Конструкции питающих линий системы внешнего электроснабжения предприятия
Оглавление
1. Введение.
2. Конструкции питающих линий системы внешнего электроснабжения предприятия.
3. Схема электрических соединений подстанции предприятия и назначение оборудования подстанции. Характеристика конструктивного выполнения распределительных устройств высшего и низшего напряжения подстанции предприятия.
4. Конструктивное выполнение магистральных линий 0,4 кВ и внутренних распределительных цеховых сетей 0,4 кВ. Основное электропотребляющее оборудование предприятия – типы и мощность электродвигателей, электропечей, компрессоров, электротехнических установок.
5. Виды электрического освещения и характеристика применяемых на предприятии источников света.
6. Коммутационные и защитные аппараты напряжением до 1000 В, применяемые на предприятии в схемах управления и защиты силового электрооборудования.
7. Приборы учета электрической энергии, измерительные трансформаторы тока и напряжения.
8. Энергосбережение на предприятии. Примеры применения новых техники и энергосберегающих технологий, внедренные рационализаторские предложения.
9. Ознакомление с Правилами техники безопасности при производстве работ в электроустановках потребителей.
10. Производственные экскурсии на подстанцию, электростанцию 35 – 330 кВ.
Введение
Согласно Указу Президента Республики Беларусь от 4 октября 1995 № 401 «О создании пожарных аварийно-спасательных подразделений МВД» и приказам МВД Республики Беларусь от 30 декабря 1995 №044 и от 8 февраля 1996 №14 в Гродненской области создан пожарный аварийно-спасательный отряд, который выполняет все виды аварийно-спасательных работ на территории области.
11 сентября 1998 года Указом Президента Республики Беларусь военизированная пожарная служба была выведена из состава Министерства внутренних дел и присоединена к Министерству по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь.
В 1999 году Гродненское областное управление военизированной пожарной службы МВД реорганизовано в Гродненское областное управление Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь. Изменилось не только название, вменены новые направления деятельности по защите и спасению людей. 3 декабря 2003 года приказом Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь № 220 (в редакции приказа МЧС от 30.03.2012 №75) утвержден Устав Учреждения «Гродненское областное управление МЧС», который определил цели, задачи и функции организации.
Сегодня безопасность жителей нашего гарнизона обеспечивают 17 районных и Гродненский городской отдел по чрезвычайным ситуациям. На территории области 37 пожарных аварийно-спасательных частей, 1 пожарно-профилактический и 75 пожарных аварийно-спасательных постов, пожарный аварийно-спасательный отряд, а также центры - оперативного управления, информатики и компьютеризации, научно-практический, производственно-технический, пропаганды и обучения. Численность работников превышает 2500 человек. Из них 607 офицеров, 1840 - рядового и младшего начальствующего состава, 168 - рабочих и служащих.
Для проведения аварийно-спасательных работ в службе спасения области созданы и эффективно функционируют специализированные службы: пожаротушения, газодымозащитная, химической и радиационной защиты, инженерно-спасательных работ, водолазная, медицинская, кинологическая, психологической помощи и другие. Они оснащены современным оборудованием и техникой для оказания высококвалифицированной помощи по защите граждан от чрезвычайных ситуаций.
Конструкции питающих линий системы внешнего электроснабжения предприятия.
К системе внешнего электроснабжения относятся питающие воздушные линии напряжением 10 или 6 кВ от опорных районных трансформаторных подстанций до потребительских на территории хозяйства и сами потребительские подстанции.
Воздушные линии (ЕЛ) электропередач представляют собой конструкции, состоящие из проводов, опор, изоляторов и разрядников.
Провода в зависимости от их материала и уровня напряжения в линии регламентируются по площади сечения: если провода алюминиевые, то минимальная площадь сечения их 16 мм2 при напряжении до 1 кВ и 25 мм2 при напряжении от I до 35 кВ; если провода сталеалюминиевые, то соответственно 10 и 16 мм2.
Опоры — это приспособления, поддерживающие с помощью изоляторов и арматуры провода на определенном расстоянии от земли и друг от друга.
По назначению опоры подразделяются на: – анкерные, предназначенные для жесткого крепления проводов и устанавливаемые через 15—20 промежуточных опор; – промежуточные для поддержания проводов; – концевые, устанавливаемые по концам линии и воспринимающие полное натяженне проводов; – угловые, устанавливаемые в точках поворота линии; – ответвительные, предназначенные для ответвления проводов.
По материалам опоры подразделяются на деревянные, железобетонные и комбинированные.
Наименьший диаметр бревен в верхнем отрубе для опор ВЛ 0,38 кВ — 14 см, а для ВЛ 6—10 кВ — 10 см.
Расстояние от низшей точки провода до земли в населенных пунктах при напряжении ниже 1 кВ должно быть 6 м, а в ненаселенных местах — 5 м. При напряжении более 1 кВ высота подвески проводов увеличивается на 1 м. Наименьшее расстояние от проводов воздушной линии до выступающих частей зданий, сооружений или крон деревьев должно быть не менее 2 м.
Для изоляции крепления проводов ВЛ применяют изоляторы, изготовленные из электротехнического фарфора или стекла. На напряжение свыше 1 кВ изготовляют штыревые изоляторы классов 10, 20 и 35, что соответствует значениям номинальных напряжений ВЛ. Штыревые изоляторы крепят к траверсам и опорам с помощью штырей и крюков, которые выбираются в соответствии с типом изолятора.
Трансформаторная подстанция — важное звено системы внешнего электроснабжения. Это — электротехническая установка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии между потребителями. Подстанция, преобразующая напряжение до более низкого значения, называется понижающей, а до более высокого уровня — повышающей.
Преобразование напряжения связано с целью снижения потерь в процессе передачи электроэнергии, поскольку потери энергии в линии обратно пропорциональны квадрату напряжения. Так как почти все дачные хозяйства получают электроэнергию от районных линий электропередач, то на их территории используются понижающие подстанции, преобразующие напряжение 10 кВ до уровня 0,4 кВ.
Повышающие подстанции в практике садоводческих товариществ могут использоваться только в случае, когда необходимо иметь собственную дизельную электростанцию и передавать электроэнергию на значительное расстояние (более 0,5 км).
В каждой трансформаторной подстанции помимо силового трансформатора выделяют распределительные устройства высокого (РУВН) и низкого (РУНН) напряжений. На рис. 1 однолинейно (по одной фазе из трех) показана схема типовой трансформаторной подстанции. РУВН укомплектовано разъединителем, плавкими предохранителями для защиты от токов короткого замыкания, разрядниками для защиты от грозовых перенапряжений. В шкафу низкого напряжения (РУНН) находятся автоматический выключатель для подсоединения шин на напряжение 380 В к трансформатору, реле утечки, рубильники, предохранители отходящих фидеров. Может быть установлен и осветительный трансформатор.
На отходящих фидерах можно ставить автоматы вместо рубильников с предохранителями. Подстанции дачных товариществ размещаются чаще всего в специальных помещениях, построенных из кирпича дли железобетона с обитыми железом воротами. Ввод и вывод проводов осуществляются через проходные изоляторы; вентиляция — через специальные жалюзи.
В последнее время предпочтение отдается комплектным трансформаторным подстанциям (КТП), сочетающим в себе весь комплект необходимой аппаратуры высокого и низкого напряжения (рис. 1). Каждая из этих подстанций имеет четыре отходящих фидера с установочными автоматами. Потребляемая энергия учитывается счетчиком, включенным через трансформатор тока. Такие КТП на напряжение 6—10 кВ выпускают мощностью 25,40,63, 100,160 кВ • А. Их устанавливают на фундаменте из кирпича или бетона высотой 1,3 м от уровня земли. Затраты на сооружение КТП на 20—30% ниже, а время их ввода значительно меньше. Вся работа по монтажу подстанции сводится к установке ее на месте и присоединению к ней питающих и отходящих линий.
Рисунок2.1-Электрнческая схема трансферматерной подстанции
Рисунок 2.2- Общий вид комплектных трансформаторных подстанций:
1— стойки для присоединения к подстанции воздушной линии высокого напряжения; 2 — распределительные устройства высокого напряжения; 3 — распределительные устройства низкого напряжения; 4 — трансформатор; 5 — изоляторы линий низкого напряжения; 6 — разрядник.
Схема электрических соединений подстанции предприятия и назначение оборудования подстанции. Характеристика конструктивного выполнения распределительных устройств высшего и низшего напряжения подстанции предприятия.
Рисунок 3.1- Схема электрических соединений подстанции предприятия
Высоковольтные выключатели
Предназначены для включения/выключения электрических присоединений как в нормальном режиме, так и при коротких замыканиях.
Перспективными выключателями являются: вакуумные, элегазовые выключатели. Ведутся работы по созданию устройств обеспечивающих управляемую коммутацию (при переходе синусоиды через ноль). Кроме того, создаются методики диагностики и мониторинга электрооборудования.
Выключатели снабжены различными видами электроприводов. Широко применяются в вакуумной технике электромагнитные приводы с «магнитной защелкой»
Разъединители
Предназначенные для отделения в целях безопасности электрооборудования от сети на период ремонта.
Разъединитель создает видимый разрыв электрической цепи. Он имеет устройство (привод) для ручного управления.
Коммутация цепи с помощью разъединителя производится без нагрузки, допускается разрывать цепь трехполюсным разъединителем при токе не более 15А при напряжении до 10кВ
Токоограничивающие реактора.
Представляют собой индуктивные сопротивления, предназначенные для ограничения тока короткого замыкания в защищаемой зоне.
Реакторы делятся на линейные и секционные.
Измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Предназначены для изменения тока до величин удобных для измерения и для использования в релейной защите.
Вентильные разрядники
Служат для защиты изоляции электрооборудования от перенапряжений в электрических сетях.
Вентильные разрядники устанавливают возле трансформаторов, а также у вводов воздушных линий в распределительное устройство. Действие вентильного разрядника основано на том, что при увеличении напряжения сопротивление уменьшается.
Нелинейные ограничители перенапряжения ОПН
ОПН не имеет искровых промежутков, как у вентильных разрядников, и в них используются современные полупроводниковые резисторы на основе оксида цинка, обеспечивающие лучшие характеристики. Надежность устройства защиты улучшается.
Ведутся научные разработки вакуумных управляемых разрядников (РУВ), которые обеспечивают мгновенное замыкание цепи (порядка 1 мкс). Если объединить РУВ и выключатель, то может быть обеспечено одновременное включение всех трех полюсов высоковольтного выключателя с высоким быстродействием.
Существуют электрические схемы (в основном морально устаревшие), в которых по высокой стороне трансформатора устанавливаются не выключатели, а короткозамыкатели и отделители.
Короткозамыкатели
Представляют собой одно или двух полюсный разъединитель, снабженный приводом (пружинным) для автоматического включения и создания искусственного короткого замыкания (т.е. соединение фазы с землей), по команде поступающей от релейной защиты или оператора.
Отделитель.
Это трех полюсный разъединитель, снабженный приводом для автоматического отключения участка цепи, который предварительно отключен высоковольтным выключателем. Отделитель изолирует поврежденное оборудование от сети (0,5-1)с. Включение производится вручную.
Выключатели нагрузки.
Высоковольтный коммутационный аппарат для отключения рабочего (номинального) тока применяют на стороне высшего напряжения вместо силовых выключателей.
Автоматический выключатель.
Представляет собой силовой выключатель со встроенными релейными устройствами прямого действия, называемыми расцепителями(электромагнитными или тепловыми).
Плавкие предохранители.
Это коммутационные аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от сверхтоков (токов короткого замыкания). Действие предохранителей основано на процессе плавления аварийным током металлической вставки небольшого сечения и различного профиля и гашения образовавшейся дуги.
РУ с двумя и более секциями
Такие РУ выполняются в виде нескольких секций, каждая из которых имеет своё питание и свою нагрузку, соединённых между собой секционными выключателями. На станциях секционный выключатель обычно включен, из-за необходимости параллельной работы генераторов. В случае повреждения на одной из секций секционный выключатель отключается, отсекая повреждённую секцию от РУ. В случае аварии на самом секционном выключателе из строя выходят обе секции, но вероятность такого повреждения относительно мала. На низковольтных РУ (6-10кВ) секционный выключатель обычно оставляют отключённым, так что связанные между собой секции работают независимо друг от друга. В случае если по каким-либо причинам питание одной из секций пропадёт, сработает устройство АВР, которое отключит вводной выключатель секции и включит секционный выключатель. Потребители секции с отключённым питанием будут получать электроэнергию от питания смежной секции через секционный выключатель. Подобная система используется в РУ 6 — 35 кВ подстанций и 6 — 10 кВ станций типа ТЭЦ.
Рисунок 3.2- Схема РУ с двумя секциями
4. Конструктивное выполнение магистральных линий 0,4 кВ и внутренних распределительных цеховых сетей 0,4 кВ. Основное электропотребляющее оборудование предприятия – типы и мощность электродвигателей, электропечей, компрессоров, электротехнических установок.
Магистральные схемы используются при линейном («упорядоченном») размещении подстанций на территории предприятия и выполняются в виде одиночных и двойных магистралей с одно- или двусторонним питанием.
Одиночные магистрали без резервирования (рис. 4.1, а) служат для питания неответственных потребителей. Схема одиночной магистрали с двусторонним питанием (рис. 4.1, б) более надежна. В нормальном режиме .подстанции могут питаться только от одного источника (при втором — резервном) .или от двух источников одновременно, при этом магистраль разомкнута на одной из подстанций. Частным случаем одиночной магистрали с двухсторонним питанием является кольцевая схема (рис.4.1, в).
Рисунок 4.1- Схемы одиночных магистралей: а - питание от одного источника, б - с двухсторонним питанием, в - кольцевая
Схемы двойных магистралей высоконадежны и применяются при наличии нагрузок первой и второй категорий на подстанциях с двумя секциями сборных шин (рис. 4.2, а) или на двухтрансформаторных подстанциях без сборных шин высшего напряжения. Каждая магистраль рассчитана на покрытие нагрузок ответственных потребителей всех подстанций. Секционные выключатели нормально разомкнуты и оборудованы устройством АВР. Магистрали могут получать питание от второго источника. Схема войной магистрали с двусторонним питанием («встречная» магистраль) применяется при наличии двух независимых источников (рис. 4.2,б).
Рисунок 4.2- Схемы сквозных магистралей: а — двойная сквозная магистраль при наличии сборных шин высокого напряжения на цеховых подстанциях, б — с двусторонним питанием при отсутствии сборных шин высокого напряжения на цеховых подстанциях
Конструктивно магистральные схемы выполняются кабелями, токопроводами и воздушными линиями. При кабельных линиях 6—10 кВ рекомендуется присоединять к одной магистрали не более четырех-пяти трансформаторов мощностью и 1000 кВА. Магистральные схемы с токопроводами целесообразны при концентрированных мощных потребителях и передаче меньших потоков энергии.
Магистральные воздушные линии связывают на напряжениях 35—220 кВ отдельные ГПП и подают питание на ПГВ. Глубокие вводы осуществляются в виде магистральных воздушных линий с отпайками-ответвлениями к подстанциям 35— 220 кВ или в виде радиальных кабельных и воздушных линий. Система глубоких вводов позволяет распределять энергию при повышенном напряжении, сокращает протяженность кабельных линий 6—10 кВ, дает возможность обходиться без промежуточных РП 6—10 кВ, разукрупняет мощные ГПП, облегчает регулирование напряжения и упрощает развитие системы электроснабжения.