним вследствие нарушения изоляции электроустановки с заземляющим устройством.

Занулением в электроустановках в сетях напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью называется преднамеренное электрическое соединение с помощью нулевого защитного проводника металлических нетоковедущих частей электрооборудования с заземленной нейтралью трансформатора или генератора. Заземляющее устройство состоит из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлитель представляет собой один или несколько металлических соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющие проводники – это металлические проводники, соединяющие заземлитель с заземленными частями электроустановки.

Сопротивление заземляющего устройства состоит из сопротивлений  заземлителя и заземляющих проводников, определяется по формуле

где U_з – напряжение относительно земли (нулевого потенциала), В;

       I_з – ток замыкания на землю, т.е. ток, проходящий через землю в месте замыкания.

Применяются заземлители  искусственные и естественные. В  качестве естественных заземлителей могут  быть использованы металлические части, находящиеся в земле:  металлические  трубопроводы (за исключением трубопроводов  горючих жидкостей или взрывчатых газов и примесей), металлические  и железобетонные конструкции зданий и сооружений, свинцовые оболочки кабелей и др.

Искусственными заземлителями  являются отрезки угловой стали  размером 50´50´4 мм и длиной 2,5…3 м; стальные трубы диаметром 50 мм той же длины с толщиной стенки не менее 3,5 мм, отрезки круглой стали диаметром 12…14 мм длиной до 5 м и более. Заземлители (вертикальные электроды) соединяются между собой стальной полосой размером 40´4 мм.

Согласно ПУЭ в электроустановках  напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или нейтралью, изолированной  от земли, сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть не более 2 Ом -  при линейном напряжении сети в 660 В; 4 Ом – при 380 В и 8 Ом соответственно – 220 В.   Выполнение заземления обязательно:

В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в  наружных электроустановках при  напряжении переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В;

В помещениях без повышенной опасности при напряжении переменного  тока 380 В и выше и постоянного  тока 440 В и выше.

Заземлению (занулению) подлежат следующие части электрооборудования: металлические корпуса трансформаторов, электродвигателей, пусковой аппаратуры, каркасы и кожухи электрических  устройств, металлические трубы  электропроводок, корпуса щитов, щитков, шкафов, светильников, стальные трубы  и короба электропроводок на лестничных клетках, в технологических подпольях  и на чердаках и т.

47.Схемы цеховых  трансформаторных подстанций 6-10/0,4 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.Выбор единичной мощности  и количества силовых трансформаторов  для цеховых ТП.

6.4.1. Цеховые ТП, питающие  силовые и, как правило, осветительные  электроприемники промышленных  предприятий, являются основными  электроустановками систем распределения  электроэнергии напряжением до 1 кВ.

6.4.2. Цеховые ТП подразделяются  по количеству, единичной мощности, схеме соединения обмоток, способу  охлаждения трансформаторов, схеме  распределительного устройства  низшего напряжения, комплектности  поставки. Выбор цеховых ТП, особенно  для энергоемких предприятий  со значительной низковольтной  нагрузкой, должен быть в проекте  обоснован.

6.4.3. Количество трансформаторов  цеховой ТП определяется, в основном, требованиями надежности питания  потребителей.

6.4.3.1. Питание электроприемников  I категории следует предусматривать  от двухтрансформаторных и трехтрансформаторных  подстанций. Трехтрансформаторные  подстанции рекомендуется применять  в тех случаях, когда имеется  возможность примерно равномерно  распределить подключаемую нагрузку  по секциям распределительного  устройства до 1 кВ подстанции.

6.4.3.2. Двухтрансформаторные  и трехтрансформаторные подстанции  рекомендуется также применять  для питания электроприемников  II категории.

6.4.3.3. Двухтрансформаторные  и трехтрансформаторные подстанции  могут применяться как при  сосредоточенной, так и при  распределенной нагрузке, питаемой  по магистральным сетям.

При сосредоточенной нагрузке предпочтение следует отдавать трехтрансформаторным подстанциям.

6.4.3.4. Питание отдельно  стоящих объектов общезаводского  назначения (насосных, компрессорных  станций и т.п.) рекомендуется  выполнять от двухтрансформаторных  подстанций.

6.4.3.5. Однотрансформаторные  подстанции рекомендуется применять  для питания электроприемников  III категории, если перерыв электроснабжения, необходимый для замены поврежденного  трансформатора, не превышает 1 суток.

6.4.3.6. Однотрансформаторные  подстанции также могут быть  применены для питания электроприемников  II категории, если требуемая степень  резервирования потребителей обеспечивается  кабельными линиями низкого напряжения  от другого

трансформатора и время  замены вышедшего из строя трансформатора не превышает 1 суток.

6.4.3.7. При значительной  сосредоточенной нагрузке электроприемников  III категории взамен двух однотрансформаторных  ТП может быть установлена  одна двухтрансформаторная ТП  без устройства АВР, с полной  нагрузкой трансформаторов в  нормальном режиме.

6.4.3.8. При сосредоточенной  нагрузке электроприемников II категории  значительной мощности может  оказаться целесообразным сооружение  цеховой ТП, на которой устанавливаются  несколько полностью загруженных  трансформаторов и один резервный  трансформатор, способный

заменить любой из трансформаторов  группы с помощью трансферной  системы шин. Применение подобной ТП целесообразно при количестве полностью  загруженных

трансформаторов шесть и  более.

6.4.4. Мощность трансформаторов  двухтрансформаторных и трех  трансформаторных подстанций следует  определять таким образом, чтобы  при отключении одного трансформатора  было

обеспечено питание требующих  резервирования электроприемников  в послеаварийном режиме с учетом перегрузочной способности трансформаторов.

6.4.5. Соотношения между  коэффициентами допустимой перегрузки  масляных трансформаторов в послеаварийном  режиме, определенными согласно  ГОСТ 14209-85 [3], и коэффициентами загрузки трансформаторов в нормальном режиме приведены в табл.

6.4.6. Для сухих трансформаторов  предельное значение коэффициента  допустимой перегрузки трансформатора  следует принимать равным 1,2.

6.4.7. При значительном  количестве устанавливаемых цеховых  ТП и рассредоточенной нагрузке  следует производить на основании  технико-экономического расчета  выбор единичной мощности трансформаторов.  Определяющими факторами при  выборе единичной мощности трансформатора  являются затраты на питающую  сеть 0,4 кВ, потери мощности в питающей  сети и в

трансформаторах, затраты  на строительную часть ТП. Допускается  при определении единичной мощности трансформатора пользоваться следующими критериями при

напряжении питающей сети 0,4 кВ:

при плотности нагрузки до 0,2 кВА/м**2 - 1000, 1600 кВА;

при плотности нагрузки 0,2 - 0,5 кВА/м**2 - 1600 кВА;

при плотности нагрузки более 0,5 кВА/м**2 - 2500, 1600 кВА.

В случаях, когда нагрузка не распределена, а сосредоточена  на

отдельных участках цеха, выбор  единичной мощности

трансформаторов цеховых  ТП не следует производить по

критерию удельной плотности  нагрузки.

6.4.8. Для энергоемких производств,  при значительном количестве  цеховых ТП, рекомендуется унифицировать  единичные мощности трансформаторов.

6.4.9. Трансформаторы цеховых  ТП мощностью 400 - 2500 кВА выпускаются  со схемами соединения обмоток  "звезда-звезда" с допустимым  током нулевого вывода, равным 0,25 номинального тока трансформатора, или "треугольник-звезда" с  нулевым выводом, рассчитанным  на ток, равный 0,75 номинального  тока трансформатора. По условиям  надежности действия защиты от  однофазных КЗ в сетях напряжением  до 1 кВ и возможности подключения  несимметричных нагрузок предпочтительным  является применение трансформаторов  со схемой соединения

"треугольник-звезда".

6.4.10. Выбор исполнения  трансформатора по способу охлаждения  его обмоток (масляный, сухой,  заполненный негорючей жидкостью  и др.) определяется в зависимости  от условий окружающей среды,  противопожарных требований, объемно-планировочных  решений производственного здания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49. Перегрузочная способность силовых масляных трансформаторов мощностью 16…1600 кВA

Допустимые систематические нагрузки не вызывают сокращения нормируемого срока службы трансформатора, так как за продолжительность графика нагрузки обеспечивается нормальный или пониженный против нормального расчетный износ изоляции. Допустимые аварийные перегрузки вызывают повышенный по сравнению с нормальным расчетный износ витковой изоляции, что может привести к сокращению нормированного срока службы трансформатора, если повышенный износ впоследствии не компенсирован нагрузками с износом витковой изоляции ниже нормального. 
 
Максимально допустимые систематические нагрузки и допустимые аварийные перегрузки масляных трансформаторов определяются в соответствии с таблицами 1,2. 
 
В таблицах приведены значения K2 и h для суточного прямоугольного двухступенчатого графика нагрузки трансформатора при различных значениях K1 и 0охл значение K2 следует определять линейной интерполяцией. 
0охл– температура окружающей среды, в градусах Цельсия; 
K1    – начальная нагрузка, предшествующая нагрузке или перегрузке K2, в долях номинальной мощности или номинального тока: 
K1 = S1/ Sном  =  I1 / Iном  
K2 – нагрузка или перегрузка, следующая за начальной нагрузкой K1, в долях номинальной мощности или номинального тока: 
K2 = S2/ Sном  =  I2 / Iном  
h – продолжительность нагрузки K2 на двухступенчатом суточном графике нагрузки, ч. 
 
В таблице 1 обозначение (+) указывает на то, что для данного режима нагрузки расчетное значение К2  > 2,0 , но допускается его любое значение в интервале 1,5 < K2 < 2,0.

 

 

 

 

 

 

 

50. Экономических  режим работы силовых трансформаторов. 

На подстанциях с двумя  и более трансформаторами в зависимости  от суммарной нагрузки экономически целесообразно иметь на параллельной работе такое число трансформаторов, при котором КПД каждого из них приближается к максимальному  значению. На покрытие потерь от передачи реактивной мощности затрачивается  активная мощность. Поэтому при определении  наиболее выгодного по потерям числа  параллельно включенных трансформаторов  реактивные потери переводят в активные путем умножения на экономический  коэффициент /Сэ. Он показывает потери активной мощности в киловаттах, связанные  с производством и распределением 1 квар реактивной мощности. Средние  значения коэффициента К3 для различных  трансформаторов приведены ниже:

Трансформаторы:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           -Кэ

повышающие и с. н. станции.........., ,                                               0,02

в сетях 6—10 кВ, питающиеся от шин генераторного напряжения станций................                                             0,06

В районных сетях 35—110 кВ.............                                            0,08

В районных сетях 35—110 кВ при  наличии на шинах 6—10 кВ

Синхронных компенсаторов............,                                              0,04

В распределительных сетях 6—10 кВ ......,.,.                                              0,12

Учитывая сказанное, на подстанциях  с трансформаторами одинаковых конструкции  и мощности число одновременно включенных трансформаторов можно определить следующими неравенствами: