Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтау кафедрасы

 

 

ЭЛЕКТРМЕН ЖАБДЫҚТАУ ЖҮЙЕСІН ЖОБАЛАУ

 5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының студенттері үшін дәрістер жинағы

 

Алматы 2012

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Г.Д. Манапова, О.П. Живаева. Электрмен жабдықтау жүйесін жобалау. 5В071800 – Электр энергетика мамандығының студенттеріне дәрістер жинағы. – Алматы: АЭжБУ, 2012. – 67 б.

 

Осы дәрістер жинағында өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтау жүйесін жобалаудың мәселелері, өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтау жүйесін жобалаудағы техникалық-экономикалық есептеулер, электр жабдықтарын таңдау, жалпы өндірістік спецификалық тұтынушыларды электрмен жабдықтау және найзағайдан қорғаныс қарастырылған.

Без. 35, әдеб. көрсеткіш. - 16 атау.

 

Пікір беруші: техн.ғыл.канд., доцент Г.А. Абсадыкова 

 

«Алматы энергетика және байланыс университетінің» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2011 ж. баспа жоспары бойынша басылады.

 

 

 

© «Алматы энергетика және байланыс университеті», КЕАҚ 2012 ж.

1 Дәріс. Электрмен жабдықтау жүйесіне қойылатын негізгі талаптар және электрмен жабдықтау сұлбасын салудыѕ негізгі принциптері. Қоректендіру көздері

 

         Дәрістің мазмұны:

- электрмен жабдықтау сұлбаларын салудың негізгі принциптері мен шарттары.

         Дәрістің мақсаты:

- қоректендіру көздерімен танысу.

 

Рационалды түрде орындалған өндірістік кәсіпорынды электрмен жабдықтаудың жаңа жүйесі келесідей талаптарды қамтамасыз етеді: үнемділік, электрмен жабдықтау сенімділігі, іске асыру қауіпсіздігі мен ьңғайлылығы, электр энергиясының сапасы, жүйенің икемділігі (ары қарай даму мүмкіндігі), қорек көзінің тұтынушының электр қондырғыларына максималды түрде жақындауы, сонымен қатар құрылыс-монтаж жұмыстардын орындау мерзімі қысқа болуы керек.

Сонымен қатар мүмкіндігінше электр энергиясы мен түсті металлдар аз шығындалатын шешімдер қолданылуы керек.

Электрмен жабдықтауға қойылатын маңызды талаптар:

а) соққылық жүктемесі тез ауысатын циклді түрде қайталанатын электр қабылдағыштар;

б) электрмен жабдықтау жүйесінің барлық режимдерінде қоректендірілуі ажырамауы тиіс электр қабылдағыштар;

в) лас ортадағы зоналарда орналасқан электр құрылғылары.

Электрмен жабдықтау жүйесін салғанда электр энергиясын қабылдағыштардың категорияларын есепке алу қажет. Категорияларды анықтағанда ПУЭ талаптарын ескеру керек.

Тұтынушыларды электрмен жабдықтаудың беріктігі қажетті резерв деңгейімен қамтамасыз етіледі. Резервтеу негізгі өндірістің апаттан кейінгі режимін жалғастыру үшін қажет. Үшінші категориядағы тұтынушыларды қоректендіру резервтеуді қажет етпейді.

Электрмен жабдықтау сұлбаларына (ЭҚС) қойылатын талаптармен оның параметрлері тұтынушы сенімділігінің деңгейі мен қуатына байланысты.

ПУЭ-мен сәйкес бірінші деңгейлі электр қабылдағыштар (ЭҚ) үшін екі өзара резервтелетін тәуелсіз қорек көздері қарастырылады.

Екінші деңгейлі электр қабылдағыштарды электр энергиясымен жабдықтауда оларды екі өзара резервтелетін тәуелсіз қорек көздерімен қамтамасыз ету ұсынылады. Екінші категорияға апаттық режим кезіндегі негізгі өндірістің жұмысын жалғастыру мүмкін емес болатын технологиялық қондырғылар кіреді.

ЭҚС МЕСТ 13109-97 «Жалпы тағайындалу бойынша электрмен қамтамасыз ету жүйелерінде сапа нормаларына» сәйкес қажетті мөлшерде электр энергиямен қамтамасыз етуі керек. Электр энергиясы сапасының төмендеуі энергияның қосымша шығынына, және де электр тораптарының өткізу қабілетін төмендетеді, электр машиналарының, конденсаторлық құрылғылардың, электр қондырғыларының және т.б. қызмет ету мерзімінің азаюына алып келеді.

Трансформаторлық және тарату қосалқы стансаларды электр энергиясын тұтынушылардың электр құрылғыларына максималды түрде жақындату қажет, нәтижесінде терең ендіру арқылы трансформациялау сатыларының санын, қоректендіру және тарату тораптарының жоғары кернеуін азайтамыз: магистралды ток сымдарын ендіре аламыз.

Есептік (максималды) қуаттың шамасы бойынша кәсіпорынды бөлуге болады: мини-бірліктен жүздікке кВт дейін, кіші (ұсақ) - 3-5 Мвт дейін, орташа - 5-75 МВт, ірілері - 75-500 МВт, өте ірілері (гиганттар) - 1000 МВт-қа жуық.

Өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтау сұлбалары келесі негізгі принциптерді есепке алып құрастырылуы қажет:

- қоректендіру көздері электр энергиясын тұтынушыларға максималды түрде жақын болуы қажет; терең ендіруді кең түрде енгізу және БТҚС 2-3 және одан көп терең ендірілген қосалқы стансаларға бөлу мүмкіндігі болуы қажет;

- әр кернеудегі электр энергиясының тартылуы мен трансформациялау сатысының саны мүмкіндігінше аз болуы керек;

- қосалқы стансасының электрлік қосылулары мен электрмен жабдықтау сұлбалары электрмен жабдықтау және резервтеу деңгейі беріктікті қамтамасыз етуі қажет;

- электр энергиясын таратуды қоректендіру магистралды сұлба арқылы жасауға кеңес етіледі. Радиалды сұлбалар негізделуіне байланысты қолданылады:

- электрмен жабдықтау сұлбасы өндірістің технологиялық сұлбасын есепке алып, блоктық принципте орындалуы қажет. Параллель технологиялық желілердегі электр қабылдағыштарын қоректендіру қосалқы стансаның әртүрлі шиналарындан алынады, өзара технологиялық агрегаттар бір секциядағы шинадан қоректендіру алуы қажет;

- электр тораптарының барлық элементтері жүктелуі тиіс, өйткені ол шығынның азаюына себепкер болады. Резервтеу электрмен жабдықтау сұлбасының өзінде қарастырылады, ол ажыратылған жүктемелерді жұмыс жасап тұрған сұлба элементтері арасында өзара таратылады. Сонымен қатар электр қондырғыларының асқын жүктелу қабілеті қолданылады, және жекелеген жағдайларда жауапты емес тұтынушылар өшіріледі. Тораптағы жұмыс жасамайтын элементтердің болуы негізделуі қажет:

- тораптағы электрмен жабдықтау элементтерінің жеке жұмысын қолдану керек: желінің, секцияның, ток сымдарының, трансформаторлардың, яғни Iк  және РҚ оңайлату үшін кәсіпорынның ЭЖЖ терең секциялауды қолдану қажет. Кернеудің барлық сатысында РАҚ (АВР) кеңінен қолдану кез келген категориядағы жүктемеде терең секциялау сұлбасын қолдануға мүмкіндік береді. Кейбір жағдайларда энергиямен жабдықтаушы ұжымдармен келісу арқылы паралллель жұмысқа рұқсат беріледі, мысалы соққылық тез айнымалы жүктемені қоректендіруде, егер электр қозғалтқыштардың өздігінен қосылуында РАҚ қажетті тез қосылуды қамтамасыз етпесе;

- электрмен жабдықтау мәселелері объектінің бас жоспарын құрастырған кезде құрылыстық және технологиялық сұрақтармен бірге шешілуі тиіс.

Кәсіпорынды рационалды электрмен жабдықтаудың мәселелері осы аудандағы жалпы энергетикамен бірге қарастырылуы тиіс. Электрмен жабдықтаудың шешімі ауданды электрлендірудің алдағы жоспарын есепке алуы тиіс, себебі ол барлық саланы электрмен жабдықтауды қамтамасыз етуге  мүмкіндік береді. Сол кәсіпорынның аумағындағы рационалды шешім әрдайым жалпы осы ауданды электрлендіруде тиімді және арзан болмайды.

Көптеген кәсіпорындардың негізгі қоректендіру көзі (ҚК) электр стансалары (сонымен бірге генераторлар кернеуінің шиналары), өзіндік ЖЭО және энергожүйенің аудандық қосалқы стансалары. Тәуелсіз ҚК таңдауды энергиямен жабдықтаушы ұжым жасайды, ол жерде қосылудың техникалық шарттары оның сипаттамасын көрсетеді.

90-шы жылдардың басында энергожүйеде аудандық қосалқы стансадағы 110-220 кВ кернеудегі  шиналардан тұтынушыларды қоректендіру жоспарға алынды, ол генератор тораптарын гальваникалық босату және тораптағы әртүрлі тұтынушылардағы зақымдалудың генератор жұмысына әртүрлі әсерін жоюға мүмкіндік береді. Салынып жатқан электр стансаларында тұтынушыларға арналған 6, 10 және 35 кВ тарату құрылғылары қарастырылмаған, барлық қуат жақын аудандық қосалқы стансаларына110 және 220 кВ кернеуде беріледі. Кәсіпорында өзіндік ЖЭО салу да тиімсіз болып табылады. Мұндай шешімдер энерго компаниялар үшін экономикалық жағынан тиімді, бірақ ол тұтынушыларды электрмен жабдықтаудың беріктігін төмендетеді.

Электрмен жабдықтау жобасын құрастырушы тәуелсіз ҚК біреуінің апаттық ажыратылуы кезінде электр қабылдағыштарының ажыратылмай қоректенуін анықтайтын келесі факторларға ерекше мән беруі қажет:

- апаттық режимнен кейінгі ҚК қалған тұрақталған кернеу шамасы 0,9 номиналды кернеуден аз болмауы тиіс;

-  бір ҚК апаттық ажыратылғанынан және релелік қорғаныс пен автоматика әсерінен кейін қалған ҚК қысқа уақыттағы кернеу төмендеуі болуы мүмкін. Егер кернеу жоғалуының шамасы мен оның ұзақтығы қалған ҚК электр қабылдағыштарының ажыратылуына алып келетін болса, онда ол ҚК тәуелсіз болып саналмайды. Резервтегі ҚК қалған кернеудің шамасы 0,7 номиналды кернеуден төмен болмауы қажет.

Өзіндік электр стансаларын (ЖЭО, ГЭС) салу келесі жағдайларда тиімді болады:

- кәсіпорынның буға және ыстық суға қажеттілігі біршама болғанда;

- кәсіпорында қалдық отын (газ және т.б.) және оны электр стансаға қолдана алу мүмкіндігі болғанда;

- қашықтығы біршама немесе энергожүйенің қуаты жеткіліксіз болғанда;

- қоректендіруі ажырамауы тиіс ерекше топтағы электр қабылдағыштар бар болса, ал өзіндік ҚК электрмен жабдықтауды резервтеуге керек болса.

Өзіндік ҚК ретінде қолданылатын электр станса жақын маңдағы энергожүйенің электр торабымен электрлік байланыста болуы тиіс. Байланыс тікелей генераторлық кернеумен немесе байланыс трансформаторлары арқылы жоғары кернеуде жүргізіледі.

Өндірістік кәсіпорындарда электр энергиясын қабылдау орны ретінде бола алады:

- ірі кәсіпорындардағы терең ендірілетін қосалқы стансалар арасында электр энергиясын таратуға арналған кернеуі 110 кВ және одан жоғары түйіндік тарату қосалқы стансалары;

- кернеуі 35 кВ және жоғары бас төмендеткіш қосалқы стансалары (бір немесе бірнеше);

- кернеуі 35 кВ және жоғары терең ендірілген қосалқы стансалардың қоректендірілуі энергожүйенің қосалқы стансасынан алынса;

- орталық тарату қосалқы стансалары немесе тарату қосалқы стансалары егер кәсіпорынның тарату тораптары мен қоректендірілуінің кернеуі бірдей болса;

- кернеуі 6-20 кВ электрлік жүктемесі аз кәсіпорындардың трансформаторлық қосалқы стансалары (ТҚС).

Электрлік жүктемесі 100-150 МВт және одан жоғары ірі энерго қабылдайтын кәсіпорындарда электр энергиясының қабылдағышы ретінде кернеуі 110-500 кВ түйіндік тарату қосалқы стансалары қолданыла алады. ТТҚС әдетте энергиямен жабдықтаушы ұжымның қарауында болады, сондықтан олар ережеге сай өндірістік кәсіпорынның алаңынан тыс, бірақ оған жақын аралықта орналасады. Егер ТТҚС бір кәсіпорынның терең ендірілген бірнеше қосалқы стансаларды қоректендіруге арналса, онда олар кәсіпорынның территориясында орналаса алады және өндірістік кәсіпорыннның қызметкерлері қызмет жасай алады.

Жүктемесі бірнеше ондаған МВт кәсіпорындарда электр энергиясының қабылдағышы ретінде БТҚС, ПГВ, 6-10 кВ ТҚС бола алады. Кәсіпорындағы электр энергиясын қабылдағыш орындар саны бірнеше факторлармен: қоректендірудің беріктіктігіне қойылатын талаптармен, кәсіпорынның сатылы дамуымен, экономикалық тиімділігімен анықталады.

 

 

2 Дәріс. Өндіріс орындарын электрмен жабдықтауды жобалауға арналған бастапқы мәліметтер, жобалардың мазмұны

        

Дәрістің мазмұны:

- электрмен жабдықтауды жобалауға арналған бастапқы мәліметтер.

         Дәрістің мақсаты:

- электрмен жабдықтауды жобалаудағы құжаттармен танысу.

 

Электрмен жабдықтауды жобалау үшін өндірістік кәсіпорындарда техника-экономикалық негіздемелер (ТЭО) және аймақтардың құрылысына негіздемелер жүргізіледі. ТЭО-де аймақтың құны және техника-экономикалық негізгі көрсеткіштер анықталады.

ТЭО бар болған кезде бір кезеңде техникалық жұмыс істеу жобасы жүргізілуі тиіс. Екі кезеңдегі жобалауды - техникалық жоба және жұмыс сызбалары - ірі және күрделі өндіріс кешендерінде жасауға рұқсат беріледі; жаңа технологияны қолдану кезінде; құрылыстың күрделі шарттарында жасалады.

Жобалау кезінде орнатылған ретте ескерілген типтік жобаларды қолдануды қарастырған жөн, сонымен қатар жаңа рационалды шешімдерді енгізу және жаңа электротехникалық қондырғыны енгізуді қарастырған жөн. Техникалық жұмыстық жобаларда құрастырылатын сызбалар және техникалық мәліметтер типтік және қайта қолданылатын жекелеген жобаларда жоқ болуы керек.

Түсініктеме жазбалар қысқа және нақты болуы керек. Ол жерде тек есептеулер қорытындысы келтіріледі. Есептеулердің өзі қабылдаған шешімді дәлелдеу қажет болған жағдайда жобаның архивтік данасына қосымша ретінде жасалады. Есептеулерді типтік кестелер мен нормаларға сай орындау қажет. Сызбалардағы элементтердің сипаттамасы, және де зауыт бұйымдарының каталогтық сипаттамалары, норма ұстанымдары, мақалалар және т.б. келтірілмейді, тек қажетті жағдайда алынған жеріне нұсқау жасалады.

Электрмен жабдықтаудың техникалық жобасын құрастыру үшін кәсіпорынды энергиямен жабдықтаушы ұжымның торабына қосудың техникалық жағдайлары мен рұқсаты қажет. Техникалық шарттар келесідей техникалык құжаттамадан тұруы керек:

а) кәсіпорынды қоректендіре алатын электр тораптары мен қоректендіру көзінің берілуімен және жобаланатын кәсіпорынды орнатумен байланысты сұлбалық жоспар. Осы тұтынушылардың есептеу жүктемесі және қуаты мен 8-10жылда оның арту мүмкіндіктері көрсетілуі керек;

б) кәсіпорынның электрмен жабдықтауды көрсетіліп отырған ауданның электржүйесінің электрлі сұлбалары;

в) кәсіпорынды қоректендеруге арналған энергожүйенің ұсынатын ұзындықтары;

г) ИП бір желілі принципиалды сұлбалары;

д) ИП шинасындағы ауытқу шектері мен жұмыс кернеуі;

е) екі мерзімге арналған максималды және минималды режимге арналған қабылдаушы жобаланатын стансаларда немесе ИП шиналарында бастапқы мерзімде КЗ үшфазалы токты құраушы мерзім мәні;

ж) КЗ тогы 0,2 с кейін;

з) орнатылған КЗ тогы;

и) келесі сұрақтар бойынша энергожүйелерін көрсету және қойылатын талаптар: реактивті қуат компенсациясы, релелік қорғаныс, автоматика, телемеханикаландыру және диспетчерлеу, электр энергия саны, трансформаторлардың жөнделуі, май шаруашылығы және т.б.

Бастапқы мәндері бар өндірістік аймақтардың электрмен жабдықтаудың ішкі жүйесін жобалау үшін келесідей болады:

1) барлық мекемелер орнатқан бас жоспар, жоғарывольтті желілердің трассалары, жер беті, автожолдардың, теміржолдардың абсолютті белгілері;

2) электр жүктемелерінің сипаттамасы мен құрамы, электр энергия шығыны;

3) әр агрегаттың, аймақтың, цехтың электрмен жабдықтау сенімділігіне қойылатын талаптар. Бірінші деңгейдің электр қабылдағыштары;

4) климаттық және геологиялық берілгендері: жерасты суының деңгейі, жерасты коммуникациясының төсемдер зонасы топырағының температурасы; зауыттың әртүрлі жерлерінің электрлік кедергісі, құрамы, температурасы, жерасты суының сипаты; сейсмикасы және т.б;

5) метеорологиялық жағдайлар: жел жылдамдығы мен бағыты, ауа ылғалдылығы, жылдық жауын шашынды күндер саны; ауаның максимальды минимальды және орташа температурасы; тайғақтық; ауаның химиялық активті газдармен және булармен, шаңмен және т.б. ластануы; табиғи жарықтылық;

6) күштік электр қондырғысының (паспорты) және зауыт объектілерінің электрмен жарықтану мәліметтері;

7) қондырғылардың құрылуы жайлы цехтардың жоспары (сызбалар);

8) өндірістік сипаттама бойынша мәліметтері; өртке және жарылысқа қауіпті жағдайларға; температураға, ылгалдылыққа, шандануына, жерасты суының және ауаның ластануына;

9) зауыт торабына қосыған (егер бар болса), тыс тұтынушылардың жүктеме бойынша мәліметтері (субабоненттер).

Электрмен жабдықтау етудің жұмыстық сызбаларын жасау үшін оның техникалық жобасы мен растау хаттамасы; техникалық жоба бойынша сараптама қорытындысы; бастапқы мәндердің түзетілуі немесе расталуы қажет. Электрмен жабдықтаудың етудің техникалық жобасының құрамында келесілер болуы керек:

а) электр энергияының зауыт ішінде таратылуының принципиальы сұлбасы, ал ірі кәсіпорындарға, олардың УРП мен ГПП-сының ИП-мен, жергілікті электр стансаларымен және энергожүйе қосалқы стансаларымен байланысын көрсететін, сыртқы электрмен жабдықтаудың сұлбасы;

б) селективтілікті анықтау үшін ұстанымы көрсетілген РҚжА (АВР, АПВ) алмастыру сұлбалары. Орташа және кіші кәсіпорындар үшін РЗиА орналасуы көрсетілген электрмен жабдықтаудың жалпы сұлбасы беріледі;

в) кәсіпорынның бас жоспары, оған енгізілетіндер: электрмен жабдықтау жүйесінің барлық ғимараттары; ауалық және негізгі кабельдік желілердің трассасы және токөткізгіштер; 1 кВ дейін және одан жоғары негізгі ғимараттар мен құрылыстардың есептік жүктемесі; қосымша қызмет бойынша қондырғылар мен материалдарға арыздар ведомосы: қосалқы станса мен тораптың цехтері, трансформаторлы-майлы шаруашылық және т.б., сонымен қатар энергожүйе талабы бойынша ИП-ның жеке элементтері үшін қондырғылары мен материалдарына;

г) жобаның негізгі техникалық көрсеткіштері келтірілген түсіндірмелі хат; бастапқы мәндер; жобаланатын кәсіпорынның қысқаша мәліметтері: ЭП сипаттамасы, негізгі өндірістің жұмыс режимі; жарылысқа қауіптілік, химиялық активтілік; құрылыс пен дамудың кезектілігі; климаттық мәліметтер: ауа мен топырақтың орташа есептік температурасы, ауа ылғалдылығы, жауын шашын мөлшері, атмосфераның ластануы және олардың сипаттамасы; айнымалы және тұрақты токтағы 1 кВ дейін және жоғары күштік және жарықтандыру ЭП-нің орныққан қуаты. Электрлік жүктемелер мен электр энергия шығыны; электрмен жабдықтау беріктілігінің жүктелу категориясы; ТП мен түрлендіру қосалқы (ПП) санын және қуаттың таңдау нәтижесі; электрмен жабдықтау көздері және олардың даму жолдары; жұмыстық және апаттан кейінгі режимдегі қорек көздері арасындағы жүктемені тарату; PП, ГПП, ПГВ қуатын және санын, желі кернеуін таңдау. СЭС-тің қарастырылған нұсқалары ТЭО-ның қажеттілігі кезінде қабылданған нұсқасы жайындағы мәліметтер; жұмыстық және апаттан кейінгі режимдегі 1 категорияның қабылдағыштар және   категорияның ерекше тобының қоректенуі бойынша негізгі есептер; КЗ тогын есептеудің нәтижесі және кернеуі 1 кВ-тан жоғары негізгі қондырғыны таңдау; қалыпты және апаттан кейінгі режим кезінде ең жақын және өшірілуге жақын ЭП үшін кернеу деңгейіне тексеру жүргізу. Кернеудің жоғарғы гармоникасы энергияның сапасын жақсартудағы шаралар; 1 кВ дейінгі және одан жоғары тораптарда реактивті қуатты компенсациялау жайында есептер; оқшауланған бейтарабы бар тораптардағы сыйымдылық токтар және оларды компенсациялау шаралары; РЗ бойынша есептік және негізгі есептеулер. Басқару, сигнализациялау, өлшеу жөнінде, электр энергия есебі және оперативті ток бойынша; СЭС-ті автоматтандыру және диспетчерлеу бойынша; СЭС қорғаныстық жерлендіру және найзағайдан қорғаныс құрылыстары бойынша; кәсіпорын аймағы бойынша электр энергия канализациясының қабылданған әдістерін есептеу. Кернеуі 6-10 кВ және одан да жоғары тораптың цех аралық кабельдерін таңдау; СЭС-тің майландыру және жөндеу шаруашылығын ұйымдастыру бойынша, зауыт іші ауыр ірі көлемді электр қондырғыларының тасымалдануы, такелажы және монтажы бойынша электр шаруашылық эксплуатациясын ұйымдастыру бойынша және штаттар бойынша ұсыныстары.

Түсіндірмелі жазбаға қосылуға, келісуге және басқа да жоғарыда көрсетілген бастапқы құжаттардың техникалық жағдайы жайлы көшірмесі тіркелуі тиіс.

Электрмен жабдықтау жобасының жұмыстық сызбаларында келесілер келтіріледі:

а) кернеуі 1 кВ жоғары электрмен жабдықтаудың дәлденген принципиалды сұлбасы;

б) 1 кВ дейін тораптың цех аралық сұлбасы;

в) 6-10 кВ және одан жоғары негізгі желі трассалары, қабылдайтын қосалқы стансалар, жергілікті электр стансалары, кернеуі 6-10 кВ және одан да жоғары РП, сонымен катар (қажеттілігі бойынша) - ТП 6-10/0,4-0,69 кВ көрсетілген кәсіпорынның орналасуының жағдай жоспарының сұлбасы.

Жұмыстық сызбалардың түсіндірмесіне келесілер келтіріледі:

а) бастапқы мәндер;

б) орныққан қуат, есептік жүктемемен, электр энергиясының жылдық шығындары, ТП (есептеулер және таңдаудың нәтижесі) қуаты мен санын таңдау бойынша дәлденген мәліметтер;

в) сараптама нәтижесі бойынша және бастапқы мәндер мен есептердің өзгеруі нәтижесінде техникалық жобада қабылданған есептердің дәлдігі.

 

 

3 Дәріс. Жарықтандыру құрылғыларын электрмен жабдықтау

        

Дәрістің мазмұны:

- жарықтандыру құрылғыларының электрлік тораптары.

         Дәрістің мақсаты:

- жарықтандыру тораптарының конструктивті орындалуымен танысу.

 

Жұмыстық жарықтандырудың электрмен жабдықтауын етуін 380/220 В кернеулі қосалқы станса щиттерінен өзіндік желілермен орындайды. Жарықтандыру қондырғыларының электрлік торабы қоректендіруші және топтық желілерден тұрады. Электр энергиясы қосалқы стансадан немесе енгізу-тарату құрылғысынан (ЕТҚ) қоректендіруші желілер арқылы жарықтандырудың магистралды щиттеріне, ал олардан – топтық магистралды щиттерге беріледі. Жарық көзінің қоректенуі топтық щиттерден топтық желілер арқылы жүзеге асады. 1 суретте жарықтандыру торабының принципиалды сұлбасы келтірілген.

Қоректендіру желілерін радиальды, магистральды, сонымен катар радиальды-магистральды сұлбалар арқылы жүзеге асырады. Радиальды қоректендіруші желілерді 200 А-ден жоғары болатын топтық щиттерге жүктеме кезінде қолданады. Ең көп таралғаны радиальды-магистральды тораптар.

Апаттық жарықтандыру шамдары,  сонымен қатар басқа да, көбінесе эвакуация жұмыстарын жалғастыру үшін, үшін тәуелсіз қорек көзіне жалғанган болуы керек. Егер цехта электр энергиясының сапалық көрсеткіштерін төмендететін жүктеме бар болса, онда мұндай жүктемені және жарықтандыруды қоректендіру әртүрлі трансформаторлардан жүзеге асырылады.

 

1 Сурет – Жарықтандыру торабының принципиалды сұлбасы

 

 

1 – қоректендіруші торап;

2 – енгізу-тарату құрылғысынан;

3 – магистральды пункт (щиток);

4 – топтық щиттер;

5 – қоректендіруші торап;

6 – топтық торап.

 

Қоректендіру және топтық тораптың сұлбаларын таңдау келесідей анықталады:

1) жарықтандыру қондырғысының үздіксіз жұмыс істеу талаптарымен;

2) техника-экономикалық көрсеткіштерімен (минималды келтірілген көрсеткіштерімен, электр энергиясы мен түсті материалдар шығындарымен);

3) жарықтандыру қондырғыларын басқарудың қолайлылығымен және эксплуатацияның қарапайымдылығымен.

Жарықтандыру торабының трассасын таңдар кезде және магистральды және щиттерді қондыру орындарын таңдағанда мыналарды ескеру керек: эксплуатацияның қолайлылығы (тиімділігі); өндірістік жұмыс кезінде зақымданулардың болмауы; эстетикалық талаптар; трасса ұзындығының кысқаруы.

Техника-экономикалық есептеулерден кернеуі 380/220 В болғанда үшфазалы төртсымдық топтық желінің максималды ұзындығы 80 м кем алынбауы керек, ал екісымдық – 35 м кем болмауы керек. Топтық желілердің фазасына 20-дан көп қызатын шамынан, ал көпшамды люминесцентті шамдарды қолданған кезде – 50 шамнан артық жалғау кеңес етілмейді. Қалқандарды орналастыруды жақын электрлік жүктеменің ортасынан жүргізген жөн. Қалқандарды ыстық, ылғалды, сонымен қатар өртке қауіпті орындарда орналастырмаған жөн. Барлық класты қалқандарды жарылысқа қауіпті орындарда орналастыруға қатаң тыйым салынады.

Алюминийлі талсымы бар сымдардың минималды қимасы 2,5мм2-ден кем болмауы керек. Алюминийдің беріктілігінің төмендігі, ұзақ мерзімдік еместігін, өртке қауіптілігін ескере отырып, мысты талсымы бар сымды қолдану ұсынылады.

Жалпы жарықтандыруға күштік немесе арнайы қойылған трансформаторлардан қоректенетін тораптар қолданылады.

Жарық шамдарды жарықтандыру топтарына бөлгенде өндірістің технологиялық ерекшеліктерін есепке алу қажет. Цехтағы жарықтандыру жүйесін жасағанда шамның кездейсоқ өшуі кезінде зақымдалуды түзету уақытында қызметкерлер жұмыстарын жалғастыруға мүмкін жағдай жасалуы тиіс.

Магистральдық жарықтану жүйесінің орындалуы, көбінесе, төртсымдық, жиі үшсымдық, ал анықтайтын жарықтандыру жүйесі – екісымдық және кей кезде үшсымдық болады. Шамдардағы кернеу 127 немесе 220 В тең.

Трансформаторлық қосалқы стансада автоматты ажыратқышты рационалды мақсатта қолданады, топтық щиткалар магистральды щиткалардан қоректенеді (пункіттер) (2, 3 суретті қара).

Жарықтандыру магистралы және топтық қалқан ретінде сериясы  ПР8513 үшполюсті автоматты ажыратқыштар және ПОР 8513 бірполюсті автоматты ажыратқыштар тарату пункттері қолданылады. Үлкен өндірістік алаңдарда жарықтандырудың қоректену желісі ретінде ШРА типіндегі шинасымдар қолданылады. Осы жағдайда топтық щиткалардан топтық жарықтандыруды шинасымдарға қосу арқылы бөлек аппараттық қорғаныспен басқару.

 

1 – КТП; 2 – магистральды щиток (пункт); 3 – топтық жарықтандыру; 4 – гтоптық щиток АО; 5 – сызықтық жүйенің қорегі РО; 6 – сызықтық жүйенің қорегі АО (эвакуациялық); 7 – басқа бөлімшелік РО қорегі алаңнан немесе күштік тұтынушылардан.

2 Сурет – Қорек сұлбасы РО және АО біртрансформаторлық КТП дан

3 Сурет – Қорек сұлбасы РО және АО екітрансформаторлық КТП дан

Топтық жүйе ішкі жарықтандыру мен штепсельді розетканы жалғау үшін қажет (4 суретті қара).

 

4 Сурет – Топтық желінің үшфазалық жүйесінің нөлдік сымдық сұлбасы

 

5 суретте үш фазалы топтағы фазалар арасындағы шамның таратылу нұсқалары келтірілген. Жоғарыдағы нұсқа желідегі кернеу шығыны жағынан қарағанда тиімді, себебі барлық фазалардағы «күштік орталық» жүктемесі дәл келеді, бірақ ол нұсқа жарықтанудың пульстенудің әлсіз болғандығынан онша тиімді емес, сонымен бірге бір немесе екі фаза өшкенде желі бойында кездейсоқ жарықтандырудың таралуы болады.

 

5 Сурет – үш фазалы топтағы фазалар арасындағы шамның таратылу нұсқалары

 

Төменгі нұсқа көбінесе қолданылады, себебі онда бірінші нұсқадағы кемшіліктер жоқ.

Топтық жүйеде жарықтандыру шинасымдарымең орындалады: екісымдық (фаза – нөл) ШОС2-25, ШОС80 және төртсымдық (үш фазалар – нөл) ШОС4-25, егер жүктеменің номиналды тоғы 50% аспайтын шинасымдар. Шинасымдар кез келген ғимараттарда ортасын белгілеу үшін қолданылады, көгерген жерлерде ғана емес, шамдардың қасында орналасқан.

Топтық жүйелердің қоректері топтық пункітермен орындалады, ПР (ПОР) 8513, сериялық пункітерде, ал жарықтану қорапшаларын ауыстыру (ЛОУ8500, ЯВ, ЯР) қолданылады. Ал топтық жүйеде ОП, ОЩ, ОЩВ, УОЩВ типті щиткалардың қолдануын табу.

Щиткалар 380/220 В кернеуге есептелген, жинақталған бірполюсті автоматты ажыратқыштар; бір щиткалы автоматтың барлық ток ажыратқыштарында бірдей. Кірістегі қысқыштарға қосылатын сымдардың саны мен қимасы 2 х 50 мм2 дейін.

Өнеркәсіптік ғимараттың топтық жарықтандыру жүйесі, жоғарғы қысымдағы разрядты шамдар қолданылады (ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ), топтық компенсациясының реактивті қуаты үшфазалы конденсатормен, топтық желіге жалғанған, ПР41 сериялық анықтағыш пунктермен іске асырылады, олар 380/220 В кернеуіне есептелінген. ПР4І пункітін төрт үшфазалық топтық желіге толық есептеп орнату, оларда қуаты 18 квар төрт үшфазалы конденсатор орнатылған. Орындарға қорек беретін 10 - нан 2 дейінгі 120 мм2 сымдар, және жіберілетін 1,5 - нан 25 мм2 дейін сымдар жалғана алады.

Ал ғимараттар үшін жарылыстық зоналар классы В-Іа, В-І6, В-ІІа, В-Іг үшін ЩОВ-ІА және ЩОВ-2А щиткаларының кернеуі 380/220 В болады.

 

 

4 Дәріс. Цех трансформаторларының қуатын, санын және орналасу орындарын таңдау

 

         Дәрістің мазмұны:

- трансформаторлар саны мен қуатын таңдау.

         Дәрістің мақсаты:

- есептеу әдісімен танысу.

 

Өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтауда кешенді трансформаторлық қосалқы стансалар (КТҚС) кеңінен таралған, олар күштік трансформаторлардан, жоғары және төмен кернеудегі ендіру шкафтарынан, жіберілетін желілер шкафынан және екі немесе үш трансформаторлы қосалқы станса болған жағдайда - секциялық шкафтардан тұрады

КТҚС күштік трансформаторларының номиналды қуаты келесідей: 250,400, 630, 1000, 1600 және 2500 кВА және номиналды кернеуі: жоғары - 6; 10 кВ; төменгісі - 0,4; 0,69 кВ.

Суыту жүйесіне байланысты трансформаторлар құрғақ ТСЗ (табиғи ауамен суыту), май ТМЗ (маймен суыту), жанбайтын сұйық диэлектрик ТНЗ (табиғи диэлектрикпен суыту) болып бөлінеді.

Трансформаторлар санына байланысты қосалқы стансаларды бір трансформаторлы, екі трансформаторлы, үш трансформаторлы болып бөлінеді. Бір трансформаторлы қосалқы стансаларды III категориядағы тұтынушыларды қоректендіргенде, және де II категориядағы трансформаторды ауыстырғанға дейінгі ажыратылуға үзіліс рұқсат етілген қабылдағыштардың кейбіреуіне қолданады. Электрмен жабдықтауының беріктігі бойынша I және II категориядағы қоректендіруді резервтеу қажет электр қабылдағыштар үшін әдетте екі трансформаторлы қосалқы стансалар орнатылады.

Егер қоректендіруді көбінесе I категориядағы тұтынушылар алатын болса, онда қосалқы стансаның төменгі кернеу жағында РАҚ (АВР) құрылғысы қарастырылады, ол бір трансформаторда апаттық ажырату болған кезде қосылады.

II категориядағы тұтынушыларды қоректендіруде апаттық режимде резервті қолмен қосуға рұқсат етіледі. Екі трансформаторлы қосалқы стансаны жалпы зауыттық  тағайындамасы бар жеке тұрған объектілерді – компрессорлық, насостық стансаларды қоректендіруге қолданады.

Екі трансформаторлы қосалқы стансалардың принципиалды сұлбасы 6 суретте келтірілген.

Үш трансформаторлы қосалқы стансалардың біразы құрастырылған, оларды апаттық режимнен кейін қолдану қалған екі трансформаторға жүктемені симметриялы түрде таратуға мүмкіндік береді.

Жалпы түрде трансформатордың жүктелу коэффиценттерінің қатынасы қалыпты режимде Кз және апаттан кейінгі режимде Кз.ав: екі трансформаторлы қосалқы станса үшін Кз=0,5Кз.ав; үш трансформаторлы қосалқы станса үшін   Кз = 0,66Кз.ав тең.

Трансформатор түрлерін таңдау қоршаған ортаның шартына байланысты таңдалады. Май трансформаторларын ішке орналастыруға кеңес етіледі, бірақ саны мен қуатына шектеу қойылады. Цех ішіндегі құрғақ немесе жанбайтын сұйық (тығыз) диэлектрикті трансформаторлардың қосалқы стансалардағы трансформаторлардың саны, арақашықтығы, олардың орналасу қабаты шектелмейді.

 

6 Сурет – Екітрансформаторлы қосалқы стансалар сұлбасы

QF1, QF2 – автоматты ажыратқыш, кірістік НН трансформаторлардың ТI, Т2;

QF З – секциондық автоматты ажыратқыш.

 

Үштрансформаторлы қосалқы стансалар принципиалды сұлбасы келтірілген 7 суретте.

Жанбайтын сұйықтықпен суытылған трансформаторларды өндірістік бөлмелерде қолдану тиімді, қоршаған ортаның шарты бойынша саны, қуат шамасы және қабатына байланысты май трансформаторларын қолдануға болмайды. Қуаты 100 - 630 кВА артық емес құрғақ трансформаторларды өрт қауіпсіздігінің шарты бойынша басты түрде зерттеу стансаларында, зертханаларда және де басқа құрылғыларда қолданады.

Цех трансформаторларының санын таңдау онымен бірге компенсациялаушы құрылғыларды таңдау арқылы жасалады.

7 Сурет – Үштрансформаторлы қосалқы стансалар сұлбасы

 

QF1, QF2, QF3, QF4, QF5, QF6 - автоматты ажыратқыш, кірістік НН трансформаторлардың ТI, Т2, Т3;

QFЗ, QF8, QF9 - секциондық автоматты ажыратқыш.

 

Цех трансформаторларының минималды санын таңдау формула арқылы анықталады:

 

 

,

(1)

 

мұнда Sр – кернеуі 1 кВ дейінгі тұтынушылардың толық есептік жүктемесі;

Кз – электр энергиясын тұтынушылардың беріктік категориясына байланысты алынатын трансформатордың жүктелу коэффициенті;

Sном.тр. – жүктеменің меншікті тығыздығына байланысты алынатын цех трансформаторының номиналды қуаты.

Алынған шама жақын тұрған бүтін санға дейін айналдырылады.

Трансформатордың номинал қуатына келесідей факторлар әсер етеді: 0,4 кВ қоректендіру торабындағы шығындар; қоректендіру торабымен трансформатордағы қуат шығындар; қосалқы стансаны салуға кететін қаражаттық шығындар.

Трансформатордың саны мен қуаты цех ауданындағы тұтынушылардың таралуынан, олардың орналасу орнынан, қабылдағыштың жұмыс сипатымен, электр қабылдағыштардың сипаттамасы мен жұмыс режиміне тәуелділігінен анықталады.

Екі трансформаторлы қосалқы станса үшін I категориялық тұтынушылар көбірек болса, Кз=0,6-0,7 қабылданады. Бір трансформаторлы қосалқы стансада басқа қосалқы станса арқылы өзара резерв жасау мүмкін болған жағдайда Кз коэффициент келесідей алуға болады: II категорияда Кз=0,7-0,8 болса тұтынушыға басылымдылық, III категорияда Кз=1. Nт трансформатор саны келесі номинал қуатымен байланысты:

 

 

,

(2)

 

мұндағы Sт.ном.э – трансформатордың экономикалық тиімді деп қабылдаған номиналды қуатты.

Sном.тр.э  шамасы меншікті есептік жүктелуге байланысты алынады.

Sуд жүктеменің меншікті тығыздығы 0,2 кВА/м2 – 1000 кВА дейін; 0,2 ден 0,5 кВА/м2 – 1000 дейін 1600 кВА; 0,5 кВА/м2 жоғары – 1600 және 2500 кВА.

Егер  Sуд  0,4 кВА/м2 болса, онда электрмен жабдықтаудың беріктік шартына тәуелсіз екі трансформаторлы қосалқы станса қолданған тиімді. Егер басында 1000 кВА трансформаторды қолданған дұрыс болса, онда жүктеме бірнеше жылдан кейін өссе, оны қуаты жоғарыға ауыстыру қажет емес, әдетте түрі мен қуатын сақтауға тырысып қосымша трансформаторлар қою жеткілікті. Қуаты  630 кВА және одан төмен трансформаторларды қосымша цехтарға және кәсіпорынның басқадай бөліктеріне қолданған жөн.

Егер жүктеме цех учаскелеріне таратылмай тек шоғырланған болса, онда трансформатордың номиналды қуатын жүктеменің меншікті тығыздығы бойынша таңдамайды.

1 кВ дейін трансформатордың санын таңдау, берілген Кз коэффициент бойынша реактивтік қуат шамасымен келесідей анықталады:

маймен және жанбайтын сұйық толтырылған трансформатор үшін 10 % аспау керек

 

 

,

(3)

 

мұнда, 1,1 коэффициенті әдетте цех трансформатрларының жүктелуі 0,9 аспайтын, және энергияны қолданудың ауысу коэффициенті 0,9 төмен мән болғандағы жағдайда қарастырылады.Сондықтан да май трансформаторлары үшін бір ауысымда жүйелік асқын жүктелу 10 % тең бола алады.

сұйық трансформатор үшін

 

 

,

(4)

 

1,05 коэффициенті тұтынушылардың электр құрылғыларын қолдану ережесіне сай құрғақ трансформаторлардың асқын жүктелу шамасы ай трансформаторларына қарағанда екі есе төмен екендігін ескереді.

Конденсаторлық төменгі қуаттты батареялар

 

 

,

(5)

 

мұнда QНБК1 – бұл цехтағы трансформатор минимал санын анықтауда критерия бойынша табылатын НКБ қуаты.

 

 

,

(6)

 

мұнда Qp – 1 кВ дейінгі тұтынушылардың реактивті есептік жүктемесі;

QНБК2 – бұл 6-10 кВ торабындағы шығындардың минималды шамасымен анықталатын НКБ қосымша қуаты.

 

QНБК2 шамасын формула бойынша анықтайды

 

 

,

(7)

 

мұндағы ЗК.Н., ЗК.В. – 1 кВ дейін және модан жоғары тораптағы КБ қуатының 1 квар шығындар;

Uном – тораптағы номинал кернеуі, кВ;

R – активті қуаттың кедергісі;

C0 – 1 кВтч электр энергия құны.

Майлы трансформатор куаты 2500 кВА дейінгі Кз.ав белгісі 1,4 аспауы керек, егер узақтығы 6 сағат апатты режимде Кз = 0,9 коэффициенті алынады.

Құрғақ трансформатор үшін Кз.апаттық =1,2., Сұйық диэлектрикпен толтырылған трансформатор үшін коэффициент белгісі Кз және Кз.ав майлы тарнсформаторлардағыдай қабылданады.

Екі трансформаторлы қосалқы станса бұлар I, II категория тұтынушылардың көп болуында және цехтағы қабылдағыштардың көп болуында қабылданады.

630 және 1000 кВА трансформаторлы қосалқы стансаларды автоматық ажыратқыштары универсалды тығындалған (алынатын) КН, КРН, ШРН типтегі шкафтармен жинақтайды, олардың толтырылу сұлбасы келесі: кірме шкаф – шинаның шығыстары магистральға қарай жоғары және екі жіберілетін желісімен; кірме шкаф және секциялық – жіберілетін желілерінде екі ажыратқышы бар; жіберілетін желілі шкаф – үш ажыратқышы бар.

1600 және 2500 кВА трансформаторлы қосалқы стансасын кірмесіндегі ажыратқышпен жинақтайды, олар сәйкесінше номиналды ток пен ҚТ тогын ажыратады. Жіберілетін желілерде 1000 кВА трансформаторлы қосалқы стансасындағыдай ажыратқыштар орнатылады.

 

 

5 Дәріс. Цех тораптарын салудың принциптері. Күштік тұтынушыларды қоректендірудің сұлбалары

 

         Дәрістің мазмұны:

- цех тораптарын салудың принциптері.

         Дәрістің мақсаты:

- күштік тұтынушыларды қоректендіретін сұлбаларымен танысу.

 

Цех тораптарын салудың принциптері.

Цех тұтынушыларын электр энергиясымен қоректендіру үшін негізінде кернеуі 380 В бейтарабы терең ендірілген цех трансформаторларының үш фазалы айнымалы ток жүйесін қолданады.

Электр энергиясын тарату сұлбасын таңдау және оның құрылымдық орындалуына келесі жағдайлар әсер етеді: үздіксіз қоректену шарты, цех ауданындағы технологиялық қондырғылардың орналасуы, цехтағы ортаның жағдайы, трансформаторлы қосалқы стансаның орналасуы.

Электрмен жабдықтау сұлбасы берік және қауіпсіз, қолдануға оңай және арзан, яғни оның салынуына кететін есептік шығынының минимум мәніне сай болуы қажет.

Электрмен жабдықтау сұлбасы көп сатылы және жүктелмеген қондырғылары болмауы тиіс, торапты салудың қарапайым әдісі қолданылғаны жөн.

Электрмен жабдықтау сұлбаларында ортаның сипаттамасына сай келетін қорғаныс деңгейі (IP) бар электр қондырғылары қолданылады.

ПУЭ сай өндірістік бөлмелерді қоршаған ортаның сипаттамасына байланысты келесі кластарға бөледі:құрғақ, ылғал, дымқыл, ерекше дымқыл, ыстық, шаң, химиялық активті немесе органикалық орта. Сонымен бірге жарылу және өртке қауіпті зоналарды ерекше бөледі.

ПУЭ-да ортаның сипаттамасына байланысты қондырғыларды қорғау деңгейіне кеңестер келтірілген.

Күштік тұтынушыларды қоректендіретін сұлбалар.

Цех тораптары қоректендіретін және тарататын торап болып бөлінеді. Цех трансформаторларының қосалқы стансасынан немесе кірме құрылғыларынан кететін желілері қоректендіретін желіні, ал шина сымдарынан немесе тарату пунктттерінен электр қабылдағыштарына энергияны беретін желілер тарату тораптарын құрайды.

Сұлбасы: радиалды, магистралдық және аралас, біржақты және екі жақты болады.

Жүктеменің жеке түйіндеріне және қуатты қабылдағыштарға қосалқы стансалар қоректенуді магистралдіқ сұлбасының жанындағы жеке сызық бойынша іске асады.

Магистралдық күштік желілерді қолдану ұсынылады: өндірістерде трансформаторлардағы электр энергиялары энергия сыйымдылығының тартылуы 1600 және 2500 кВА; цехтағы жүктеменің бірқалыпты таратылуына дейін өндірістерге арналған модулдік желілердің жасауында; жиі алмастырулардың технологиялық жабдықтарының жанында.

Мұндай сұлбалар машина жасау зауыттарының цехтарында қолданылады, түсті металлургия, құрал жасау кәсіпорындарында, магистралдіқ желілер эксперименталді өндірістердегі, тағы басқалары шиналық сымдармен немесе кабілдермен орындайды.

КТП РУ құрама шиналарға магистралінің қосуы сызықты автоматты сөндіргіштер арқылы немесе бітеу қылып, коммутациялық аппаратсыз жүзеге асырады. (8, 9 суретті қара)

Магистралдар оқшауланбаған шиналармен немесе ШМА типтегі жинақталған шина сымдарымен жасалады. Магистраль трансформаторға (“блок трансформатор – магистраль”) терең қосылған болса, сұлба қарапайымдылығымен, беріктігімен және экономикалық тиімділігімен ерекшеленеді және де жинақталған немесе жинақталмаған трансформаторлы қосалқы стансалар қолдану арқылы іске асырылады.

 

8 Сурет – Магистральдің  КТП-ға  автоматы қайтымды сызығы арқылы косылуы сұлбасы

9 Сурет – Магистраль трансформатор блогінің сұлбасы

 

Трансформатор – магистраль блоктарының сұлбаларын әдетте орнатылған трансформатор санынан аспайтын КТП магистралынан жіберілетін санмен қолданады. Қуаты 1000 және 2500 кВА трансформаторларға екі магистраль қосуға рұқсат етіледі. Барлық айтылған жағдайларда магистральдік шина сымдарының өткізгіштік қасиеті қоректендіретін трансформатордың апаттық режимнен кейінгі асқын жүктелу қасиетін есепке алып, одан аспауы қажет.

Шина сымдарымен жасалған магистралды сұлбаларды электрмен жабдықтау жүйесінің жоғары беріктігі бар элементтерге жатқызады. Оларды кез келген беріктіктегі категориялардағы тұтынушыларды қоректендіру үшін қолданады. Егер қоректендіруді резервтеу қажет болса, онда секциялық ажыратқышына АВР қойылған екі трансформаторлы қосалқы стансасын қолданады.

Бір трансформаторлы қосалқы стансасын қолданғанда секциялық ажыратқышты цехта орналастырады; ол қосалқы стансасында қойылған ажыратқышпен блоктануы тиіс.

Беріктігі 1-ші категориядағы энергия қабылдағыштар үшін 10 суретте келтірілген магистральды сұлба қолданылады. Жауапкершілігі жоғары тұтынушыларды қоректендіретін ЩСУ1 және ЩСУ2 екі магистральдан қорек алады да жауапкершілігі төмен тұтынушылар бір магистральдан қоректенеді (РП1 және РП2).

Жинақталған шина сымдарымен жасалған магистралды тораптардың бағасы қымбат болғандықтан токтары 250 А кем емес үш немесе одан көп тармақтарда қолданады. Қысқа уақыттағы жүктемені жібере алатын ШМА-68Н-1бОО типтегі жинақталған шина сымдарымен жасалған магистралды сұлбаларды түйіскен байланыс машиналарында қолданады. Электр жарығын, контактісіз автоматика құрылғылары және де электр энергиясының беріктігіне жоғары талап қоятын басқа тұтынушылар үшін жекелеген трансформатордан қорек алады.

10 Сурет – Екі магистральдің I категориясындағы тұтынушыларды қоректендіру сұлбасы

Күрделі трассаларда (бұрылыс саны көп, әртүрлі белгілер және т.б.) шина сымдарының жекелеген бөліктерін көпамперлі кәбілмен ауыстырып ПУЭ бойынша рұқсат етілген минималды биіктікте салу керек (жер немесе қызмет көрсетілген ауданның биіктігі - 2,5 м).

Беріктігі бойынша 1 және II категориялы электр қабылдағыштардың цехтағы орналасуы жинақы түрде болса ТҚС блоктағы сұлбаны қолданады (11 суретті қара).

 

11 Сурет – ТП-тұстаманың блок сұлбасы

 

ТҚС және щит бір бөлмеде немесе көршілес бөлмеде орналасқан болса магистралдарда коммутациялық аппараттардың қажеті жоқ және щит шинасы ТҚС жинақ шинасының жалғасы ретінде қаралады.

Мұндай сұлбалар ТҚС топтанған электр қозғалтқыштары, насостар, компрессорлар, вентиляторларды қоректендіруде тиімді.

 

12 Сурет – Электр энергиясын таратудың радиалды сұлбасы

 

Радиалды сұлбада қуаты күшті тұтынушы немесе бір топтағы тұтынушыларды ТҚС (12 суреттегі РПЗ) немесе жеке қоректендіретін желіден қоректенеді. Егер радиалды сұлбаларды қоректену ҚС болса бір сатылы етіп жасайды, және қоректену аралық ТҚС (ТҚС2) жүргізілсе, екі сатылы болады.

Үлкен қуаттағы шоғырланған жүктемені қоректендіру үшін егер цехтың жекелеген қабылдағыштары теңдей орналаспаса, және де жарылу қаупі, өрт қаупі және шаң бөлмелерде магистралды сұлбаларды қолдану мүмкін болмаған жағдайда радиалды сұлбаны қолданады. Оларды ашық жасалатын кәбілдермен немесе сымдармен құбырларда, арнайы каналдарда орындайды.

Радиалды сұлбаның артықшылығына жататындар: жоғары беріктік және автоматтандырудың ыңғайлылығы, сондықтан да оларды 1 категориядағы тұтынушыларды қоректендіру үшін қолданады.

Бұл сұлбалардың кемшілігі: өткізгіш материалдардың біршама шығыны, технологиялық қондырғылардың жылжуындағы тораптың иілгіштігі, күштік тарату ҚС орналастыруға қажетті қосымша жерлер керек. Цехтағы жекелеген тұтынушыларды қоректендіру (қуаты 55 кВт жоғары тұтынушыларды есепке алмай) тарату шина сымдарынан, тарату щиттері мен пункттері, щиттер және бақылау стансасының шкафтарынан орындалады.

Тарату сұлбасын таңдау цехтағы ортаның жағдайына, технологиялық жабдықтың габариттерінен және орналастыруына, және жұмыс цехындағы көтергіш-көліктерінің ерекшеліктеріне тәуелді болады.   Электрэнергиясын үлестірілуге арналған қатарларды цех және жабдықтың орналастырылуындағы орталары нормалы сипатта токтарға 250, 400, 630 А шығарылатын ШРА түрдің комплект жақтау торыларын қолданады.

Жекелеген қабылдағыштарды ШРА-ға тармақталған қорап арқылы құбырда немесе металл кигізгіштегі кәбіл немесе сым арқылы жалғайды. Өзіндік қорғанысы бар технологиялық қондырғылардың кірме құрылғыларына ұзындығы 6 м дейін ШРА-дан тармақтарды қорғаныс аппаратарынсыз жасайды. Ұзындығы одан көп болса тармақталған ШРА қораптарында автоматты ажыратқыш немесе сақтандырғыш қойылады. Ұзындығы 3 м ШРА секцияларының әрқайсысында сегіз тармақтау қорабы қойылады (әр жағынан төртеуден).

Шина сымдарын рационалды түрде пайдалану мақсатында, қосылған тұтынушылардың саны әр 6 м ШРА-ға екіден кем болмауы тиіс. Шина сымдарына тармақталған қораптарды штепсельді жалғау үшін автоматты жабылатын перделер қарастырылған, ол қорапты шина сымдарына қауіпсіз түрде жалғауды қамтамасыз етеді. Қораптың қақпағы ашылғанда электр қабылдағыштың қоректенуі тоқтатылады. ШРА-ны магистралды шина сымына қосу ШРА-ның кірме қорабы мен ШМА-ның тармақталатын секциясын қосатын кәбілдік ұстатқыш арқылы жасалады. ШРА-ның кірме қорабы секцияның соңында немесе екі секцияның түйісетін жерінде орналастырылады. Тармақтардың қорғауының аппараттары орнатылатын күш беретін тармақтары бар тарату желілерінің радиал сұлбалары, ШРА-ны қолдануға крандардың кедергі келтіруі мүмкін орындардағы, және шарттың тағы басқаларын ортаның шарты электрқабылдағыштардың аймақтық үлестірілуі шарттарын қолданады. (РП, ЩСУ, СУ) Тарату құрылғыларын электр қабылдағыштарына жақын орналастыруға тырысады.

6 Дәріс. Сыртқы электрмен жабдықтаудың сұлбалары

 

Дәрістің мазмұны:

- электр энергиясының сыртқы таратылуының сұлбасы.

Дәрістің мақсаты:

- сыртқы электрмен жабдықтау сұлбасымен танысу.

 

Электрмен жабдықтау жүйесін сыртқы электрмен жабдықтау жүйесі (ПГВ, ГПП, ЦРП энергожүйесіне дейінгі түйіндік қосалқы стансалардың әуелік және кәбелді сызықтары) және ішкі электрмен жабдықтау жүйесіне (ПГВ, ГПП, ЦРП цехтық трансформаторлық қосалқы стансасындағы тарату сызықтары) бөлуге болады

Электрмен жабдықтау жүйесінің классификациясы келесідей болады:

а) сыртқы электрмен жабдықтау жүйесі – энергожүйеге қосылған орнынан (аудандық қосалқы станса) мекемедегі қабылдағыш пунктерге дейін (ПГВ, ГПП, ЦРП, РП);

б) ішкі электрмен жабдықтау жүйесі – зауытт ішіндегі, цехаралық және цех ішіндегі.

Ішкі және сыртқы электрменжабдықтау тұтынушылардың жұмыс режимінің ерекшелігіне байланысты орындалады, т.б.

Электрлік желі сұлбалары уі тұтынушылардың электрэнергиямен қоректенуін сенімді қаматамасыз ету қажет, және қолдануда ыңғайлы болуы керек. Осыған орай желілерді тұрғызу шығындары, өткізгішті материалдар шығындары, және электрэнергия шығыны аз мөлшерде болуы керек.

Едәуір дәрежедегі сыртқы жабдықтаудың сұлбалары қабылдау пункті, кәсіпорынның аумағында, меншікті электр стансасының бар болуы олардың орналастырылуы, жүктемелері өте айнымалы, сызықты емес, симметриялық емес қуаты жоғары электр қабылдағыштардың қоректену көзінің, саны мен сипаттамасына тәуелді болады.

Өнеркәсіптік объекттің жабдықтауы (ЖЭО) меншікті электр стансасы, энергетикалық жүйеден іске асырылады, (сонымен бірге соңғы қатынас және параллель жүйе олардан жұмыс істегенде) болған жағдайда меншікті электр стансасының энергетикалық жүйесінен сонымен бірге.

Меншікті электр стансасынан жабдықтау. Егер меншікті электр стансасы кәсіпорынның цехтарына жақын болса, тарату желісінің кернеуі (6) 10-ші электр стансасының генераторларының кернеуімен дәл келсе, онда кәсіпорындағы электр энергиясының үлестірілуі 13 суретте, сұлба бойынша іске асады.

Таяудағы цехтық трансформаторлық қосалқы стансалар, сонымен біргелер электр стансаның тарату құрылғылары шиналарға тікелей қосады, алып тастаған (көмекші шарушылық, сорап станса, қала және т.б. поселкелер) тұтынушыларды трансформатор арқылы қосады.

 

13 Сурет – Өзіндік электрстансадан электрмен жабдықтау сұлбасы

 

Меншікті электр стансаның жоқ болғанжағдай энергетикалық жүйеден жабдықтау. Жабдықтауды қоректену көзінің кернеуіне байланысты келесі әдістермен орындалады.

 

14,а суретте кәсіпорынға арналған сыртқы жабдықтау желінің кернеуінің өзгеруі арқасында керек болмайды, негізінен (ішкі жабдықтауды жүйе) кәсіпорынның аумағындағы желісінің жоғарғы кернеуімен дәл келетін радиал қоректенуінің сұлбасы келтірілген. Мұндай схемалар 6, 10, 20 кВ кернеулерде коректенуде тән.

14,б суретте 35-110 кВ терең ендірілген сұлба және де кейде кернеу энерго жүйеден кәсіпорынның аумағына екі транзиттік өтпелі магистраль арқылы трансформациясыз ендіргенде 220 кВ келтірілген. Төмендететін трансформаторлар сұлбасы. Бұл сұлбада 35 кВ кернеуде төмендеткіш трансформаторларды цехтардың ғимарттарында орналастырылады және де төменгі кернеуі 0,69-0,4 кВ. Бірақ энерго жүйенің 110-220кВ кернеуін цех тораптарына арналған 0,69-0,4 кВ төмендету  жекелеген цехтардағы тұтынушылардың жалпы қуаты салыстырмалы түрде аз болғандықтан тиімді емес болып табылады.

Бұл жағдайдар әрбір цехтардың өз тобын қоректендіруі керек болғандықтан 10-20 кВ кернеуге бірнеше аралық төмендеткіш қосалқы стансаларды пайдалану арқылы аралық төмендету тиімді болады.

Қуаты жоғары ірі пештік немесе арнайы түрлендіргіш құрылғылар болған жағдайда 110 - 220 кВ кернеуін цехтың қасына арнайы төмендеткіш трансформатор қойып, технологиялық кернеуге (әдетте 0,4 немесе 0,69 кВ басқа) трансформация жасау тиімді болмауы мүмкін.

14,в суретте түбегейлі қуат және үлкен аумақтың кәсіпорындары тән ішкі жабдықтауды сыртқы сұлбасыға сұлбасыдан өткелдің орын іске асатын өзгеруі бар кәсіпорынның СЭС-ы келтірілген.

Сөндіргіштердің саны және олардың түрлері коректену көзіне дейін тұтынушы, сызықтың конструктивтік орындауын дәреже және қашықтығына байланысты өзгеруі керек.

Кәсіпорын қолданылатын жағдайда 6-20 кВ-нің кернеуін аудан қосалқы стансалар қоректенуі мен сұлбалары жүйенің қосалқы стансасынан 5-10 км көп емес қашықтықта болады.

 

а)

б)

в)

14 Сурет – Өзіндік стансасы жоқ болғандағы энергожүйеден электрмен жабдықтау

 

Сөндіргіштер орнына 14,в суретте 35-220 кВ-ті тарапта сұлбасында ажыратылатын импульске жұмысы бар тұйықтағыштар қолданылған. Ол сызықтар және басқа сызық және трансформатордың бір нормалы тәртіпте (өте үнемді тәртіптегі жұмыс) 60-70%-ке жүктелгендей етіп трансформаторлардың куаты және Л1, Л2-ші сызықтардың еріксіз келтірулерін қима ажыратуда, мүмкін шамадан тыс жүктеумен, кәсіпорынның үзіліссіз жұмысын бір жағынан қамтамасыз етуді таңдайды.

Электр энергиясының үнемдеуін мақсатында (жүктеме графигі бойынша) трансформаторларды қосып ажырату үшін көпір сұлбасын қолданады (Л1 және Л2 желі аралығында айырғыш немесе ажыратқыш ұстатқыштары).

Кәсіпорынының жабдықтауын өте үнемді вариантының алулары үшін негізінен жабдықтауды жүйенің әрбір буынының кернеуін таңдау керек, ең алдымен, жапсарлас буындардың кернеулерін есепке алу керек. Кернеулерді таңдау жағдайлардағы әр түрлі варианттардың көрсеткіштері техника-экономикалық салыстыруында тұрақтанады:

1) қоректену көздері энергияны екі (немесе көп) кернеулерде алуға болады;

2) кәсіпорындардың жабдықтаулары жобалауда қазіргі қосалқы стансаларды кеңейтіп және зауыт электр стансаларының куатын үлкейтуге дәл келеді;

3) зауыт электр стансаларының желісі энергосистеманың желілерімен ұластырады.

Нұсқаларды таңдау кезінде салыстырып жатқан кернеудің төменгі кернеуінің экономикалық тиімділігі (10-25% артық емес) жоғары болғанымен де жоғары кернеуді таңдау тиімдірек болады.

Қоректенулер үшін ірі және мұндай ірі кәсіпорындарға энергияның үлестірілуінің бірінші кезеңінде 110, 150, 220, 330, 500 кВ шаршының кернеудің ірі кәсіпорындары ерекше 110, 150 және 220 кВ шаршы кернеу қолдануы керек.

35 кВ-тің кернеудің энергосистеманың желілерінен өнеркәсіптік кәсіпорынның қоректенуі туралы шешім басқа кернеулерге кәсіпорынның қоректенуінің мүмкін еместігінің жанында қабылдауы керек. 35 кВ кернеуді негізінде энергияны таратуда орташа кәсіпорынның бірінші сатысында қолдануға кеңес етіледі егер 1000 В жоғары электр қозғалтқыштардың біршама бөлігі жоқ болғанда, сонымен бірге бірінші сатыдағы негізгі кернеу 110-220 кВ болғанда ірі кәсіпорынға энергияны бөлшектеп таратуда қолданады.

35 кВ кернеу жекелеп алған жағдайда электр энергиясының толық немесе жартылай зауыттағы үлестірілуіне қолдануға болады: (болат балқыту пештері, тағы басқалардың қуатты сынап – түзеткіш қоюлары) 35 кВ-ке қуатты электрқабылдағыштары; ЖК едәуір алып тастаған жоғары кернеулерді; 35/0,4 кВ-тің кернеудің терең енгізуді схема бойынша қосылған аз және орташа қуаттардың қосалқы стансалар.

20 кВ кернеу қоректенуге қолдануы керек: ЖК және өз электр стансаларының рұқсатсыз алып тастаған орташа қуаттардың кәсіпорындары; ЭП (кен шығарылатын орындар, кеніштер) ірі кәсіпорындардың қосалқы станса алып тастаған; тағы сол сияктылардың ең жақын кәсіпорынның ЖЭО қосылатын темір жол тораптарының түйіндері және т.б кіші кәсіпорындар. 20 кВ-тің кернеуді қолдануын орындылық кәсіпорынның перспективалы дамытуының есепке алуы бар 35 және 10 кВ-тің кернеулері бар салыстыруларымен техникалық-экономикалық салыстырмасы керек.

10 кВ кернеу кәсіпорындардағы энергияның зауыттағы үлестірілуіне қолдануға керек: 10 кВ-тің желісіне тікелей қосу рұқсат ететін қуатты қозғаушылармен; 6 кВ-ке жоқ болғанда немесе қозғаушылардың болмашы санындағы ептеген және орташа қуаттары; 10 кВ шаршының генераторлардың болатын кернеуі бар меншікті электр стансалары.

6 кВ кернеуді әдетте кәсіпорында 6 кВ электр қабылдағыштардың шамасы біршама болғанда, генераторлары 6 кВ кернеудегі өзіндік электр стансалары бар болса қолданылады. Көрсеткіштері 6 кВ-ке электр жабдықтың бар болуы және техникалық-экономикалық кернеуді таңдауда ескертуі керек.

Тарату торабының кернеуі 10 кВ болғанда орташа қуаттағы (350-1000кВт) қозғалтқыштарда 6 кВ кернеуді қажет болған жағдайда 6 кВ қозғалтқыштардың саны аз болғанда «трансформатор-қозғалтқыш» блок сұлбасын қолданған дұрыс

 

7 Дәріс. Кернеуі 1 кВ жоғары кәсіпорын аумағындағы кәбілдер, сымдар және ток сымдар салудың әдістері

 

Дәрістің мазмұны:

- әуелік және кәбілдік желіні, ток сымдарын салудың әдістері.

Дәрістің мақсаты:

- кәсіпорын аумағында электр энергиясын жеткізудің әдістерімен танысу.

 

      Электрмен жабдықтау жүйесінде электр энергиясын өндіріс ғимаратының территориясымен тасымалдаудың келесі түрлері бар: әуе және кәбіл желілері, ток сымдары арқыіп.

Электр энергиясын ғимарат территориясымен жүргізгенде әуе байланыс желілерін (ӘБЖ) аз қолданады.

Кәбілдік жүргізу өндіріс ғимараттарымен қалаларда жиі қолданылады, себебі оның сенімділігі жоғары және өткізу коридоры кішкентай (кейбір кезде тіпті жоқ), найзағай кедергісі жоқ.

Кәбілдік желілерді (КЖ) жобалаған кезде келесілер ескерілуі керек: желінің дамуы, желінің маңыздылығы мен қолдану аймағы, трасса мінездемесі, жүргізу әдісі және кабель конструкциясы. КЖ трассасын жүргізу мүмкіндігінше, кабельдің сыртқы орамаларына әсері аз орта болуы керек. КЖ-нің трассасын таңдаған кезде кабельдің аз мөлшерде жұмсалуына тырысады және оның механикалық бүлінуден, коррозиядан, дірілден, электр доғасынан корғанысын қамтамасыз етеді.

Кәбілдерді жер астымен жүргізген кезде оларды траншеяларда, блоктерде, каналдарда, туннельдер мен коллекторларда; нөлдік белгіден жоғары эстакадалар мен галереяларда, тростарда, конструкцияларда және қабырғаларда орналастырады.

10 кВ-қа дейінгі кабельдерді жер астымен траншеяда жүргізген кезде, бір траншеяда алты күштік кабельден аспауы керек. Кабельдердің саны көп болған жағдайда олар блоктарда орналасуы керек немесе траншея ішіндегі топтар арасы 0,5 м төмен болмауы керек.

Кәбілдерді траншея ішімен жүргізу ең арзан және қарапайым болып саналады. Кабельдерді траншея ішімен жүргізу ең маңызды көрсеткіш бойынша тиімді, ол көрсеткіш түсті металдар шығыны, себебі жер астымен кабельді жүргізген кезде оның суу қабілеті жақсарады яғни өткізу қабілеті жоғарылайды. 15 суретте траншеялар түрлері және олардың ішіндегі бір және төрт күштік кабельдердің орналасуы көрсетілген.

Траншея ішімен кабельді жүргізуге қолайсыз жерлер:

1) кәбілдер саны көп учаскелер, ыстық металл және түрлі ыдыратқыш сұйықтықтар төгілу қаупі бар жерлер;

2) территорияның жер астында және үстінде технологиялық, транспортық коммуникациялардың болуы;

3)  жер құрамында кабель қабықшасына жағымсыз әсерлердің болуы;

4) жерге үлкен механикалық әсердін болуы.

 

 

 

 

 

 

15 Сурет – Кәбілдердің кәбілдік траншеяларда орналасуы

 

Кәбілдерді блоктар ішінде жүргізу келесі жағдайларда қолданады: автомобиль немесе темір жолдармен киылысқан жағдайда; металл немесе басқа да коспалардың төгілу қаупі бар жерлерде.

Блоктарды жасау үшін қолданатын материалдар: екі және үш каналды темір бетон панельдер, олар кұрғақ, сулы жерлерде колданылады; асбоцементті кұбырлар, табиғи тоқтардан корғау үшін; керамикалық құбырлар жағымсыз әсерлерден және сулы құрғақ жерлерде орнату үшін; полимерлі құбырлар (16 суретті қара). Әр кәбілді блокта 10% резервті канал болуы қажет.

 

а)            б)

а – темірбетонды панельдерден жасалған блоктар; б – асбоцементті және полимерлі кұбырлардан жасалған блоктар.

16 Сурет – Кәбілдерді блок ішінде төсеу

 

Кәбілді ғимарат деп кәбілдерді, кәбілдік муфталарды және басқа да аппараттардан тұратын және май толтырылған кәбілдердің жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз ететін аппараттар жиынтығын айтамыз. Кәбілдік ғимараттарға мыналар жатады:  кәбілді туннельдер, каналдар, қораптар, блоктар, шахталар, этаждар, екі қабатты едендер, кәбілді эстакадалар, галереялар, камералар, қоректендіруші пункіттер.

Кәбілдік туннельдерді (17 суретті қара) және коллекторларды қалалар мен территориясындағы құрылымдары тығыз орналасқан немесе территориясында жер асты инженерлік коммуникациялары көп кәсіпорындарда, және де металлургия саласы, машина жасау және басқа кәсіпорындарда салуға кеңес етіледі.

 

17 Сурет – Кәбілдері екі жақтан салынған кәбілдік туннель

 

Кәбілдік туннельдерді әдетте салынатын кәбілдер саны 20 дан 100 дейін болса тұрғызады. Кәбілдерді туннельде салудың артықшылығының бірі-кәсіпорын территориясын үнемдейді, яғни кәбілді жылдың кез келген уақытында кезектестіріп салудың мүмкіндігі, қараудың оңайлығы және ауа-райы мен жыл мерзіміне қарамастан жөндеу жұмыстарын жүргізу мүмкіндігі бар. Бұл салудың кемшілігі туннельдердің бағасының қымбаттығында.

Бір трассадағы кәбілдердің саны көп болса, кәбілдік эстакада (18 суретті қара) және галерея (19 суретті қара) салу экономикалық жағынан тиімді. Әдетте эстакадалар 15-20 кәбіл болғанда, галереялар – кәбілдер саны одан көп болса қолданылады. Галереялар мен эстакадалардың қабырғасының құрылысы, төбесі және жапқыштары  күн сәулесінің әсерінен болатын қызудан берік қорғалатындай болып таңдалады.

 

18 Сурет – Кәбілдері екі жағынан салынған эстакада

19 Сурет – Кәбілдері екі жағынан салынған кәбілдік галерея

 

Ток сымдары.

Өткізгіштің түріне байланысты ток сымдарын иілгіш (сымды қолданғанда) және қатты (қатты шинаны қолданғанда) болып бөлінеді.

Өндірістік кәсіпорынның 6-10 кВ тораптарында кернеуі - 6 кВ, берілетін қуаты  15-40 МВА және кернеуі - 10 кВ берілетін қуаты 20-70 МВА болса, иілгіш немесе қатты ток сымдарын пайдалану экономикалық жағынан үнемді болып табылады.

Жоғары кернеудегі шина сымынан тармақталу олардың беріктігін біршама төмендетеді және сондықтан да сирек кездеседі.

Үлкен кернеулі шина өткізгіштерінде әдетте ашық оқшауланбаған шиналар қолданылады. Олар алюминиден немесе алюминий балқымаларынан орындалады, қималары қорап және құбыр тәріздес етіп жасалады (20, 21 суретті қара).

Шина өткізгіштері ашық ауада және шина галереялары мен туннельдерде орналастырылуы мүмкін.

Тоқ өткізгіштерінің кәбілдік желілерге қарағанда ең басты артықшылығыоның өткізгіштерінің және оқшауламасының құны болып табылады. Мәселен кернеуі 10 кВ ток өткізгіші (бір фаза қимасы 1900-7500 мм2, ұзақ мерзімді тогы 2280-7520 А) қимасы 3x240 мм2, 9-28 параллель кәбілді алмастыруы мүмкін.

 

а)  б)

  

20 Сурет – Жоғары кернеудегі шина сымдарындағы шиналардың жалпақ орналасуының нұсқалары

а – ілінбелі нұсқа; б – тіректі нұсқа.

21 Сурет – Қорап түріндегі шинадағы ток сымдарының үш бұрыш орналасуы

 

Ток сымдарының кәбілдік желілерге қарағанда ерекшелігі: жоғары беріктігі, негізінен кәбілдік муфтаның жоқ болуынан; бағасының үнемділігі және дайындалу жұмысы; көзбен көру қажеттілігі болғандықтан қолданылу шарты жақсы; суыту жағдайының жақсы болғанының арқасында асқын жүклу қасиеті жоғары.

Ток сымдарының кемшіліктері: индуктивтілік кедергісі жоғары болғандықтан, қосымша кернеу шығыны болады; фаза кедергілерінің әртүрлілігі токтың 2,5 кА және одан жоғары болғандығынан созылған ток сымдарының фазадағы кернеуінің симметриялы болнауына алып келеді; шина ұстағыштардағы, арматураларда және тогы  1 кА  және одан жоғары құрылымдарда магнит өрісінің әсерінен электр энергиясының қосымша шығыны; бірнеше кәбілдік желіге қарағанда ток сымдарының жекелеген қуатының жоғарылауы; жоғары көлемідегі ірі (ИТС 18 м қоршалуы керек), химиялық активті ортаның әсеріне төзімділігінің жеткіліксіз болуы.

 

8 Дәріс. Ішкі электрмен жабдықтаудың сұлбалары

 

Дәрістің мазмұны:

- электр энергиясының ішкі таралу сұлбалары.

Дәрістің мақсаты:

- ішкі электрмен жабдықтау сұлбасымен танысу.

 

Зауыт ішіндегі электр энергиясын тасымалдаудың ерекшелігінің бірі болып желінің тармақталуы мен коммутациялық және қорғаныс аппараттарының үлкен санының болуын айтуға болады, осы ерекшеліктер өз бетінде техника-экономикалық көрсеткіштер мен жүйенің сенімділігіне үлкен әсерін тигізеді.

Электр энергиясын таратудың рационалды сұлбасын салу мақсатында көптеген жағдайларды барлық жағынан есепке алу қажет, мысалы сұлбаның тораптық түйінін құрылымдық пайдалануды, әртүрлі нұсқадағы ҚТ токтары, электр энергиясын каналдаудың әдістерін.

Электрлік сұлбаны жобалаудағы маңызды нәрсе түнгі уақытта, демалыс және мейрам күндері күштік және жарықтандыру жүктемесін қоректендірудің дұрыс шешімін табу. Өзара резервтеу үшін жақын қосалқы стансалар арасында, және де әртүрлі трансформаторлардан қоректенетін төменгі кернеу тораптарының соңында шиналық және кәбілдік ұстатқыштар қолдануға кеңес беріледі.

Жалпы жағдайларда зауыт ішіндегі электроэнергияны тасымалдаудың сұлбасы баспалдақты болып келеді. Екі және үш баспалдақты сұлбаларды таңдау коммутация мен қорғаныстың күрделені луіне әкеліп соғады, сол себепті оларды таңдаған қолайлы емес. Шағын кәсіпорындарда бір баспалдақты сұлбаларды қолданған жөн.

Электрэнергияны тарату сұлбасы объектінің технологиялық сұлбасымен байланысты болуы қажет. Әртүрлі параллельді технологиялық ағым кезінде ЭҚ-ры әртүрлі қорек көздерінен қоректену керек: қосалқы стансалар, РП, бір қосалқы стансаның әртүрлі шина секциялары. Бұл шара апат кезінде технологиялық процесс тоқтап қалмау үшін жасалады.

Бір-бірімен байланысты технологиялық агрегаттарды бір қорек көзіне қосқан жөн, себебі қорек көзі жоғалған кезде барлық ЭҚ тоқтауы керек.

Жалпы зауыт ішіндегі электр энергияны тарату сұлбасының келесі шарттарды қанағаттандыратын нұсқасын таңдау қажет: ТҚ-ның ұяшықтарын рационалды қолдану, тарату желісінің минималды ұзындығын таңдау.

Зауыт ішіндегі электр энергияны тарату магистральді, радиалды және аралас түрлері таңдалады, ол жүктемелердің орналасуына, мәндеріне және қорғаныс деңгейіне байланысты.

Магистральді сұлбаның ең басты және ең маңызды артықшылығы: тарату тармағының санының аздығы. Магистральді сұлба кезінде электр энергиясы орталықтан (ТЭЦ, ГПП) тікелей цехтардың РП мен ТП-ларына беріледі.

Магистральді сұлбаларды қолдану, тек қосалқы станса өнеркәсіптің территориясында орналасқан кезде оңтайлы шешім болып табылады. Магистральді сұлбаны қолдану қосалқы стансаны басқа қорек көзіне резервтеген кезде ыңғайлы.

Жақын орналасқан біртрансформаторлық қосалқы стансалар әр түрлі магистральдерден қорек алатын жағдайда осы кемшілік жойылады.

Әдетте бір магистральден қуаты 2500 және 1600 кВА 2 цехтық трансформатор; қуаты 1000 кВА болған жағдайда 2-3; қуаты 630¸250 кВА болғанда – 5 трансформатор қорек алады.

Ірі және орта кәсіпорындарда 6-35 кВ ток сымдарын кеңінен қолданады. Ток сымдарының кәбілдік салуларға қарағанда бірқатар артықшылықтары бар. Олар бағасы қымбат тұратын кәбілдерді алмастырады, қорғасын, алюминий (кәбілдің қабығы) және  де оқшаулағыш материалдарды үнемдейді. Ток сымдарының кәбілдік желіге қарағанда асқын жүктелу қасиеті біршама жоғары, себебі ток сымдарында қағаз оқшаулама жоқ, қажет болған жағдайда шиналық туннельдің желдеткіші күшейтіледі. Жүктеменің өсуіне байланысты ток сымдарының өткізу қасиетін қоректенуден ажыратпай жоғарылатуға болады, яғни шиналық пакеттердің қимасын кезектестіріп ауыстыру арқылы немесе ток сымдарының жекелеген «жіптерінде» қосымша сызықшалар салынады. Ток сымдары кәбілдік салуларға қарағанда біршама берік. Кәбілдік магистральдар ауыр, орындалуы қиын, үнемді емес. Ток сымдарының трассаларын кәсіпорынның негізгі жүктелген аумағынан өте алатындай етіп таңдалады.

Ток сымдарының кемшіліктері: жоғары реактивтілігі, ол өз кезегінде тұтынушылардың кернеу деңгейінің төмендеуіне және соққылық жүктеме кезінде кернеудің біршама тербелуіне алып келеді. Металл құрылымдарындағы (бекіту және құрылыстық) қосымша шығындар. Кәбілдік желідегіге қарағанда ірі ток сымдарындағы апат көп тұтынушыларды ажыратады. Сондықтан да барлық сатыларда секциялау және АВР қолданылады, ал ток сымдары екіден кем емес өзара резервтеуші жіптен жобаланады.

Ток сымдарының келесі құрылымдары қолданылады: иілгіш ток сым (ИТС) – үлкен қимадағы жалаңаш сыммен жасалады, ол сақинаның периметріне біркелкі бекітілген және бағанаға аспалы оқшаулама арқылы ілінген; қатты ток сымдары (ҚТС) – құбырдан немесе қатты арқалық түріндегі профильден жасалады; аспалы оқшауламадағы әртүрлі профильдердің шиналарынан жасалған ток сымдары;  зауытта жасалған типтік секциялы кешенді ток сымдары.

Қатты ток сымдарын қатал орта болғанда қолданады, себебі қатты өткізгіштерге коррозияға қарсы жабу жасау да оңайға түседі. Қатты ток сымдарына жерасты коммуникациялары (қатты ток сымынан қашықтық 10 м шамасында) мен құрылыстардан бос сызықшаларды аз қажет етеді.

Иілгіш ток сымының басты кемшілігі – үлкен көлемі (иілгіш ток сымынан қашықтық 18 м шамасында) және химиялық активті ортаның әсеріне төзімділігінің жеткілікіз болуы. Егер кәсіпорынның жоспарлануы тар болмаса, одан иілгіш ток сымын қолдануға рұқсат етіледі.

Ток сымдарын келесі қуат аралығында қолдану тиімді:

U=6 кВ - S>15-20 МВА; U=10 кВ - S>25-35 МВА; U=35 кВ - S>35 МВА.

Қуат аз болса ток сымдары кәбілдік желілерге қарағанда айтарлықтай ерекшілігі жоқ, бірақ та 10-15 МВА аралығындағы кейбір жағдайларда екі нұсқаны да қарастырып салыстыру керек. Ток сымдары кеңінен қолданылатын өндірістің негізгі саласы – түсті және қара металлургия және химия.

Ток сымдары электрлік жүктемелердің меншікті тығыздығы жоғары болған кезде қолданылады, пайдалану максимумының сағат саны жоғары болған кезде, магистралды қоректенуді жүзеге асыру үшін қолайлы, кәсіпорындағы жүктеменің орналасуы және үлкен қуаттың шоғырланып орналасуында,  яғни электр энергияның бағытталған негізгі ағынның саны көп емес. Ток 1,5-2 кА және одан жоғары болса 10 және 6 кВ магистралды ток сымдарын қолдану едәуір артық.

Егер өндіріс орнында барлық тарату қосалқы стансалары ток өткізгішінен қорек алса, онда БТҚС-тың екіншілік кернеуінде құрама шиналарсыз «трансформатор-ток өткізгіш» сұлбасы колданылады (22 суретті қара). ҚТ токтарын шектеу үшін ток өткізгіш пен ТҚС арасына реактор орнатылады. Өндіріс орнында кернеуі 6 кВ қозғалтқыштар көп болған жағдайда, БТҚС-тың трансформаторларының ормалары 6-10 кВ үшін орындалады. 6 кВ кернеуден қозғалтқыштарды коректендіруге арналған ТҚС, ал 10 кВ қалған тұтынушылар қорек алады.

 

 

 

 

 

 

 

 

22 Сурет – БТҚС-дағы екіншілік кернеуінде жинақтау шинасы жоқ ток сымдары арқылы электр энергиясының таратылу сұлбасы

Тарату пункттері кернеуі 6-20 кВ арналған электр энергиясын қабылдауға және таратуға арналған тарату құрылғы. Электрмен жабдықталуы 6-10 кВ кернеудегі кәсіпорындарда бас тарату пункті (ГРП) салынады, ал электрмен жабдықтау жүйесіне БТҚС (ГПП) қажеті жоқ.

БТҚС, БТП шиналарынан қоректенетін аралық ТП жоғары кернеудегі электр қабылдағыштары және бірнеше ТҚС болған жағдайда цехтың немесе өндірістік корпустардың ішіне салуға кеңес етіледі, сонымен бірге БТҚС мен ББТП алыс орналасқан тұтынушылар үшін (компрессорлық, насостық стансалар және т.б.). Егер 6-10 кВ жіберілетін желі саны 8-10 кем болмаса,  ТП салу тиімді болады ТП тораптағы қоректенетін бөліктің соңында орналастыру қажет, себебі қуаттың кері тогы айналмауы тиіс

Сұлба бірінші категориядағы тұтынушыларды электрмен жабдықтауды қанағаттандырады. КРУ ұяшығын қолдану неғұрлым күрделі және жауапты қондырғыларда қолданылып ұяшықтың саны 15-20 және одан жоғары болуы керек. Қалған жағдайларда арзан және аз жерге орналастырылатын КСО типтегі ұяшық орналастыруға кеңес беріледі. АВР қажет етпейтін екінші категориядағы тұтынушылар үшін РП шиналарын секциялау екі айырғышпен орындалып кірісте ажыратқыш орнатпауға кеңес беріледі

Екінші категориядағы тұтыншуларды қоректендіруде СН 174-75 сәйкес, кірістегі және  шиналардағы секциялар арасында ажыратқыштар қоюға болады, бірақ қуаты  10 МВА асатын және ұяшық саны  15-20 және жоғары ірі ТП болуы тиіс. Кернеуі U = 10 кВ, I ном = 100 А дейін және кернеуі U = 6 кВ, Iном=200 А дейін барлық түйісулерде жүктеме ажыратқышы және сақтандырғышы бар ұяшық орналастыру кеңес етіледі. Сақтандырғыштарды жүктеме ажыратқышын жөндеу кезінде көрінетін ажыратылу жасау үшін жүктеме ажыратқышының алдына қояды. Егер жүктеме ажыратқышы және сақтандырғыш қойылмайтын ТП ұяшықтарында май ажыратқыштары орналастырылады.

  

9 Дәріс. Өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтау жүйесіндегі техникалық-экономикалық есептеулер

 

Дәрістің мазмұны:

- техника-экономикалық есептеулердің жалпы жағдайлары.

Дәрістің мақсаты:

- техника-экономикалық есептеулер әдісімен танысу.

 

Электр жүктемені және тұтынушының сенімділік категориясың анықтағаннан кейін мүмкін болатын КЖ немесе ӘЖ-мен қоректендіруді, кернеу мәнін есептейді. Бұны техника-экономикалык көрсеткіштерді салыстыру нәтижесінде білуге болады. Көбінесе капиталдық, жылдық пайдалану шығындары, түсті металға кететін қаражаттарының мәні бар 2-3 ңусқаны қарастырады.

Техника-экономикалық есептеулер (ТЭЕ) мыналар үшін жасалады:

1) цехтар мен өндіріс орнын электрмен жабдықтаудың тиімді сұлбасын таңдау;

2) БТҚС-ның трансформаторының қуатын, жұмыс режимін, экономикалық дәлелденген санын таңдау;

3) өндіріс орнының ішкі және сыртқы электрмен жабдықтау жүйесінің рационалды кернеулерін анықтау;

4) экономикалық жақтан тиімді компенсациялық қондырғыларды қолдану және олардың орындарын анықтау;

5) электр аппаратарын, оқшаулағышты таңдау;

6) техникалық және экономикалық факторларды ескере отырып, шиналарды, кабельдердің қимасын, тамыршаларын (жилы) таңдау;

7) өзіндік электр станса мен генераторлық қондырғылардың қуаттарын таңдау;

8) энергошаруашылықтың коммуникацияларын ескере отырып, электр торап пен трассаны салу әдістерін қарастыру.

Техника-экономикалық есептеудің негізгі мақсаты – сұлбаның оңтайлы ңусқасын, тораптың параметрлері мен элементтерін анықтау. Тиімділіктің критериі жылдық шығындар деңгейі болып табылады (Ш).

Өндірістік электрмен жабдықтау жүйесінде мәселені шешудің көп нұсқасы болады, ол техникалық шешімдердің бірі бірін ауыстыра алатын мүмкіндігімен анықталады.

Өндірістік энергетика саласындағы экономикалық есептеулердің нұсқаулары келтірілген негізгі құжат «Энергетикадағы техникалық-экономикалық есептеулердің әдісі».

Өндірісті электрмен жабдықтау жүйесінде ТЭЕ-ның варианттарды салыстыру шарты орындалу керек:

– техникалық, оңтайлы жұмыс режиміндегі, оптималды параметрлердегі орынбасу ңусқаларды қарастырылуы;

– экономикалық техниканың даму деңгейін, бірдей экономикалық көрсеткіштерді ескере отырып, бір баға деңгейінде берілген нұсқаларды қарастыру.

Әр нұсқаның сұлбасы электрмен жабдықтауды берік, қажетті қуатты беруді және таратуды, ПУЭ шарттарының орындалуын және электр энергиясының сапасын қамтамасыз етуі қажет.

Техникалық және экономикалық көрсеткіштерді жан-жақты талдау жүргізудің нәтижесінде тиімді нұсқаны таңдайды. Техникалық көрсеткіштерге сенімділік, эксплуатацияның колайлылығы, құрылыстың берік тігі, капиталды жөндеу жұмыстарының көлемі, автоматтандыру деңгейі және т.б. жатады. Ал экономикалық көрсеткішке капиталдық және жылдық шығындар жатады.

Нұсқаның экономикалық тиімділігі капиталды салымдар мен қатардағы шығындармен бағаланады. Сондықтан да ТЭЕ негізгі экономикалық әдіс ретінде ақталу мерзімі, яғни капиталды салымдар өндірістің болашақ ұстанымдарымен өлшенуі тиіс.

Экономикалық есептеулерде екі нұсқаны салыстыру үшін бастапқы формада жазылатын шығын ақталу мерзімі әдісі қолданылады.

 

 

,

(8)

 

мұндағы К1 және К2 – 1-ші мен 2 варианттардағы капиталды салымдар, мың тг.;

СЭ1 и СЭ2 – 1-ші мен 2-ші нұсқалардағы жылдық пайдалану шығындары, мың тг/жыл;

немесе жылдық шығындардың қосынды формасында

 

 

,

(9)

 

мұндағы Ен = 1/Тн– капиталды салымдар тиімділігінің нормативтік коэффициенті, яғни ақшаның қайтуына кететін нормативтік уақытқа Тн кері шама.

Қайтару уақытына кері 1/Ток шамасын салыстырмалы экономикалық коэффициент Кс.э деп атайды. Өз кезегінде бұл шама қымбат нұсқасына қарағандағы жылдық жөндеу жұмыстарына кететін қаражаттың бір теңгеге шаққандағы үнемдеуін көрсетеді. Неғүрлым қосымша салымдардың жұмсалу тиімділігі көп болса, соғүрлым Кс.э көп. Әдетте есептелінген Ток-ны нормативті Тн = 7-8 жыл салыстырады.

Қаражаттың қайтарылуының тиімділік уақыты қайтарылудың нормативті Тн уақыты деп аталады. Ен = 1/Тн шамасы экономикалық тиімділіктің нормативті коэффициенті болып табылады. 1966 ж. бұл коэффициент энергетикадағы есептеулер үшін 0,12 тең деп қабылданды.

Ток = Тн болғанда, салыстырылып отырған нұсқаларды экономикалық бірдей деп санайды, Ток < Тн болған жағдайда капитал салымдарын көп қажет ететін және жылдық қолданысқа енгізу шығындары аз нұсқа тиімді деп саналады. Ток > Тн кезде капитал салымдарын аз қажет ететін және жылдық қолданысқа енгізу шығындары көп вариант тиімді.

К капиталды салымдар құрылысқа (нұсқаудан анықталады), бүкіл элементтер мен олардың монтаждық жұмыстарына кететін шығындардан тұрады. Жалпы жағдайда бұл: қорек беретін Кл кабельдік желілерді орнату, Кап жоғарғы вольттық аппаратураны (ажыратқыш, айырғыш, қысқа тұйықтағыш) және Кт күштік трансформаторларды орнату.

Сэ жылдық эксплуатациялық шығындар жылдағы электр энергия шығыны мен Са жылдық амортизациялық салымдардан құралады

 

 

.

(10)

 

Шығындар құны

 

 

,

(11)

 

мұндағы с – тариф бойынша электр энергияның құны, тг/кВт с;

ΔР – желі мен трансформаторағы қуат шығындары, кВт;

Т – кәсіпорынның бір жылдағы жұмыс сағат саны, сағ.

 

Амортизациялық салымдардың құны

 

 

,

(12)

 

мұндағы Ео, Ет, Ел – жабдықтардың, трансформаторлар мен желілердің амортизация салымдары;

Ко, Кт, Кл – жабдықтар, трансформатор және желілер бағасы.

Көрсетілген әдіс нақты варианттардың қайсысы тиімді екенін көрсетеді: 1-ші капитал шығындары көп, эксплуатациялық шығындары аз, әлде 2-ші керісінше.

Қаражаттың қайтарылу әдісінің формасы экономикалық тиімділікті объективті түрде көрсетпейді. Бұған қоса капитал мен эксплуатациялық шығындар айырмасы аз болса. Сондықтан бұл әдісті келтірілген түрде көрсетеді. Электрмен қамтамасыз ету желілерін қайта жобалағанда (құрылысы 1 жылға дейін), үш және одан да көп нұсқаларды қарастырған кезде келтірілген жылдық шығындарын келесі формула бойынша есептейді

 

 

.

(13)

 

Экономикалық салыстырумен қатар нұсқаларды техникалық және сенімділік анализін жүргізу қажет.

ТЭЕ кезінде электрмен қамтамасыз ету желісі элементтерінің (1 км желі, трансформатор, ТҚ камерасы және т.б.) бағасының жоғарылатылған көрсеткішін қолдануға болады. Бұл жалпы қосалқы стансаның құрылысына да қатысты.

Нұсқаларды салыстыруда ТЭЕ үшін мәліметтер бір немесе ұқсас келетін анықтамалық материалдардан алынуы тиіс.

Егер де қарастырылып отырған варианттардың бағалары тең немесе жуық болса (10%-ға дейін), онда нұсқаның техникалык (сапалық) көрсеткіштеріне мән беріледі. Олар:

- электрмен қамтамасыз етудің жоғарғы сенімділігі;

- жөндеу жұмыстары мен эксплуатацияға қажетті шарттардың жақсы болуы;

- технологияның өзгеруі мен құрылыстың реттілігінен негізгі желілердің СЭС түйіндерінен тәуелсіздігі;

- тораптың номиналды кернеуінің жоғары болуы;

- СЭС-ті қайта салусыз дамуға деген икемділік;

- кернеу сапасының жоғары болуы (МЕСТ бойынша);

- қондырғылар санының аз болуы мен сұлбаның көркемділігі.

Қарастырылып отырған нұсқалардың сенімділігі әр түрлі болса, және электрмен жабдықтаудың сапасы бірдей болмаса, онда тұтынушыларды электрмен жабдықтаудың мүмкін болатын үзілісінен шығатын шығындар Уп мен электр энергия сапасының төмендеуінен болатын шығындарды Ук математикалық есептеу түрінде карастырған жөн

 

 

.

(14)

  

10 Дәріс. Кернеуі 1000 В жоғары тораптардағы қысқа тұйықталу токтарын есептеу

 

         Дәрістің мазмұны:

- қысқа тұйықталудың анықтамалары және есептік шарттары, негізгі жағдайлар.

         Дәрістің мақсаты:

- қысқа тұйықталудың токтарын есептеумен танысу.

 

Қысқа тұйықталу дегеніміз қалыпты режимде қарастырылмаған кездейсоқ немесе әдейі жасалмаған, электрлік тораптың әртүрлі нүктелеріндегі электрлік қосылу, ол кезде электр құрылғыларының тарамдарындағы токтар бірден өсіп ұзақтық режимдегі өткізілетін токтан асады.

Айнымалы токтағы үш фазалы жүйенің үш фазасында, екі фазасында және бір фазалы ҚТ болуы мүмкін.

Қысқа тұйықталудың себептері болуы мүмкін: оқшауламаның механикалық зақымдалулары – жер қазу жұмыстарында кәбілдердің тесілуі мен зақымдалуы; әуелік желінің бағанасының құлауы; ескіруі, яғни оқшауламаның электрлік қасиетінің нашарлауына алып келетін оқшауламаның тозуы, оның ылғалдануы және басқада себептер.

Үш фазалы ҚТ келесі жағдайлармен сипатталады: сұлбаның симметриялығы және ҚТ болған жердегі фазалық және фаза аралық кернеудің нөлге тең болуы.

 

 

.

(15)

 

Кәсіпорындарда ҚТ токтарын есептеуде қорек көзінің қуатына байланысты екі жағдайды: қуаты шексіз жүйеден қоректенетін тізбектегі ҚТ, және де қуаты шектелген генераторға жақын ҚТ қарастырады.

Шексіз қуат жүйесі деп шартты түрде шинадағы кернеуі тізбектегі токтың кез келген өзгеруінде өзгермейтін қорек көзі. Мұндай қорек көзінің негізгі ерекшелігі өзіндік кедергісі тізбектегі ҚТ кедергісімен салыстырғанда аз.

Энерго жүйеден қоректенген ҚТ жүйенің шинасындағы кернеудің өзгерусіз қалуының нәтижесінде, қысқа тұйықталудың амплитудалық құраушысы уақыт бойынша өзгермейді, және оның сол кездегі шамасы ҚТ процесі кезінде өзгеріссіз қалады: Iк = Iпо(1) = Iпt(2) = Iп∞(3).

Егер кәсіпорында өзінің қорек көзі (әдетте ЖЭО) болса немесе осы кәсіпорынға жақын орналасқан қорек көзінен қоректенсе, онда Iк ≠ Iпо(1) ≠ Iпt(2) ≠ Iп∞(3). ҚТ генератордан қорек алса, периодтық құраушының сол кездегі шамасы ҚТ процесінде шамасына қарай өзгереді.

Практикалық есептеулерде периодтық құраушы ретінде ҚТ әртүрлі кезінде әдетте есептік сызық арқылы (есептік сызық әдіс) жасалған гра­фоаналитикалық әдіс қолданылады.

Кернеуі 1 кВ жоғары құрылғылардағы ҚТ токтарын есептеу мен кернеуі 1 кВ дейінгі құрылғылардағы ҚТ токтарын есептеуге қарағанда бірқатар өзгерістер бар. Ол ерекшеліктер келесі:

- электрмен жабдықтау жүйесінің элементтерінің активті кедергісі есептелмейді, егер r∑ < (x∑/3) шарты орындалса, мұнда r∑ и x∑ – ҚТ нүктесіне дейінгі электрмен жабдықтау жүйесінің элементтерінің активті және реактивті кедергісі;

- ҚТ токтарын анықтағанда жоғары кернеудегі қозғалтқыштардан қоректенуді есепке алады: СҚ-тан қоректенуді соққылық және ҚТ тогы ажыратылған кезде де есепке алады;

- АҚ- қоректенуді тек соққылық ҚТ тогы кезінде ғана есепке алады.

ҚТ токтарын есептеу үшін электрмен жабдықтаудың есептік сұлбасын құрады және соның негізінде орынбасу сұлбасын салады (23 суретті қара). Есептік қуат дегеніміз ЭЖЖ барлық элементтері және олардың ҚТ токтарына әсер ететін сипаттамалары көрсетілген, жеңілдетілген бір желілі сұлбасы. Осы жерде ҚТ токтарын анықтауға қажетті нүктелер көрсетіледі. Орынбасу сұлбасы дегеніміз барлық магниттік байланыстар электрлікпен ауыстырылған және ЭЖЖ барлық элементтері кедергілермен келтірілген есептік сұлбаға сәйкес электрлік сұлба.

ҚТ токтарын атаулық немесе салыстырмалы бірлікпен орындайды. Егер есептеуді атаулық бірлікпен жасаса, онда ҚТ тогын анықтау үшін барлық электрлік шамаларды ҚТ болған жердегі кернеудің кернеу сатысына жеткізу қажет. Әдетте ҚТ токтарын практикалық есептеуде номиналды кернеудің орнына кернеудің орташа шамасы алынады. Салыстырмалы бірлікте есептеу кезінде барлық шамаларды базистікпен салыстырады, ол жерде базистік қуат Sб және базистік кернеу Uб алынады.

Базистік қуат ретінде бір БТҚС трансформаторының қуат немесе шартты бірлік алынады, мысалы, 100 немесе 1000 МВА. ҚТ болған жердегі Iк есептелетін негізгі саты ретінде Uб=Uср алынады. Мұнда

 

;

(16)

 

 .

(17)

 

Егер қоректену көзі – нәтижелендіретін кедергілері берілген Хс,  Iк немесе , ірі энергетикалық бірлестік болса, онда ол ұжым тұтынушы шинасынан Xс кедергіге алыс орналасқан энерго жүйе болып табылады. Егер энерго жүйе жайлы мәлімет жоқ болса, онда есептеулер энерго жүйе мен шинаны байланыстырып тұрған ажыратқыштың шектік ажырату тогы Iсон. арқылы жасалады. Iсон. тогын Iк. тогына теңестіреді сосын ; ;  немесе . анықтайды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


23 Сурет – Есептік сұлба және орынбасу сұлбасы

 

Егер қозғалтқыштар қысқа тұйықталу нүктесімен тікелей электрлік байланысса және жақын аралықта (300 м аспаса) орналасса, онда қысқа тұйықталу тогының электр қозғалтқыштарынан (СК, СҚ, АҚ) қоректену орнын есептеу жасалады. Қысқа тұйықталу нүктесі трансформация сатысы немесе қосарланған реактордың орамасы арқылы алыстатылған қозғалтқыштардың қысқа тұйықталу тогын әдетте есептемейді.

Бірленген қуаты 100 кВт дейін болса, сонымен бірге олар ҚТ нүктесінен трансформацияның бір сатысынан алыс болса, және де кез келген қуаттағы ҚТ нүктесінен трансформацияның екі немесе одан да көп сатысынан алыс болса немесе ток ҚТ нүктесіне тораптың негізгі тогы өтетін біршама кедергісі (желі, трансформаторлар және т.б.) бар элементтері арқылы өтсе АҚ әсері есепке алынбайды.

Тарату пункті генераторлық кернеуі 6-20 кВ ЖЭО-на қосылса синхронды генераторды есепке алу қажет. Онда есептеу үшін қажетті мәндер: Sном, Uном, жоғары өткізгішті индуктивті кедергі Xd// , жоғары өткізгішті ЭҚК E//, үш фазалы ҚТ тогының апериодтық құраушысының сөну уақытының тұрақтылығы (Та). ЭҚК-нен басқа мәндердің барлығы машинаның паспортынан немесе анықтамалардан алынады.

Егер дәл мәлімет болмаса, онда әртүрлі типтегі машиналар үшін қалыпты жағдайда Xd//  және E//келесі орташа мәндерін алуға болады, с.б.: СК -Xd//=0,16, E// =1,2; СҚ - Xd// =0,2,  E// = 1,1; АҚ -  Xd// =0,2, E//=0,9; жалпылама жүктеме - Xd// =0,35, E//=0,85.

Периодтық құраушыны анықтау, тораптың есептеу сұлбасында энерго жүйе қоректену көзі болатын болса, жүйенің ЭҚК және оның шиналарындағы кернеу  тең болады, ҚТ уақытының кез келген уақыты үшін токтың бастапқы мәнін есептеу үшін есептік шама арқылы алынады

 

 

,

(18)

 

мұнда  Х∑(б) – ҚТ тізбегінің нәтижелендіретін индуктивті кедергісі

Базалық кернеудегі берілген ҚТ нүктесіндегі ҚТ қуаты

 

 

.

(19)

 

ҚТ нүктесіне дейінгі жалпы базистік кедергіні анықтау үшін ЭЖЖ элементтерінің базистік кедергісі анықталады.

Жүйе үшін

а) Sк.з. берілген болса, онда

 

 

;

(20)

 

б) жүйе трансформаторының қуаты берілген болса Sном.тр., онда

 

 

(21)

Трансформатор үшін

 

а) Sн.т.  ≥ 630 кВА:

 ;

(22)

 

 

б) трансформатордың орамдарының активті кедергісі есептелетін Sн.т.< 630 кВА үшін

 

(23)

 

 - трансформатордағы қысқа тұйықталу шығындары, кВА

 

 

.

(24)

 

Реактор үшін

 

 

,

(25)

 

мұнда хр% – реактордың индуктивті кедергісі;

Iб,  Iн. – реактордың базистік және номиналды тогы;

Uб,  Uн. – реактордың базистік және номиналды кернеуі.

         Желілер үшін (ӘЖ, ток сымдары)

 

 

,

(26)

 

мұнда xo, ro – ұзындығы 1 км желіге арналған индуктивті және активті кедергі, Ом/км;

l – желінің ұзындығы, км.

Активті кедергіні есепке алу керек, егер rб≥ 1/3 Хб.

Үш фазалы ҚТ токтарын есептеуде, аппараттар мен өткізгіштерді электр динамикалық беріктік шарты бойынша тексеру және таңдауда, ҚТ тогының максималды мәні немесе соққылық ток қысқа тұйықталудың пайда болғанынан кейін 0,01 пайда болады деп алынуы тиіс.

Элементтері тізбектей қосылған сұлба үшін соққылық токтың анықталуы

 

 

,

(27)

мұнда – бастапқы кездегі ҚТ тогының периодтық құраушысы;

Та – ҚТ тогының апериодтық құраушысының сөну уақытының тұрақтылығы;

куд – t = 0,01 с. уақыт үшін соққылық коэффициент.

Та уақытының тұрақтылығын анықтау

 

 

,

(28)

 

мұнда х∑ және r∑ - сәйкесінше қоректендіру көзінен ҚТ орнына дейінгі сұлбаның суммалық индуктивті және активті кедергілері.

ҚТ тізбегінің активті кедергісі есепке алынбайтын барлық басқа жағдайларда куд = 1,8, и  1,8·1,42·Iк. = 2,55 ·Iк.

  

11 Дәріс. Кернеуі 1000 В жоғары электр қондырғыларын таңдау

 

Дәрістің мазмұны:

- жоғары кернеудегі қондырғыларды таңдау.

Дәрістің мақсаты:

- жоғары кернеудегі қондырғылардың тағайындамасын және қолданылу аумағымен танысу.

 

Жоғары кернеудегі ажыратқыштарды таңдау (ұяшық).

Қосалқы стансалардың (цех трансформаторлары, жоғары кернеудегі қозғалтқыштар, конденсатор батареялары) барлық жоғары кернеудегі тұтынушыларын жоғары кернеудегі ұяшықтар арқылы қосады. КРУ және КСО кешенді ұяшықтарын пайдалануға кеңес етіледі. Мұндай шешім монтаждық жұмыстардың өнімділігін арттырады, қосалқы стансаның бағасын арзандатады, электрмен жабдықтаудың беріктігін арттырады және қызмет көрсетуге қауіпсіз. Кешенді тарату құрылғыларының нақты ұяшығын таңдау қосылуына байланысты жұмыстық режимнің және қысқа тұйықталу тогына тәуелді, ол арқылы ажыратқыш немесе басқа коммутациялық аппарат таңдауға мүмкіндік болады.

Күштік ажыратқыштарды тексеру мен таңдаудың шарттары

 

 

(29)

 

Айырғыштар, бөлгіштер, қысқа тұйықтағыштар таңдау.

Айырғыштарды тогсыз тізбекті қосу және ажырату және де ауадағы тізбекте көрінетін айыру жасау үшін қолданады. Айырғыштарды РНДЗ-1-220У/2000, РЛНД-2-220/1000бір және екі жерлендіретін пышақтарымен шығарады.

Бөлгіштер және қысқа тұйықтағыштар – автоматты әсер ететін жетектері бар арнайы айырғыштар. Қысқа тұйықтағыштар таңдағанда тораптың бейтарап режимін есепке алу қажет. Қысқа тұйықтағыштар үшін номиналды ток арқылы таңдау жасаудың қажеті жоқ

Айырғыштар мен бөлгіштерді тексеру және таңдау шарты

 

 

(30)

 

Қысқа тұйықтағыштарды тексеру және таңдау шарты

 

 

(31)

 

Жүктеме ажыратқышы мен сақтандырғышты таңдау.

Қосалқы стансаның 6-10 кВ тарату құрылғысының бағасын арзандату мақсатында ірі емес және орташа қуаттағы күш ажыратқыштарының орнына желінің жұмыстық тогын және басқа да электр қабылдағыштарын ажырата алатын жүктеме ажыратқышын қолдануға болады. Жүктеме ажыратқышының рұқсат етілген шамасынан асатын қысқа тұйықталу токтарын ажырату үшін оны кварцтық сақтандырғыштармен бірге жинақтайды (ВКП)

Жүктеме ажыратқыштарын таңдау айырғышпен бірдей шарттарда жасалады. 6-10 кВ тарату құрылғыларына ВКП таңдауда сақтандырғыштың асқын жүктемеге сезімталдығының әлсіз екендігін ескеру қажет. Сондықтан да «желі-трансформатор» блогының сұлбасында ВКП аппараттарын қолдану кезінде  сәйкесінше асқын жүктемеден релелік қорғаныс қою қажет,

 

 

(32)

 

10-110 кВ ашық тарату құрылғыларында ататын сақтандырғыш қолдану кеңес етіледі. Ататын сақтандырғышпен қорғалған трансформатордың қуаты 4000-6300 кВА шамалар аралығында шектелген. Ал жабық жерлерде оларды орналастыруға болмайды.

ПК, ПКН (сыртқы орналастыруда), ПКЭ (экскаватор үшін) сақтандырғыштарының ең жоғары ажырату қуаты 200 МВА құрайды; ПКУ (күшейтілген) 6-10 кВ – 350 МВА, 35 кВ – 500 МВА.

Сақтандырғышты таңдаудың шарттары

 

 

(33)

 

Шиналарды тексеру және таңдау.

Шинаның қимасын рұқсат етілген токтың ұзақтығына байланысты таңдайды. Жинақтау шиналары экономикалық тығыздығына байланысты таңдалмайды. ҚТ тогына электр динамикалық және термикалық беріктігін тексереді.

 

.

(34)

 

Қабырғасында орналасқан болса Красп=1; ; .

Материалдың құрылысында майысу моментінің әсерінен σ майысуы жасалады. Бір полюсті шина үшін - екі полюсті шина үшін -,

мұнда W – шинаның қимасының кедергі моменті, см3;

L – изоляторлар арасындағы аралықтың ұзындығы, см;

 

 

.

(35)

 

W шиналардың орналасуына байланысты анықталады:

 

 

 

 

 

 

а)                    б)

24 Сурет – Шинаның орналасу бейнесі

Бір-біріне кең жақтарымен   

.

  (36)

Бір-біріне тар жақтарымен

.

(37)

Дөңгелек шиналар үшін        

.

(38)

 

Оқшаулағыштарды таңдау мен тексеру.

Қорғаныш оқшаулағыштарын КЗ тоғының соққысының бұзушылық әсері арқылы тексереді және таңдайды. Оқшаулағыш үшін жүктелудің нашары – ең үлкен иілу моментін туғызатын түрі болып табылады. Өтпелі және сызықты оқшаулағыштарды КЗ тоғының электродинамикалық және термиялық әсерлеріне сай тексереді және таңдайды. Оқшаулағыштарды таңдау мен тексеру кезінде, оқшаулағыштың басына шиналарды орнату әдісін есепке алу қажет (24 суретті қара).

Плашмя шиналарын орнату кезінде (24, а суретті қара) оқшаулағышқа рұқсат етілетін күш

 

 

(39)

 

Мұндағы 0,6 – запас коэффициенті.

Оқшаулағыштың басына шиналарды (24,б суретті қара) бір қыры бойынша орнату кезінде қосымша жүктеменің төмендетілуі жүргізілуі қажет

 

 

.

(40)

Сонымен қатар .

Оқшаулағыштарды таңдау шарты

 

(41)

 

Ток және кернеу трансформаторын таңдау және тексеру.

Электр қабылдағыштардың жұмыс режимін бақылау үшін, және де энергиямен жабдықтаушы ұжыммен ақшалай есептесу жасау үшін қосалқы стансаларда бақылау-өлшеу аспаптарын қолданады, олар жоғары кернеу тізбегіне өлшеу ТТ және ТН арқылы жалғанады.

ТТ-ны номиналды кернеуі, номиналды тоғы бойынша тандайды және қысқатұйықталу тоғына қатысты электродинамикалық және термиялық тұрақтылығы бойынша тексереді.

ТТ-ны таңдаудың ерекшелігі, дәлдік топтары бойынша таңдау және есептегіштерді байланыстыру үшін ТТ-ның екіншілік тізбегінің рұқсат етілетін жүктемесіне тексеру жүргізу, олар бойынша қаржылықесептеулер жүргізіледі (коммерциялықтардың дәлдік тобы 0,5-ден кем болмауы тиіс «Альфа», дәлдік тобы 0,2). Техникалық есептеулер үшін 1 дәлдік топқа ие ток трансформаторларын қолдану рұқсат етіледі, көрсеткіш электроөлшегіш аспаптардың қосылуы үшін 3-тен кем емес, ал релелік қорғаныш үшін – олар 10 (Р) топтағы болуы тиіс.

ТТ-ның қателігі берілген дәлдік топтарының рұқсат етілген мәндерінен асып кетпеуі үшін, екіншілік жүктеме Z2p каталогтарда берілген номиналды Z2ном аспауы қажет.

Ток тізбегінің индуктивті кедергісі көп емес, сондықтан олар Z2p=r2р шартын қабылдайды.

Екінші ретті жүктеме, аспап кедергісінен rприб. байланыстырғыш сымдар кедергісінен rсым, және байланыстардың өтпелі кедергісінен rк тұрады

 

 

.

(42)

 

ТТ-дан қоректенетін аспаптардың кедергісін анықтау үшін, кесте құру қажет – бұл берілген байланыста орнатылатын электроөлшегіш аспаптар тізімі.

Аспаптың жиынтық кедергісін жиынтық қуаты бойынша есептейді

 

 

, Ом,

(43)

 

мұндағы S2 – аспаптар тұтынатын жиынтық куат, ВА;

I2 ном. – трансформатор орамының екінші ретті номиналды тогы, А.

U = 6-10 кВ тарату құрылғыларында I2 ном = 5 А, U =110÷220 кВ   тарату құрылғыларында – I2 ном =1А;  5А. ТТ қолданылады. Байланыс кедергісі        rк= 0,05 Ом (2-3 аспап кезінде); rк= 0,1 - аспаптардың көп болған кезінде.

Сымдардың кедергісін rсым кесігі мен ұзындығы бойынша анықтайды

 

 

, Ом,

(44)

 

мұнда l – сым ұзындығы, м;

ρ – шекті өткізгіштігі, мОм/м;  үшін ρCu= 57мОм/м; үшін ρAl = 32 мОм/м.

Алюминьді сымдар үшін Fmin=4 мм2; мысты сымдар үшін – Fmin=2,5 мм2.

Есептік сымның үзындығы - lр ТТ байланыс сұлбасына және ТТ l арақашықтығынан аспаптарға дейінгі арақашықтыққа тәуелді: l – ТТ-ны қосқанда толық емес жүлдызшаға; 2l – барлық аспаптарды қосқанда бір фазаға; l – ТТ-ны қосқанда толық жұлдызшаға.

Соған орай l хабардар болып, КРУ шкафтарында аспаптарды орнату кезінде U=6-10 кВ үшін мынаны қабылдауға болады l = 4¸6 м және басқару шитінде l = 30¸40 м; үшін РУ 35 кВ - l = 45¸60 м; үшін РУ 110-220 кВ -            l = 65¸80 м.

ТТ-ның қабылданған сымның кесігінде Z2ном белгіленген дәлдік тобы үшін, Zном көп болып кетсе, онда екінші ретті тізбектің рұқсат етілетін кедергісін ескере отырып, талап етілген сым кесігін анықтауға болады

 

 

,

(45)

 

.

(46)

 

Алынған кесіктерді қосымша сымдардың үлкен стандартты кесігіне дейін дөңгелектейді: 2,5; 4; 6; 10 мм2.   

Ток трансформаторларын таңдау шарты

 

 

(47)

 

Қосымша берілуі мүмкін:

 – ТТ-ның динамикалық тұрақтылығының қысқалық тогы;

 – термиялық тұрақтылықтың қысқалық тогы термической; 

I1 ном – ТТ-ның бірінші ретті орамының номиналды тогы.

Өлшеу аспаптарының кернеу орамдары мен релесін қоректендіретін кернеу трансформаторын ТН жинақ шиналарының әр секциясына орналастырады. Оларды орамдардың қосылу сұлбасы, құрылымы, жасалу формасына, номиналды кернеуіне; Uс.ном=U1ном (Uс.ном – ТН қосылатын тораптың номианлды кернеуі; U1ном – трансформатордың біріншілік орамының номиналды кернеуі, кВ); дәлдік класы; екіншілік жүктемесі S2расч. £ S2ном. (S2расч. – екіншілік тізбектен қоректенетін есептік қуат, ВА; S2ном. – ТН белгіленген дәлдік класының жұмысын қамтамасыз ететін, екіншілік тізбегінің номиналды қуаты, ВА). байланысты таңдалады.

Жүктеме (екінші ретті) номиналды қуаттан асып кеткен жағдайында, таңдалған дәлдік топтарындағы аспаптардың бөлігін қосымша орнатылған кернеу трансформаторына қосады. КТ екінші ретті жүктемесі – бұл КТ-ға қосылған реле мен аспаптардың қуаты. Есептеуді ықшамдау үшін есептелетін жүктемені фазаларға бөлмесек те болады, сонда

 

 

.

(48)

 

Екінші ретті жүктемені анықтау кезінде rпров. есепке алынбайды, себебі оның мөлшері аз. Алайда, ПУЭ кернеу шығынын бағалауды талап етеді, ол сымдарда трансформаторлар дан есептегішке дейін 0,5%-дан, ал шитті өлшегіш аспаптарына қатысты сымдарда – 3% аспауы тиіс. Механикалық беріктігі бойынша таңдалған сым кесігі, ереже бойынша, кернеу шығынының талаптарына жауап береді.

Жұлдызшаға байланысқан бірфазалы КТ үшін Ѕ2ном есебінде үш фазаның жиынтық қуатын, ал сұлба бойынша байланыстырылғын толык емес ашық үшбұрыш үшін – бір трансформатордың екіеселенген қуатын алу қажет.

КТ типін таңдау оның белгіленуімен анықталады. Егер есептік санауыш КТ-дан қорек алса, онда U = 6,10,35 кВ үшін, ашық толык емес үшбұрыш сұлбасы бойынша жалғанған, екі бірфазалык НОМ немесе НОЛ типті трансформаторларды қолданған орынды. Екі бірфазалы КТ бір үшфазалы КТ-ға қарағанда үлкен қуатқа ие, ал U=6-10 кВ бойынша шамамен екеуінің бағасы бірдей. Егер өлшеумен бірге U=6-10 кВ тораптардағы оқшауламаны бақылау жасау керек болса, онда НТМК сериясындағы үш фазалы үш орамды бес стерженьдік ТН немесе НТМК қуаты жеткіліксіз болса 3НОМ немесе 3НОУТ сериясындағы үш бір фазалы трансформаторлар тобы қойылады.

Жұлдызшаға біріктірілген үш бірфазалы трансформаторларды қолдану кезінде, ВН нейтралды орам, нүктесі оқшаулану жағдайында бақылау аспаптарының дұрыс жұмыс істеуі үшін, жерге ендірілуі тиіс. U=110 кВ және одан жоғары мәндер үшін НКФ каскадты трансформаторлар колданылады.

Кернеу трансформаторларын таңдау шарты

 

 

(49)

Аспаптардың электродинамикалық және термиялық тұрақтылығы және кернеу трансформаторларының тізбектерін шиналауы бойынша оларды бөлек камераларда орналастыру шарты негізінде жүргізу қажет емес.

12 Дәріс. Ашық және жабық тарату құрылғыларды (қосалқы станса) жинақтау

 

Дәрістің мазмұны:

- тарату құрылғыларының конструкциясы мен құрастырылуы.

         Дәрістің мақсаты:

- ашық және жабық тарату құрылғыларымен танысу.

 

Әр қосалқы станса коммутациялық аппараттардан, қорғаныс және автоматика құрылғыларынан, өлшем аспаптарынан, жинақтау және қосу шиналарынан, қосалқы құрылғыларынан тұратын тарату құрылғыларынан (РУ) тұрады.

Конструктивті орындалуына байланысты РУ ашық және жабық болып бөлінеді. Олар жинақталған (дайындаушы кәсіпорында құрастырылған) немесе құралған (қолданылатын жерінде жекелеген немесе толық құрастырылған) болып бөлінеді.

Ашық тарату құрылғысы (ОРУ) – барлық немесе негізгі қондырғылары ашық ауада орналасқан тарату құрылғылары; жабық тарату құрылғысы (ЗРУ) – қондырғылары ғимараттың ішінде орналасқан құрылғы.

ОРУ 35 кВ және одан жоғары кернеуге құрылады. ОРУ қолдану бағаны арзандатады, ауыстыру және қосалқы стансаның электр қондырғыларын жөндеу және құрастыру мерзімін қысқартады, ОРУ қызмет көрсету жабыққа қарағанда күрделі, және де оларға қымбат қондырғылар қажет. ОРУ –дың біршама рационалды жинақталуы ретінде қондырғының бір жазықтықта (нөлдік белгіленуде) және қосылу шиналарының бір немесе бірнеше ярусқа жалғанып орналасуы болып табылады. Бір қосылудың қондырғысы ұяшық деп аталатын сызықты алады.

ПУЭ тәртібі және ОРУ немесе ЗРУ (әр бұйымды қондыру және құрылымның конструкциясы) жинақталуын анықтайтын жалпылама шарттар бар. Электр қондырғыларын, ток жүргізетін бөліктерді, изоляторларды, бекіткіштерді, қоршауларды, алып жүретін конструкцияларды, оқшауламалық және басқаларды таңдағанда қашықтықты таңдау және орнатуда келесі  шарттар орындалуы қажет:

- қыздыру, электрлік доға, әсер күштері немесе жұмыс барысындағы басқа құбылыстар (ұшқын шашу, газ лақтыру және т.б.) қондырғының зақымдалуына және ҚТ болуына немесе жерге тұйықталуға, сонымен бірге қызмет көрсететін адамдарға зиян әкелмеуі қажет;

- электр құрылғыларының қалыпты жұмыс жағдайы бұзылса қысқа тұйықталу әсерінен болған зақымдалуды жою жергілікті болуы қажет;

- тізбектің біреуінен кернеу алынса, оның аппараттарын, ток жүргізетін бөліктерін және құрылыстарын көршілестізбектің қалыпты жұмысын бұзбай қауіпсіз көруге, ауыстыруға, жөндеуге болады;

- қондырғыларды қолайлы жеткізу мүмкіндігін қамтамасыз ету.

Тарату құрылғыларының барлық тізбектерінде көзге көрінетін айырғыш құрылғыларын қарастыру қажет, себебі олар әр тізбектегі жинақталған шинадағы, сонымен бірге басқа кернеу көздерінен барлық аппараттарды (ажыратқыштар, бөлгіштер, ток және кернеу трансформаторлары және т.б.) ажыратуға мүмкіндік береді.

Қойылған шарттар шығарылатын арбалы КРУ және КРУН шкафтарына, жоғары жиілікті бөгеуіштерге және байланыс конденсаторларына, жіберілетін желідегі кернеу трансформаторларына, трансформатор шығыстарында және жіберілетін желідегі разрядтағыштарға, сонымен бірге кәбілдік кірмедегі күш трансформаторларына таратылмайды

ОРУ және қосалқы станса территориясында қолданудың қалыпты жағдайында май ағуы мүмкін (аппаратты май қожалығы, май қоймасы, машиналық бөлімдер, сонымен қатар жөндеу және басқа жұмыстардағы трансформаторлар мен ажыратқыштар) екендігін ескеріп оны жинайтын және суаттарға түсуі мүмкін екенін ескеріп оны жоятын құрылғы қарастырылуы қажет.

35-110 кВ қосалқы стансаларын жинақталған түрде, зауыт дайындауымен, блоктық конструкцияман жобалау қажет. 35-750 кВ тарату құрылғыларын ашық типте орындауға кеңес етіледі. 6-10 кВ тарату құрылғыларын сыртқа құратын жинақталған шкаф түрінде жасауға болады (КРУН). Жабық түрдегі 6-10 кВ тарату құрылғыларын қолдану қажет: климаттық жағдайына байланысты КРУН қолданылмайтын аудандарда; атмосферасы ластанған аудандарда және қар мен шаң дауылды аудандарда; шкаф саны 25 асса; техникалық экономикалық негіз болғанда (закак берушінің талабы бойынша).

ОРУ конструкциясы мен жинақталуын қабылданған номиналды кернеуге, электрлік қосылулардың сұлбасына, қосылатын желі санына, трансформаторлар мен автотрансформаторларға, жоғары кернеудегі коммутациялық және өлшеу аппаратураларының (ажыратқыштар,  айырғыштар, ток және кернеу трансформаторлары) түріне және ошиновкаға байланысты құрастырады.

Сонымен бірге жобаланған ОРУ қойылатын жердің жергілікті жағдайы ескерілуі қажет: рельеф, топырақ, алаң мөлшері, желінің бағыты (желінің кіру және шығу жолдары), теміржол жолдары мен автокөлік жолдарымен жанасу. Сонымен бірге жергілікті климатикалық жағдайла ескеріледі. Және де ОРУ кең және қысқа, тар және ұзын болып жасалады. ОРУ майысқақ, қатты және аралас (майысқақ және қатты) ошиновкамен жасалуы мүмкін, ол осы ошиновканың конструкциясына, орналастырылуына (ілінуі) және оның мөлшеріне (порталдар аралығы, колонналар биіктігі, олардың саны мен салмағы, бағана мен ілінетін изоляторлардың саны) әсер етеді.

Жоғары жағындағы кернеудің сұлбасы жеңілдетілген 35-330 кВ қосалқы стансаларында орналасқан аппараттар саны аз атмосферасы ластанған аудандарда жоғары кернеудегі ашық құрылғылар мен ішкі оқшауламасы күшейтілген трансформаторларды қолдануға кеңес етіледі.

25 суретте трансформаторы 25-40 МВА 110/6-10 кВ БТҚС-ның қимасы мен жоспары келтірілген.

 

а – жоспар; б – қима; 1 –6-10 кВ ЗРУ; 2 – трансформатор; 3 – ОРУ 110 кВ; 4 –  110 кВ ӘЖ; 5 – жөндеу алаңы; 6 – жайтартқыш; 7 – қорғаныс тросы; 8 - айырғыш; 9 – бөлгіш; 10 – қысқа тұйықтағыш; 11 - разрядтаушы; 12 – теміржол жолдары; 13 – трансформатордың орамдарынан тармақталған шығыстар.

25 Сурет –110/6-10 кВ БТҚС қимасы мен жоспары

35-220 кВ жабық тарату құрылғыларын қолдану аудандары:  атомосферасы ластанған (ашық тарату құрылғыларын пайдаланудың тиімсіз жағдайында, яғни оқшауламасы күшейтілген немесе кернеу класы келесі аппаратуралардағы, ал қосалқы стансаны ластану көзінен алыстату, арнайы қондырғыны орнату экономикалық жағынан тиімді емес); тар құрылысты қала және өндірістік құрылыстары бар; күшті қар борасындар мен қар басқан (техникалық экномикалық негізделген қатаң климатикалық жағдайларда). ЗРУ ғимараты терезесіз болуы керек, және оны жеке тұратын етіп те  жалпы қосалқы стансалық басқару пунктімен блокталған етіп те, сонымен бірге тігінен жасауға да болады.

Элегазды оқшауланған кернеуі 110 кВ және жоғары герметизацияланған жинақты тарату құрылғыларын (КРУЭ) ірі қалаларда және өндірістік кәсіпорындарда, және де атмосферасы ластанған аудандарда қолданады.

Трансформатор-желі блоктық сұлбаларындағы қатты ластану жағдайында 110-220 кВ жағында арнайы кәбілі бар трансформатор және 6-10 кВ жағында жабық қораптағы шиналық шығыстар қолдану кеңес етіледі.

Оқшауламаны күшейту қажетті нәтиже бермейтін жағдайларда, атмосферада коррозияға әкелетін заттар болып, ал оларды қорғаныс құралдарын пайдалану тиімсіз болса, тұрғын құрылыстарымен шекаралас жердегі шудың деңгейін төмендету қажет болғанда, 35-220 кВ трансформаторларының жабық құрылғыларын пайдаланады

Жабық ТҚ – ын ішкі құрылғыдағы КРУ ұяшықтарымен (КРУ, КСО), ашық ТҚ–ын сыртқы құрылғыдағы КРУН ұяшықтарымен жинақтайды.

Кернеуі 6-10 кВ тарату құрылғылары электр энергиясын тікелей трансформтаорлардан немесе қосалқы стансасының U=6-10 кВ шинасының желісінен алады. Шина секцияларының саны жіберілетін желі ұяшығының санынан және тарату құрылғыларының жекелеген секцияларына қосу қажет тез ауыспалы жүктеменің барына байланысты.

Шина секциясынан жіберілетін тарату құрылғысының желісін шинаға ұяшық арқылы жалғайды. Ұяшықтардың түрі мен тағайындамасы әртүрлі болады. Ұяшықтың қондырғылары шкафта жинақталады. Бір жақтан қызмет ететін стационарлық жинақталған – КСО ұяшығын, арбаға орналастырылып өзінің шкафынан (жөндеуге, қызмет етуге, қарауға) жылжытылатын ажыратқышы стационар етіп бекітілмеген  – КРУ ұяшығын қолданады.

Әр КРУ әртүрлі қосылған ұяшықтардан: кірмелерді қоректендіретін, жіберілетін кәбілді желі мен әуелік желі, секциялық байланыстар, шиналық ТН, разрядтағыштар, ТСН тұрады.

Қажетті электрлік сұлбаға байланысты қажетті шкафтар таңдалады және тарату құрылғылары жинақталады.

6-10 кВ жабық тарату құрылғыларында зауытта дайындалған КРУ шкафтары қолдану керек. Конструкциясы қызмет етуі бір жағынан ғана қарастырылатын КРУ шкафтарын артқы жағынан кіре алмайтындай етіп қабырғаға тиістіре орналастырады. Қызмет ететін коридордың ені КРУ арбаларының қозғалысын қамтамасыз ету керек: жабық тарату құрылғыларында сақтау және жөндеуге арналған арнайы орын қарастырылуы қажет. Әр шешімнің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар; жобалаушының мақсаты басқа нұсқаларға қарағанда экономикалық үнемділігін және қолданудың ыңғайлы жағдайын, жергілікті жағдайға байланысты тиімділігін, беріктікті қамтамасыздандыру.

КСО шкафтарының көлемі КРУ-ға қарағанда 1,5-2 есе көп. Май ажыратқыштары бар КРУ, ВНП бар КСО-ға қарағанда қымбатырақ тұрады. Сондықтан да құралдарды үнемдеу мақсатында техникалық сипаттамалары бойынша өтетін ВНП бар ұяшықтарды қолданады, дәлірек айтқанда: ТҚ желілерінен жіберілетін шиналарда; қоректендіретін: қуаты 1600 кВА дейінгі ТҚС, қуаты 400 квар дейінгі БК, қуаты 1500 кВт дейінгі ЭҚ (жөндеу жұмыстарының жасалу аралығында 100 аспайтын қосу–ажырату жасалуы керек жағдайда).

КРУ және КСО шкафтарының конструкциясы әртүрлі. Жылжитын КРУ торларының өзі тағайындалуына, аппарат түріне, кірменің типіне, энергияны жіберудің (кәбіл, шиналар, әуелік желі) әдісіне байланысты 50 түрден тұрады. КСО – ның да ондаған түрлері бар. Шкафтардың іші біркелкі болат қалқалардан тұратын бөліктерге бөлінеді. Жөндеудің қауіпсіздігі үшін шиналар бір бөлікте, ажыратқыш – екіншісінде, айырғыш, ТТ және кәбіл кірмелері–үшінші, өлшеу аппараттар мен реле–төртінші бөлікте орналасқан.

Қазіргі уақытта 6-10 кВ жабық тарату құрылғыларының көбі жіберілетін желілерде реактор болмаған жағдайда КРУ ұяшықтарынан жиналады.

Көбінесе ішкі құрылғыдағы КРУ КРУ2-10, КРУ2-10/2750, К-XII, К-XV, КР10/500 шкафтарының сериясы  қолданылады. К-37, К-33, К-XIII, К-VI және т.б. сериядағы шкафтардан U = 6 -10 кВ КРУН жинақталады. Олар әртүрлі ток күштеріне арналған.

Соңғы жылдарда кернеуі  110-500 кВ оқшауламасы элегазды жинақталған тарату құрылғылары кең таралды.  КРУЭ қолдану қосалқы стансаларын салудың жаңа алғы шарттарын ашуда, ол әдеттегі тарату құрылғыларына қарағанда жөндеу жұмыстарын 4-5 есеге азайтады, қолдану жағдайын жақсартады және қосалқы стансаға қажетті алаңды 7 – 40 есеге (кернеуіне байланысты) қысқартады.

Бірақ та КРУЭ ұяшықтарының бағасының қымбаттығы алаңның көлемі үлкен болған кезде ақталады (мысалы, ірі тұрғын жайлар немесе өндірістік кәсіпорынның территориясындағы терең ендірілген кірмелердің қосалқы стансасы үшін).

БТҚС 10 кВ ТҚ немесе 10 кВ ЖТҚ түрінде жасалған 6-10 кВ жабық қосалқы стансалары жинақталуы бойынша айырмашылығы аз. Тарату құрылғыларының ұяшығын бір қатарда немесе екі қатарда жасалған. 

   

13 Дәріс. Кедергі пештерін электрмен жабдықтау

 

Дәрістің мазмұны:

- электрлік пештер электр энергиясының тұтынушылары ретінде.

Дәрістің мақсаты:

- кедергі пештерін электрмен жабдықтау принциптерімен танысу, олардың ерекшеліктері, электр энергиясымен қоректену сұлбалары.

 

Электрлік пештер электр энергиясының тұтынушылары ретінде.

Электрлік кедергі пештері салыстырмалы түрде жүктемесі ақырын өзгеретін тұтынушы болып табылады. Олардың қуаты салыстырмалы түрде аз (бір зона үшін 100-150 кВт аспайды) болғандықтан, пештердің немесе оның аумағының оқтын-оқтын қосылуы мен өшірілуі тораптағы кернеу тербелісіне әкелмейтіндіктен, кедергі пештерін шинаға немесе басқа тұтынушылар сияқты цехтың ТҚ қосуға болады. Кедергі электр пешінің Cos j торапқа тікелей қосылғанда 1-ге жақын және 0,95 – егер төмендеткіш трансформатор болса. Кедергі пеші симметриялық жүктеме. Пештер (және зоналар) үш фазалы (аз қуаттағы пештерді қоспағанда) болғандықтан оларға симметрияландыратын құрылғы қажет емес.

Жалпы өндірістік қолданыстағы кедергі пештерінің электр қондырғылары мен электрмен жабдықталуы.

Кедергі электр пештерінде қолданылатын электр қондырғылары күштік қондырғыларға, басқару аппаратуралары, өлшем аппаратуралары және пирометриялық қондырғылар болып бөліне алады.

Күштік қондырғыларға төмендеткіш трансформаторлар және автотрансформаторлар, механизмдерді іске қосатын қозғалтқыштар, күштік коммутациялық аппаратуралар жатады.

Кедергі электр пештерін қоректендіру үшін үш фазалы төмендеткіш-реттегіш ТПТ типтегі және ТПО түріндегі бір фазалы трансформаторлар қолданылады. ТПТ трансформаторларында Sном – 40-тан 250 кВА дейін, ТПО Sном – 25-тен 250 кВА дейін. Барлық трансформаторларда кернеудің 16 сатысы бар, олар ВН және НН () кірмелеріндегі ұстатқыштарды қайта қосу арқылы, және де ВН орамдарының бұрылымдарын ауыстыру арқылы алынған.

Трансформтаордың әр типтік өлшемі өзінің кернеу сатысымен үш нұсқада орындалады, мысалы, 6,05-29,8 В, немесе 18,5-89,4 В, немесе 54,45-268,2 В, яғни әр нақты жағдай үшін неғұрлым сәйкес келетін тансформатор таңдауға мүмкіндік береді. Кедергі пештерінің режимін реттегіш индукциялық реттегіштер үнемді емес, және қазіргі уақытта қолданылмайды.

Күштіу коммутациялық аппаратуралар, 220-380 В кернеуінен қоректенетін басқа тұтынушылардың сұлбасындағыдай: автоматты ажыратқыштар, балқығыш сақтандырғыштар, рубильниктер, контакторлар.

Кедергі электр пештерінде қолданылатын басқару аппаратуралары мен өлшем аспаптары әдетте қолданылатындардан айырмашылығы жоқ. Бұлар басқару кнопкалары, универсалды ауыстырып қосқыштар, контроллерлер, ток релесі, уақыт релесі, аралық реле, электрлік сағаттар, соңғы ажыратқыштар, щиттік өлшем аспаптары (амперметрлер және санағыштар), ток және кернеу трансформаторлары.

Кез-келген электр пештері пирометриялық аспатармен жабдықталуы тиіс. Жауапкершілігі төмен, кішкене пештер үшін ол көрсететін аспабы бар термопара (немесе радиациялық пирометр), көптеген өндірістік пештерде температураны автоматты реттеу міндетті болып табылады. Ол көрсететін, реттейтін және көбінесе пеш режимін тіркейтін аспаптар (әдетте автоматты потенциометр) арқылы жасалады.

Күштік коммутациялық аппаратура әдетте басқару стансаларында орналастырылады. Ол бұрыштардан құралған каркас ретінде жасалады, оған автоматты ажыратқыштар (АВ) немесе балқығыш сақтандырғыштар және рубильниктер, сызықтық контакторлар (КЛ) және КЛ басқаратын аралық реле (РП). Басқару стансалары зонасы үштен аспайтын үш фазалы және бір фазалы пештер үшін  Iном – 60-тан 600 А дейін шығарылады.

26 суретте басқару стансасының принципиалды сұлбасы келтірілген, ол екі зоналы үш фазалы кедергі пешін -тан U-ға ауыстыруға, ажыратуға, қосуға арналған.

Егер пеш зонасы пеш қасында немесе астында орналасқан төмендеткіш немесе реттегіш трансформатор арқылы қоректенсе, онда басқару стансасына трансформатордың біріншілік орамдары, ал екіншілік орамдары пештің жылытатын шығыстарына тікелей жалғанады.

Егер цехтың әр жерінде бір, екі, үш зоналы пештер орналасқан болса, онда оларды басқару солардың қасында болуы тиіс. Бұл мақсатқа жабық түрдегі болат шкафтар түріндегі басқару щиттары қолданылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26 Сурет – Басқару стансасының қосылуының принципиалды сұлбасы

Ұқсас процесстерде жұмыс жасайтын, бірнеше ондаған пештер орналасқан, ірі цехтарда барлық пештерді кезекші қызметкеі бар басқаруды бақылау-тарату құрылғыларының пункттерінде шоғырландыру тиімді.  КРП қоректенуі U=6 немесе 10 кВ орындалады.

 

 

14 Дәріс. Доғалық пештерді электрмен жабдықтау

 

Дәрістің мазмұны:

- доғалық пештер электр энергиясының тұтынушылары ретінде.

Дәрістің мақсаты:

- доғалық пештердің қоректендіру сұлбасы және электр қондырғылары, жұмысының ерекшеліктері.

 

Доғалық болат балқытқыш пештер (ДБП) электрмен жабдықтау жүйесінің аса маңызды әсер ететін тұтынушысы болып табылады. ДБП жұмыс істегенде келесі сипаттамалар маңызды:

1) Пештердің қуаты үлкен болғанда доға жану кернеуі төмен болады ол фазалық токтың үлкендігімен сипатталады, бірнеше амперге дейін есептелген. Токоподводтың үлкен индуктивтілігі ДБН-ның Cos j төмендігімен сипатталады. Ал олардың фазалык пештерінің загрузкасы симметриялы емес- симметриялы еместігі, пештік трансформатордың пештерге жақын орналасуын талап етеді.

2) Пештердің қуаты мен кернеуі әр түрлі балқу периодында өзгеріп отырады сондықтан олар кең жолақты басқару керек.

3) Электрлік режимнің бірқалыпты еместігі, әсіресе бастапқы балқыту периодында.

4) Топтың өзгеруі және коммутацияның жиі өзгеруі ДБП-ны электрмен жабдықтағанда кейбір жүйеэлементтерінде асқын кернеу пайда тболуы мүмкін, номиналдық мәннен 4-5 есе көп.

5) Электрлік доға бейсызыксыз өткізгіш болғандықтан ДБП-ның кернеу және ток қисығының формасы бұзылған. Доға қоректендіретін торапқа енетін жоғарғы гармоникалық генератор болып табылады.

Сонымен, ДББП қолданылатын электр қондырғылары пештегі эксплуатациялық ҚТ тогына (апаттық емес ал қалыпты эксплуатациялық режим) және мүмкін асқын кернеуге шыдамды болуы керек.  Ол пештің электрлік режимін реттеу мүмкіндігін қамтамасыз ету керек (пештің трансформаторлық агрегатының кернеу сатысының дискретті ауысып қосылуына, әдетте жүктеме кезінде, яғни қоректендіруді ажыратпай; электродты түсіріп немесе шығарып доғаның ұзындығын өзгерту арқылы пештің тогын ақырындап азайту).

ДБП-да колданылатын электр қондырғылар пеш ішіндегі эксплуатациялық қысқа тұйықталу токтарын және мүмкін болатын асқын кернеуге шыдау керек. Қондырғылар пештің электрлік режимін реттеуін қамтамасыз ету керек. Кішкентай пештер құрылғысында өзіндік реактивтілігі аз, ал қуатты пештерді куатты пештердіреативті қуат компенсациясы керек.

ДБП-де коммутациялық аппараттар және өлшегіш құралдар, авариялық қысқа тұйықталудан және асқын кернеуден қорғаныс болуы керек. Барлық ДБП-лар электрлік режимді стабилизациялау үшін тез істейтін автоматты реттеу жүйесімен қамтамасыздану керек

 

Доғалық болат балқытқыш пештердің негізгі электр қондырғылары:

а) электрмен жабдықтау жүйесін параметрлерін пештің параметрінен реттейтін және пешке түсетін кернеуді реттейтін трансформатор. Жай күштік трансформаторға қарағанда пешке арналған трансформатор бірқатар ерекшкліктері бар:

1) үлкен трансформация коэффициенті және төмен кернеу жағында үлкен токтардың болуы;

2) трансформатордың конструкциясы күшейтілген және қысқа тұйықталу кезінде пайда болатын динамикалық күштерге төзімді болуы керек. Сондықтан трансформатордың екінші орамын үшбұрышша қосады, бұл кезде қысқа тұйықталу тоғы екі фазаға бөлінеді, бұл орамдағы механикалық күшті және қызуын төмендетеді, токопроводтың индуктивтілігін төмендетуге мүмкіндік береді;

3) кысқа тұйықталу кезінде болатын итерілісті төмендету үшін және пештік контурдың XL тұрақты доға жануы 30-35% кем юолмауы керексондыктан кішкентай пештер үшін, XL қысқа торабы үлкен емес, пештік трансформатормен тізбектей реактор қосу керек;

б) коммутациялық және өлшегіш аппаратура.

 

Қоректену сұлбалары және ДББП қосалқы стансалары.

Аз сыйымдылыкты ДБП U=6¸10 кВ торабына қосылады, үлкен сыйымдылықты 35 кВ торапқа. Шекара болып 25 тонналық сыйымдылықтыпеш, қуаты 12,5 МВА; бұл пештерге U=6¸10 кВ 35 кВ трансформаторлары орындалады. Ең үлкен пештер 100 және 200 т трансформаторлары 50 және 124 MBA – U = 110 немесе 220 кВ.

Сыйымдылығы 25 т асатын пештерге арнайы трансформаторлық агрегат жасалады, ол реттелмейтін трансформатордан және реттелетін AT тұрады, әдетте екеуі де бір бак ішінде.

Қуатты ДБП төмен қуат коэффициентімен жұмыс істейді (cosj = 0,7). Бұл тораптағы үлкен электрлік шығындарға және трансформатордың, генератордың және басқа күштік аппаратуралардың номиналды қуатын көтеру қажеттілігі туады. Қуатты ДБП-лар ток және кернеу ауытқу көзі болып табылады, әсіресе басқа торап тұтынушыларына, жарықтандыру жүктемесіне ас қажет емес.

 

27 Сурет – 1,5-6,0 т сыйымдылықты ДБП бірлік коректендіру сұлбасы

1 – пеш;

2,5 – ток трансформаторлары;

3 – пештік трансформатор;

4 – реактор (трансформен бір бакта);

6 – жоғары вольтты ажыратқыш;

7 – айырғыш;

8 –  кернеу трансформаторы;

10 – балқыту периодында шунттуашы реакторға арналған ажырағыш. Құрылғыларды аппатты қысқа тұйықталу токтарынан қорғау үшін МТЗ қарастырылған (9) дереу жұмыс істеуге, асқын жүктемеден МТЗ (11) іске қосу уқыт тағайындылығына байланысты – МТЗ (11).

 

Егер қоректендіретін жүйенің қуаты доға жүктемесінің қуатынан біршама көп болса, онда ол тербелістер байқалмайды. Егер жүйенің қуаты аз болса (доға жүктемесінің қуатымен шамалас), онда ол тербелістерді азайтатын реакторлар қою қажет. Кернеу тербелісімен күресудің жақсы әдісі реактивті қуатты компенсациялау. Ток тербелісі кезінде cos φ бірге жақын мәнде ұстау кернеу тербелісін жоюды қамтамасыз етеді.

Реактивті қуат компенсациясы БК-ны пештің жанына қосумен орындалады, ол әр пешке КУ құрылғысын қажет етеді. БК құрылғысы ГПП шинасында капиталды шығындарда тиімді, максималды жүктеме уақытында пеш куаттары келіспейді. Пештік қосалқы стансалар пештік агрегатка жақын орналасу керек, себебі электрлік қуат шығындарын және қысқа тораптағы кернеу шығынын азайту үшін.

ДББП құрылғыларында реактивті қуаттың бойлық компенсациясы мүмкін емес, себебі кернеу өзгергенде контурдың активті кедергісімен шектелген қолданылатын ток бірнеше есеге жоғарылайды; сонымен қатар токтың түрткісінен тізбекте біршама асқын кернеудің пайда болуы мүмкін.

28 суретте шойынды отливка құйюға арналған доғалық пештің пештің электрмен жабдықтау сұлбасы берілген. ЦРП орталық тарату құрылғысы. РБА - 1000 - ОТҚ. шинасындағы қысқа тұйықталу қуатын төмендететін реактор.

29 суретте 50 т арналған үлкен доғалық пештің электрмен жабдықтау сұлбасы берілген. Пеш жалғыз, ГПП жоқ, цехқа пештіқ қосалқы стансаның шинасына екі ВЛ - 35 арқылы электр энергия беріледі. Резервтеу екі ауалык желімен, екі жоғары вольттық ажыратқышпен шектеледі.

Пештер 6 кВ БТҚС шиналарынан қоректенеді. ӘЖ-110 екі желісі секцияланған, трансформаторлар үш орамды. 35 кВ шинасынан басқа цехтар қоректенді. 6 кВ-та шинаның екі жүйесі бар, шинаның кез-келгенінен қорек алуға болады.

Ауыстырып қосу айырғыш арқылы жасалады, себебі пештерді аз ғана уақытқа өшіруге болады. Кернеу тербелісін түзету үшін және ҚТ қуатын азайту үшін 6 кВ тарату құрылғыларында реакторлар қолданылған.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28 Сурет – ДЧМ-5 пешін электрмен жабдықтау сұлбасы

 

 

 

 


29 Сурет – ДСП-50 типті пешін электрмен жабдықтау сұлбасы

 

 

 

30 суретте ГПП-ң цехқа, пештік қосалқы стансаға 220 кВ терең кіріс қолданылуының сұлбасы көрсетілген. Қоректену екі ВЛ бойынша, екі 220 кВ секциялагған шинаға қосылған, олардан пештерге 6 желі барады. AT реттеуіне арналған кернеу және пештік реттелмейтін трансформатор. Реактивті қуатты көлденең компенсациялау.

 

 

 

30 Сурет – ДСП-200 қуатты доғалық пешті қоректендіру сұлбасы

  

15 Дәріс. Найзағайдан қорғаныс

 

Дәрістің мазмұны:

- ғимараттар мен салынуларды найзағайдан қорғау.

Дәрістің мақсаты:

- жай тартқыштарды есептеудің әдістері мен құрылысымен танысу.

 

ЭЖЖ құрылыстары мен ғимараттарды жобалау кезінде оларлы найзағайдан қорғауды есепке алу қажет. Әсіресе бұл ашық электр құрылғыларына қатысты. Ғимараттар мен құрылыстарға қауіпті найзағай ол тікелей соққы болып табылады.

Найзағайдан қорғайтын қондырғылармен жабдықталмаған, биіктігі 60 м аспайтын ғимараттар мен құрылыстардың бір жылдағы найзағайдан зақымдалуын мына формула арқылы анықтаймыз:

 

 

,

(50)

 

мұнда В – қорғалатын объектінің ені, м;

L – қорғалатын объектінің ұзындығы, м;

hx – объектінің жақтарындағы ең жоғары биіктігі, м;

n – берілген аудандағы найзағай жиілігіне байланысты жер бетіндегі бір жылдағы найзағайдан зақымдалудың 1 км2 орташа мәні (анықтамадан).

Найзағай көптеген бұзулармен сипатталады. Найзағай тогының  амплитудалық шамасы 5% ықтималдықпен 200 кА асады. Найзағайдың өткізгіштерге немесе электрмен жабдықтау құрылғыларының электр қондырғыларына тікелей түсуі олардың электр динамикалық құртылуына және еруіне алып келеді. ПУЭ бойынша мұндай қауіптерден аулақ болу үшін электрмен жабдықтайтын құрылғыларды найзағай тратқышпен жабдықтайды, және де объектілер шоғырланған (қосалқы станса, тарату құрылғылары және т.б.) жағдайда  стерженьдік, ал объектілер бойланған (алдымен ӘЖ) жағдайда–тростық найзағай тартқыштар қолданылады (31 суретті қара). Ғимарттарда найзағай тартқыш ретінде темір бетоннан құрастырылған жерлендірілген арматура, шатыр, шатырдың металл жабуларын және т.б. қоюға болады. Әдетте бұлай шатырды жерлендіру найзағайдың әсері бір жыл ішінде 20 сағаттан асса, тарату құрылғыларының және жабық қосалқы стансаның ғимаратын найзағайдың тікелей қорғанысынан қорғайды. Егер шатырдың құрылысы осылай жерлендіруге мүмкіндік бермесе ғимараттың шатырына стерженьдік найзағай тартқыштар орналастырады.

Егер АТҚ және қосалқы стансаның номиналды кернеуі 20 кВ болса, онды оны найзағайдың тікелей соққысынан қорғайды. Әдетте тарату құрылғыларының құрылыстарында қорғанысты стерженьдік найзағай тартқыштар арқылы жасайды.

ӘЖ 35 кВ және жоғары қосалқы стансаларына келулерді кернеуіне және желінің құрылымына байланысты ұзындығы 1-4 км тросты найзағай тартқыштармен қорғайды.

Темір бетонды және металл бағаналардағы 110 кВ және жоғары желіні ұзындығы бойынша найзағайдан қорғайтын троспен қорғайды.

 

 

 

1 – найзағай қабылдағыш;

2 – алып жүретін конструкция;

3 – ток сымы;

4 – жерлендіргіштер.

31 Сурет – Серіппелік (а) және тростық (б) найзағай тартқыштардың құрылыстары

 

 

Найзағай тартқыш құрылғылар деңгейіне орналастыру өндірістік, тұрғын және қоғамдық ғимараттар мен құрылыстарды тағайындамасына және де  найзағай әсерінің жиілігіне байланысты категорияларға бөлінген.

Өндірістік кәсіпорындар мен технологиялық объектілер үшін найзағай тартқыш құрылғыларының категориялары және қорғаныс зонасының түрі анықтамалардан алынады.

Найзағай тартқыш зонасы деп ғимарат пен құрылыс, белгіленген дәрежеде найзағайдың тікелей әсерінен қорғайтын кеңістіктің бөлігі. Қорғаныс зонасы беріктік деңгейі 99,5% А типтегі және беріктік деңгейі 95% және одан жоғары Б типтегі болып бөлінеді.

Найзағай тартқыштың аты найзағай қабылдағыштың типімен анықталады.

Стерженьдік найзағай қабылдағыштарды әртүрлі профильдегі прокаттық болаттан дайындайды. Болаттың көп кеңінен таралған түрі шыбықша және су газдық құбырлардан жасалады.

Тростық найзағай қабылдағыш ретінде көбінесе маркасы ТК қимасы 48,26 мм2  болат мырышпен қапталған серіппелі арқан қолданады.

Ток бұруды құруға диаметрі 5-6 мм немесе қимасы 24 және 48 мм2 тік бұрышты және бұрыштық сызықтық болатты дөңгелек болат пен болат арқан пайдаланады. Металл және темір бетондық найзағай тартқыштарда ток бұрғыш ретінде металл ферма және болат арматура қолданады.

Найзағай тартқыштардың алып жүретін құрылымын ағаштан, темір бетоннан және металлдан жасайды. Жеке тұрған найзағай тарқыштардың ағаш құрылымдарын негізінен ауыл шаруашылық объектілерін қорғауда қолданады. Мұндай типтегі найзағай тартқыштардың биіктігі 8-20 м.

Темір бетонды алып жүретін құрылымды дәл сондай объектілерде геометриялық көлемін сақтап қолданады.

Металл найзағай тартқыштарды көбінесе биік, созылған объектілерде найзағай тартқыштың биіктігі 20-30 м болу керек болғанда қолданады

Жеке тұрған найзағай тартқыштардың (тростар мен серіппелер) алып жүретін құрылымының жоғары оптималды биіктігі 45-50 м. аспайды.

Найзағай тартқыштардың жерлендіргіш құрылғыларын электр құрылғыларының жерлендіргіш құрылғыларындай етіп жасайды. Кей жағдайларда мұндай құрылғыларды біріктіреді. Найзағайдың тікелей соққысынан қорғайтын кешеннің ішіне кіретін жерлендіргіштер мен найзағайдың екіншілік әсерінен қорғайтын жерлендіргіштердің айырмашылығы бар.

Қорғалатын объектілер құрылысының ерекшелігіне және оны орналастырудың жағдайына байланысты серіппелік және найзағай тартқыштарды бірлік, екілік және бірнешелік болып бөлінеді. Соңғы жағдайда электродтар саны үштен кем емес және олар бір сызықтың бойында орналаспайды. Найзағай тартқыштардың түрі, саны, өзара орналасуы қорғаныс зонасының геометриялық формасын анықтайды.

Биіктігі 150 м бірлік серіппелі найзағай тартқыштың қорғаныс зонасы конус түрінде болады, оның жоғарғы бөлігі h0 биіктігінде (32 суретті қара). Қорғалатын объектінің жер деңгейіндегі және hx биіктігіндегі қорғаныс  зонасының көлденең қимасы сәйкесінше радиусы r0  және rx шеңберді құрайды.

 

Қорғалатын аумақтың шекаралары:
 

Һх деңгейінде
 

Жер деңгейіндегі қорғалатын аумақтың шекаралары
 

32 Сурет – Бірлік серіппелі найзағай тартқыштың қорғаныс зонасы

Һх2 деңгейінде
 

Һх1 деңгейінде
 

Қорғалатын аумақтың шекаралары:
 

жер деңгейінде
 

33 Сурет – Екілік серіппелі найзағай тартқыштың қорғаныс зонасы

 

Бірлік серіппелі найзағай тартқыштың қорғаныс зонасының радиусы және минималды зонаның орналасуының h0 биіктігін анықтайды:

А зонасы үшін

 

 

(51)

 

Б зонасы үшін

 

 

(52)

 

Биіктігі 150 м екілік серіппелі найзағай тартқыштың қорғаныс зонасы 33 суретте келтірілген. Қорғаныс зонасының жанындағы аумақтарын бірлік серіппелі найзағай тартқыштың зонасындай анықтайды. h0, r0, rx1, rx2 параметрлерін (51) және (52) формулалармен анықтайды.

Екілік найзағай тартқыштың қорғаныс зонасы келесі көлемде:

– L ≤ 3h болғандағы А зонасы үшін:

 

L ≤ h болғанда

;

(53)

 

L>h болғанда

,

(54)

 

– L ≤ 5h болғанда Б зонасы үшін:

 

L ≤ 1,5h болғанда

;

(55)

 

L>1,5h болғанда

.

(56)

 

Егер биіктігі h1 және h2 бірақ 150 м. аз емес найзағай тартқыштар қолданса, онда қорғаныс зонасы 34 суретте көрсетілгендей болады. Қорғаныс зонасының жанындағы аумақтарын алдыңғы жағдайдағыдай етіп анықтайды. hc1 және hc2 параметрлерін (54) және (56) бойынша, ал rc, hc және rcx параметрлерін келесідей анықтайды

 

 

.

(57)

 

Найзағайдан қорғаныс бірнешелік серіппелі түрдегі найзағай тартқыштардан жасалса, қорғаныс зонасын жұптап алынған көршілес найзағай тартқыштар зонасы ретінде анықтайды (35 суретті қара).

 

 

Қорғалатын аумақтың

шекаралары:
 

 

 
 

Қорғалатын аумақтың шекаралары:
 

Һх деңгейінде
 

жер деңгейінде
 
34 Сурет – Әртүрлі биіктіктегі екі серіппелі найзағай тартқыштың қорғаныс зонасы

жер деңгейінде
 

Һх деңгейінде
 

 

35 Сурет - Бірнешелік найзағай тартқыштың қорғаныс зонасы

 

Беріктігі бойынша А және Б қорғаныс зонасына сәйкес биіктігі hx объектілерінің қорғалу шарты, ол барлық жұптасып алынған найзағай тартқыштар үшін   rcx > 0 теңсіздігінің орындалуы; оны (54) және (56) арқылы анықтайды.

 

Әдебиеттер тізімі 

1. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учебное пособие. – М.:ФОРУМ ИНФРА-М, 2006.

2. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений /Б.И. Кудрин. – М.: Интермет Инжиниринг, 2005.

3. Киреева Э.А. Справочные материалы по электрооборудованию (цеховые электрические сети, электрические сети жилых и общественных зданий), 2004.

4. Киреева Э.А. и др. Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.: НТФ Энергопрогресс, Энергетик, 2003.

5. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: Учебное пособие для сред. проф. образования. – М., 2001.

6. Правила устройств электроустановок. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2001.

7. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учебник для проф. учебных заведений. – М.: Высшая школа, 2001.

         8. Миронов Ю.М., Миронова А.И. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1991.

9. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. /Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. –  М.: Энергоатомиздат, 1991.

10. Справочник по проектированию электроснабжения Электроустановки промышленных предприятий. /Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. –  М.: Энергоатомиздат, 1990.

11. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. – 4 изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. 

12. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Электрооборудование / Под ред. А.А. Федорова. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

13. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Электроснабжение / Под ред. А.А. Федорова. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

14. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. – М.: Высшая школа, 1986.

15. Минеев Р.В., Михеев А.П., Рыжнев Ю.Л. Повышение эффективности электроснабжения электропечей. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

         16. Свенчанский А.Д. Электроснабжение и автоматизация электротермических установок. – М.: Энергия, 1980.

Мазмұны

 

1 Дәріс. Электрмен жабдықтау жүйесіне қойылатын негізгі талаптар және электрмен жабдықтау сұлбасын салудың негізгі принциптері. Қоректендіру көздері

 

 

3

2 Дәріс. Өндіріс орындарын электрмен жабдықтауды жобалауға арналған бастапқы мәліметтер, жобалардың мазмұны

 

7

3 Дәріс. Жарықтандыру құрылғыларын электрмен жабдықтау

10

4 Дәріс. Цех трансформаторларының қуатын, санын және орналасу орындарын таңдау

 

14

5 Дәріс. Цех тораптарын салудың принциптері. Күштік тұтынушыларды қоректендірудің сұлбалары.

 

18

6 Дәріс. Сыртқы электрмен жабдықтаудың сұлбалары

23

7 Дәріс. Кернеуі 1 кВ жоғары кәсіпорын аумағындағы кәбілдер, сымдар және ток сымдар салудың әдістері.

 

27

8 Дәріс. Ішкі электрмен жабдықтаудың сұлбалары

31

9 Дәріс. Өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтау жүйесіндегі техникалық-экономикалық есептеулер

 

34

10 Дәріс. Кернеуі 1000 В жоғары тораптардағы қысқа тұйықталу токтарын есептеу

 

38

11 Дәріс. Кернеуі 1000 В жоғары электр қондырғыларын таңдау

43

12 Дәріс. Ашық және жабық тарату құрылғыларды (қосалқы станса) жинақтау

 

49

13 Дәріс. Кедергі пештерін электрмен жабдықтау

54

14 Дәріс. Доғалық пештерді электрмен жабдықтау

56

15 Дәріс. Найзағайдан қорғаныс

60

Әдебиеттер тізімі

65

 2011 ж. жиынтық жоспары, реті 321