Выбор схемы внутризаводского электроснабжения, расчет и выбор кабелей
В настоящее время приняты следующие основные принципы построения схем электроснабжения:
· Отказ от «холодного резерва». Все элементы электроснабжения должны быть постоянно под нагрузкой.
· Раздельная работа линий и трансформаторов, так как параллельная работа приводит к увеличению токов КЗ, удорожанию релейной защиты, особенно на коротких внутризаводских линиях.
· Основной принцип - максимальное приближение источников высокого напряжения к электроустановкам. Это сводит к минимуму количество сетевых звеньев, число ступеней промежуточной трансформации и коммутации.
Для распределительной сети предприятия возможно использование магистральных, радиальных или смешанных (магистральных и радиальных) схем. Выбор схемы внутризаводского электроснабжения производится в зависимости от величины и местоположения цеховых КТП и ГПП, категории приемников электроэнергии, потребляемой мощности и условий окружающей среды. Одиночная магистральная схема применяется для потребителей 3-й категории по надежности электроснабжения. Двойная магистральная схема достаточно надежна для питания потребителей 1 и 2 категорий, так как при повреждении на линии или трансформаторе все нагрузки могут получать электроэнергию по второй магистрали. Ввод резервного питания происходит автоматически с помощью АВР. Магистральным схемам следует отдавать предпочтение как более экономичным [3].Распределительные электросети предприятий, как правило, выполняются кабелями или токопроводами. Радиальные схемы распределения электроэнергии следует применять при нагрузках, расположенных в различных направлениях от источника питания. Эти сети, как правило, следует выполнять кабельными линиями. Радиальным схемам следует отдавать предпочтение при повышенных требованиях к надежности электроснабжения (при питании электроприемников 1 категории).
Пример размещения цеховых КТП и кабельных линий на генплане завода приведен на рис. 2.
Для выбора места расположения КТП, питающей объекты №3-7, необходимо определить ЦЭН для них.
Расположение КТП делается с учетом минимально допустимых расстояний до пожаро- и взрывоопасных зон (цеха 4 и 5), (см. ПУЭ табл. 7.3.13, п. 7.3.84 и п. 74.28).
К одной магистральной линии могут подключаться 2-3 трансформатора мощностью 2500-1000 кВА или 4-5 трансформаторов меньшей мощности.
Размещение кабельных линий на генплане осуществляется таким образом, чтобы не было их обратного хода к источнику питания (ГПП, ПГВ, ГРП).
Прокладку кабельных линий по территории завода рекомендуется осуществлять в земляных траншеях, т.к. она является наиболее дешевой.
Сечение Fэ кабелей распределительной сети 6-20 кВ выбирается по экономической плотности тока по формуле (23).Полученное значение Fэ округляется до ближайшего меньшего стандартного значения сечения Fст. Затем сечение проверяется по следующим условиям:
· Пот нагреву рабочим током
 ⦥  , | (45) |
где 
-коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды [2]; 
- коэффициент снижения токовой нагрузки, зависящий от количества кабелей, проложенных в одной траншее [3];Iдоп- длительно допустимый ток одиночного кабеля, эксплуатируемого при комнатной температуре [4],А;
· По нагреву тока в послеаварийном режиме
 ⦥  , | (46) |
где 
-допустимая перегрузка кабеля в послеаварийном режиме [2];Iп/ав-расчетный ток послеаварийном режиме:
· Для однотрансформаторных подстанций
=  | (47) |
· Для однотрансформаторной подстанций с резервированием
=  , | (48) |
где 
-номинальная полная мощность трансформатора, кВА; 
-номинальное напряжение, кВ;
· По потере напряжения ∆ 
в послеаварийном режиме
 =  l(  cosφ+  sinφ)⋅100/  10% , | (49) |
где 
удельные активное и индуктивное сопротивления, соответственно, кабельной линии, Ом/км;
· По термической стойкости
 =  , (50) |
· где 
-ток короткого замыкания КЗ в установившемся режиме, А; 
–фактическое время протекания тока КЗ,с;
=  +  , | (51) |
где -время срабатывания релейной защиты, с; -полное время выключателя, с; С - постоянная, зависящая от металла проводника.
При несоблюдении одного из перечисленных выше условий необходимо принять стандартное сечение, больше на одну ступень, и повторить его проверку.
Потери активной, реактивной мощности и годовой активной электроэнергии в КЛ необходимо определять используя формулы (28-30).
Расчет сечений магистральной линии необходимо начинать с конечного ее участка.
Марка кабеля выбирается с учетом химической активности, наличия блуждающих токов в земле и возможности механических повреждений. На предприятиях используются кабели марок ААШвУ, ААБУ и др. Кабели из сшитого полиэтилена до настоящего времени не нашли широкого распространения на промышленных предприятиях из-за некоторых особенностей эксплуатации.
Способ прокладки КЛ распределительной сети предприятия необходимо выбирать исходя из количества кабелей, идущих в одном направлении, условий окружающей среды и с учетом того, что прокладка в кабельных траншеях является наиболее дешевой.