6. Выбор местоположения подстанции, числа и мощности силовых трансформаторов. Распределительные устройства (ру), классификация, основные требования к ру.

Чтобы СЭС предприятия была экономичной надо правильно намечать расположение подстанции и распределительные пункты как для предприятия в целом, так и для цехов. Правильнее всего п/станции размещать в центрах электрических нагрузок (ЦЭН). Для определения координат ЦЭН используют специальную методику, она основана на применении картограмм электрических нагрузок.

Картограмма – это условное изображение электрических нагрузок на генеральном плане предприятия или отдельного цеха. На ней каждая нагрузка представляется виде окружности определенного радиуса ( Рi=m*Пи*Ri*Ri – Ri=корень(Рi/m*Пи)), где m – масштаб; Ri – радиус. В заданном масштабе каждый сектор может отображать вид нагрузки.

Для расчета координат электрических нагрузок предприятия применяют несколько методов:

1) расчет центра тяжести плоской фигуры (Хцэн=Х1*Р1+Х2*Р2+Х3*Р3/(Р1+Р2+Р3)). Если место ЦЭН будет занято, то место ГПП надо сместить ближайшее расстояние от ЦЭН; при этом надо руководствоваться нормативными документами (СНиП).

Размещение п/станции в ЦЭН позволяет:

а) сократить протяженность распределительных сетей;

б) уменьшить расход цветного металла;

в) уменьшить потери электроэнергии.

2) более точная методика расчета координат ЦЭН основана на учете фактической времени работы приемников (Хцэн = Суммарная(Xi*Pi*Ti)/(Суммарная(Pi*Ti)) и Yцэн = Суммарная(Yi*Pi*Ti)/(Суммарная(Pi*Ti)), где Т – время работы.

ГПП рудоуправления устанавливаются в пределах общешахтного охранного целика. Кроме этого, на площадке ГПП должна быть обеспечена возможность удобства заходов и выходов ЛЭП всех напряжении. В зоне заходов и выходов ЛЭП не должно быть здании и сооружении подлежащих сносу, в том числе и перспективе. В случае, если ГПП не возможно установить в зоне общешахтного целика, то должна быть обеспечена безопасность сооружении и здании п/станции при выемке полезного ископаемого в зоне п/станции. Должна быть предусмотрена возможность расширения п/станции и возможность подвода к ней новых ЛЭП. Площадка ГПП должна быть обеспечена подъездными путями.

На ГПП шахты устанавливается не менее 2-х силовых трансформаторов (с расщепленной обмоткой НН и регулирование напряжения под нагрузкой, а в некоторых просто 2-х обмоточные). Первичные напряжения главных понизительных трансформаторов обычно 110 кВ. Мощность каждого из трансформаторов должна обеспечивать (0,65-0,75) суммарной нагрузки (для получения наивысшего КПД). Для ГПП шахт и рудников независимо от района их расположения предусматривается ОРУ (на напряжение 35-350 кВ) с наружной установкой силовых трансформаторов и ЗРУ (на напряжение 6-10 кВ). При высокой агрессивности производ. пыли ЭО напряжением 110 кВ и выше также выполняют в виде ЗРУ.

Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения электрической энергии.

Классификация:

1) ОРУ (или ОРП) – всё эл/оборудование располагается на открытом воздухе;

2) ЗРУ (или ЗРП) – всё эл/ оборудование располагается в здании или в помещении;

Требования к РУ:

1) РУ должны удовлетворять техническим требованиям в отношении надежности работы, удобства эксплуатации, безопасности обслуживания, экологичности, возможности расширения РУ, противопожарной безопасности;

2) в РУ должна быть предусмотрена установка разъединительных устройств, с видимым разрывом, в случае необходимости ремонта любых аппаратов электрической цепи;

3) должна быть предусмотрена электрическая или механическая блокировка между разъединителем и выключателем, а также между разъединителем и его заземляющими ножами. (необходимо для предотвращения ошибочных операции персонала);

4) оперативная блокировка РУ 3 кВ и выше должна обеспечивать:

а) исключение включения выключателя, отделителя и разъединителя на заземляющие ножи и короткозамыкатели;

б) исключение включения заземляющих ножей на элементы не отделенные разъединителем от шин находящихся под напряжением.

в) должны исключить отключение и включение разъединителей под нагрузкой.

5) РУ должны быть оборудованы стационарными заземляющими ножами для осуществления заземления в случае ремонта или других работ;

6) в ОРУ, в неотапливаемых ЗРУ, где температура может достигать -20 градусов, должен быть предусмотрен подогрев масла для масленого электрооборудования; независимо от температуры окружающей среды должен быть подогрев приводов масленых и воздушных выключателей, а также их шкафов;

7) шины РУ должны выполнятся как правило из алюминиевых, сталеалюминиевых, стальных проводов, полос, шин. Сетчатое ограждение оборудования должны иметь высоту для ОРУ >= 2 м, и открыто устанавливаемых трансформаторов 1,6 м, для ЗРУ 1,9 м над уровнем пола;

Для обеспечения возможности дальнейшего расширения РУ необходимо предусмотреть места для установки дополнительного оборудования, руководствуясь следующими нормативами:

1) при общем количестве отходящих линии до 15 на каждой секции шин необходимо предусмотреть место для установки одного полностью оборудованного КРУ;

2) в случае РУ с количеством отходящих линии 15 и более, на каждой секции шин должно быть резервирование по 2 полностью оборудованных КРУ, а также должно быть место для установки ещё 4-х КРУ.