5.4.2 Вибір місця установки цехових трансформаторних підстанцій та їхнього конструктивного виконання

Розміщення цехових підстанцій на плані цеху залежить від розташування технологічного обладнання, конфігурації виробничих приміщень, умов навколишнього середовища, пожежної й електричної безпеки, а також виробничих, архітектурно-будівельних і експлуатаційних вимог.

Найбільш оптимальний варіант розміщення цехових трансформаторних підстанцій - це максимальне наближення до центра груп споживачів, які живляться ними, що дозволяє значно скоротити довжину живильної низьковольтних мереж, знизити втрати електро-енергії і відхилення напруги.

Для визначення розрахункових координат центра електричних навантажень як груп споживачів (ділянка, проліт, поверх та ін.), так і в цілому по цеху, варто керуватися рекомендаціями [3-4, 6].

Отримані розрахункові координати розташування підстанцій необхідно скорегувати з урахуванням конкретних умов виробництва, а також місць підключення до живильних ліній відносно джерела живлення напругою вище 1 кВ. У випадку можливих альтернат-тивних рішень остаточний вибір місця розташування підстанцій рекомендується визначати з урахуванням приведених витрат на каналізацію електроенергії від джерела живлення до споживача.

В усіх випадках, коли цьому не перешкоджають умови середовища й обслуговування, усередині цехів повинні застосовуватися комплектні трансформаторні підстанції, установлені відкрито. Технічні дані комплектних трансформаторних підстанцій, їхнє компонування приймати за діючими каталогами Інформелектро.

Внутрішньоцехові підстанції рекомендується розташовувати в кроці колон і біля постійно закритих внутрішньоцехових приміщень з таким розрахунком, щоб по можливості не займати площ, що обслуговуються кранами. У гарячих, запилених цехах, а також у цехах з хімічно активним середовищем підстанції варто встановлювати в спеціально відведених приміщеннях відповідно до вимог [1, 15-16].

У випадку неможливості відкритої установки трансформаторних підстанцій останні виконуються із закритою установкою трансформаторів, прибудованими до глухої стіни цеху або вбудованими у цех.

При наявності в цеху електроприймачів напругою вище 1 кВ може виявитися доцільним розміщення в цеху розподільчого пункту чи розподільного пристрою без перетворення електроенергії. У цьому випадку рекомендується розташування розподільчого пункту (розподільчого пристрою) разом з найближчою трансформаторною підстанцією, якщо це не викликає значного зсуву останньої з центру електричних навантажень.

При проектуванні, як правило, варто застосовувати комплектні підстанції і комплектні розподільні пристрої напругою до 1 кВ і вище, виготовлені як на заводах електротехнічної промисловості, так і на виробничих підприємствах електромонтажних організацій.

5.5 Розрахунок електричних апаратів і кабелю напругою вище 1 кВ

Обсяг роботи з розрахунку живильної мережі визначається прийнятою схемою і містить у собі: вибір шаф (чарунок) комплектного розподільного пристрою напругою 10(6) кВ, вибір марки і перерізу живлячих кабелів.

Згідно [1, 7] шафи комплектного розподільчого пристрою і переріз кабелів варто вибирати з тривалого нормального режиму, режиму короткого замикання і післяаварийного режиму (чи режиму перевантаження). При цьому треба застосовувати нові розробки в області комплектних розподільних пристроїв згідно [4, 5] і каталогам Інформелектро.

Переріз живлячих кабелів у нормальному тривалому режимі роботи з умови припустимого нагрівання [1]:

К_попр І_прип  І_розр (5.35)

де К_попр - поправочний коефіцієнт на припустимий тривалий струм кабелів, прийнятий за [1];

І_прип - довготривалий припустимий струм кабеля, прийнятий за [1];

І_розр - розрахунковий струм навантаження лінії в нормальному тривалому режимі роботи.

Прийнятий стандартний переріз кабеля необхідно перевірити за умовою припустимого нагрівання в обважченому режимі (чи режимі перевантаження):

К_пер К_попр I_прип  I_{розр уваж} (5.36)

де К_пер - коефіцієнт перевантажувальної здатності кабельної лінії, прийнятий за [1]

I_{розр уваж} - максимальний розрахунковий струм лінії з урахуванням перевантаження при найбільш несприятливих умовах експлуатації.

Переріз кабеля, прийнятий за припустимим нагріванням, згідно [1] повинен бути перевіреним за економічною густиною струму:

(5.37)

де I_розр - розрахунковий струм навантаження нормального режиму роботи. Збільшення струму в післяаварійних і ремонтних режимах не враховується;

j_ек - нормоване значення економічної густини струму, А/мм² , прийняте за [1].

У режимі короткого замикання кабелі перевіряються на термічну стійкість, що характеризується припустимим тепловим імпульсом струму короткого замикання.

Практично кабелі на термічну стійкість можуть бути перевірені за розрахунковими кривими з умови U_прип^кз  U_розр^кз або за спрощеною формулою [3, 4, 5, 10]:

(5.38)

де - розрахункове значення періодичної складової струму короткого замикання на початку кабельної лінії або на шинах РП-10(6) кВ, кА;

t_К - зведений час короткого замикання, c;

C - коефіцієнт, що залежить від виду і конструктивного виконання кабеля, в. о.

Остаточно приймається найбільший переріз кабелю, визначений за кожною з приведених умов.