Трунковский Л. Е. Электрические сети промышленных предприятий. — 1991
Приведены основные сведения об устройствах, монтаже я обслуживании электрических сетей промышленных предприятий на напряжения до 10 кВ, а также данные о выполнении контактных соединений проводов, кабелей и шин.
1. КРАТКИЕ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ
Районные электростанции, связанные электрическими сетями через повышающие и понижающие подстанции, вместе с тепловыми сетями образуют районную энергетическую систему.
Передача электроэнергии к электроприемникам потребителей сопровождается различными преобразованиями. Наиболее распространенным видом преобразовательных установок являются трансформаторные подстанции, преобразующие трехфазный переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения.
В современном промышленном производстве и на электрифицированном транспорте применяется постоянный ток либо переменный с частотой, отличной от принятой стандартной 50 Гц* . В связи с этим возникает необходимость в устройстве преобразовательных подстанций или в установке преобразовательных агрегатов.
*В США и в некоторых других странах принята стандартная частота тока 60 Гц.
Существует несколько видов преобразовательных установок:
одноякорные преобразователи для преобразования переменного тока в постоянный и обратно. Представляют машину постоянного тока, у которой из разных точек обмотки якоря выведены концы: с одной стороны на контактные кольца переменного тока и с другой стороны — к коллектору постоянного тока. Питание одноякорного преобразователя переменным током осуществляется через специальный трансформатор. В настоящее время одноякорные преобразователи применяют редко;
двухмашинные агрегаты, состоящие из синхронного или асинхронного электродвигателя на одном валу с генератором постоянного тока;
ртутные выпрямители с воздушным или водяным охлаждением, применяющиеся преимущественно на электрифицированном транспорте и в установках электролиза. Со стороны переменного тока они получают питание через специальный трансформатор;
полупроводниковые выпрямители, получившие широкое применение в народном хозяйстве благодаря своим достоинствам: высокому КПД, малым габаритам и массе, отсутствию вращающихся частей и вредных паров ртути.
Преобразователи частоты переменного тока применяются следующих видов:
двухмашинные агрегаты — электродвигатель и генератор переменного тока на общем валу; статические, полупроводниковые. Для преобразования постоянного тока в переменный применяют инверторы в виде двухмашинных агрегатов (электродвигатель постоянного тока и генератор переменного тока) или статические на основе полупроводниковых вентилей — тиристоров.
Правила и нормы для электроустановок
Производство и распределение электроэнергии в СССР регламентированы следующими едиными и обязательными для всех ведомств правилами:
устройства электроустановок — ПУЭ, содержащими требования при проектировании и сооружении электроустановок, а также нормы для испытаний электроустановок;
технической эксплуатации электроустановок потребителей — ПТЭ, содержащими требования по обеспечению надежности и сохранности электроустановок;
техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей — ПТБ, содержащими указания по обеспечению безопасности людей, обслуживающих электроустановки или соприкасающихся с ними;
строительными нормами и правилами СНиП 3.05.06- 85, содержащими указания по организации и производству монтажных и наладочных работ в электроустановках промышленных предприятий.
По условиям электробезопасности ПУЭ разделяют электроустановки до 1 и выше 1 кВ, а по размещению — на открытые (наружные, в том числе под навесом) и закрытые внутренние, размещенные в зданиях, защищающих установки от атмосферных воздействий.
По условиям среды размещения электроустановок ПУЭ разделяют помещения на следующие:
сухие, в которых относительная влажность не превышает 60 % от того количества влаги, которое при данной температуре соответствует полному насыщению воздуха водяными парами;
влажные, в которых водяные пары и конденсирующая влага выделяются кратковременно и относительная влажность не превышает 75 %;
сырые, в которых относительная влажность длительно превышает 75 %
особо сырые, в которых относительная влажность близка к 100 % (полы, стены, потолки покрыты влагой);
жаркие, в которых температура воздуха постоянно или периодически (в течение более 24 ч) превышает + 35 °С;
пыльные, в которых выделяется технологическая пыль, оседающая на проводах и проникающая внутрь машин и аппаратов.
Пыльные помещения подразделяют на помещения с токопроводящей пылью и нетокопроводящей пылью.
ПУЭ также определяют помещения с химической активной или органической средой, в которых постоянно или длительно содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения, плесень, разрушающие изоляцию и токоведующие части электрооборудования.
По условиям опасности поражения людей током ПУЭ определяют помещения:
с повышенной опасностью, в которых имеется наличие одного из следующих условий, создающих повышенную опасность: а) сырость или токопроводящая пыль; б) токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. и.); в) высокая температура, длительно (более 1 сут) превышающая +35 °С; г) возможность одновременного прикосновения человека к металлическим корпусам электрооборудования и к технологическому оборудованию, механизмам и металлоконструкциям зданий, имеющих соединение с землей;
особо опасные помещения, в которых имеется одно из следующих условий: а) особо сырое помещение; б) помещение с химически активной средой; в) одновременно присутствуют два признака или более повышенной опасности.
К помещениям без повышенной опасности относят те, для которых отсутствуют признаки повышенной или особой опасности.
Категории надежности электроснабжения
ПУЭ определяет следующие категории надежности для электроприемников:
категория — электроприемники, для которых перерыв электроснабжения может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение ценного оборудования, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Электроприемники I категории надежности должны обеспечиваться питанием от двух независимых взаимно резервируемых источников электроэнергии. Перерыв от одного из источников электроэнергии допускается на время автоматического переключения на резервный источник.
Особая группа I категории — электроприемники, которые должны быть обеспечены питанием для безаварийного останова производства с целью: предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров, повреждения ценного оборудования. Для особой группы I категории надежности должно быть обеспечено электропитание дополнительно от третьего источника местные электростанции, электростанции энергосистемы, аккумуляторные батареи, специальные агрегаты бесперебойного питания (АПБ)].
При определении степени резервирования электроприемников I категории ПУЭ рекомендуют рассматривать возможность и целесообразность применения резервных технологических агрегатов.
категория — электроприемники, для которых перерыв в электроснабжении приводит к массовому недоотпуску продукции, длительным простоям рабочих, механизмов, транспорта и к нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей.
Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников. Перерывы в электроснабжении по II категории допустимы на время, необходимое для ручного переключения на резервный источник дежурным персоналом предприятия или выездной оперативной бригадой. Допускается питание электроприемников II категории по одной воздушной линии (ВЛ), в том числе с кабельной вставкой, состоящей из двух кабелей, каждый из которых выбирают по наибольшему току ВЛ. Допускается также питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей из двух параллельных кабелей, каждый из которых выбирают на полную проектную мощность. При этом оба кабеля могут быть присоединены к одному аппарату.
При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены поврежденного трансформатора в течение не более 24 ч допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.
III категория — все остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категорий.
Практика показала, что иногда имеет место неправильное толкование термина «допускается», принятого ПУЭ. Терминологией, принятой ПУЭ, следует руководствоваться с учетом указаний и. 1.1.17, где термин «допускается» означает, что данное решение принимается в виде исключения как вынужденное (стесненные условия, невозможность получения требуемого оборудования).
Допустимые уровни отклонений и колебаний напряжения и частоты тока установлены ГОСТ 13109-87. Допустимые отклонения напряжения на зажимах электродвигателей должны быть в пределах ±5 % номинального значения. Снижение напряжения у наиболее удаленных ламп рабочего освещения, а также у прожекторов наружного освещения не должно превышать 2,5 % от номинального значения.
В жилых домах и в системе аварийного освещения снижение напряжения допустимо не более 5 %.
В аварийном режиме снижение напряжения на лампах освещения не должно быть более 12 %. Во всех случаях наибольшее напряжение на лампах не должно быть выше 5 % от номинального значения во избежание значительного сокращения срока службы ламп.
