Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий, предприятий агропромышленного комплекса и сельских населенных пунктов

Схема электроснабжения потребителя III категории (рисунок 7.1).

 

Линия электропередач 10 кВ W 1 QSG 1 QS 1 ТП10 / 0,4 кВ   Q 1 РУ 10 кВ QS 2 10 кВ Сборные шины РУ 10 кВ     QS 3 QS 4 QS 5 QS 6 QS 7   Q 2 Q 3 Q 4 FV А С А С А С ТV 1 ТА 1 ТА 3 ТА 2 ТА 4 Т 1 W 2 W 3 Трансформаторная ячейка   QF 1РУ 0,4 кВ 0,4 кВ Сборные шины РУ 0,4 кВ   QW 1 QW 2 QW 3     FU 1 FU 2 FU 3     W 4 W 5 W 6 Линейная часть подстанции Рисунок 7.1 - Принципиальная электрическая однолинейная схема подстанции 10 / 0,4 кВ - потребителя третьей категории

 

W 1.. W 3 - трехпроводные воздушные и кабельные линии напряжением 10 кВ;

W 4.. W 6 - четырехпроводные воздушные и кабельные линии 0,4 кВ;

QS 1, QS 2 - линейный и шинный разъединители (отделители) 10 кВ;

Q 1 … Q 4 - высоковольтный масляный выключатель;

QSG 1 – заземляющие ножи (короткозамыкатель);

FV - разрядник;

ТА 1 … ТА 3 – измерительные трансформаторы тока фаз А и В;

ТV 1 – измерительный трансформатор напряжения;

Т 1 – силовой трансформатор 10/4 кВ;

QF 1 – автоматический выключатель;

QW 1 … QW 3 – выключатели нагрузки;

FU 1 … FU 3 - плавкие вставки.

 

Электроснабжение предприятий малой мощности осуществляется (как и сельских населенных пунктов), как правило, от сетей энергосистемы напряжением 10 (6) кВ. В качестве приемных пунктов могут быть применены: распределительная, распре­делительно-трансформаторная или трансформаторная подстанции. Пи­тание указанных подстанций осуществляется кабельными или воздуш­ными линиями 6 или 10 кВ по радиальной или магистральной схемам. Схема измерительных цепей подстанции приведена на рисунке 7.2.

 

А В С QS 4 КА 1 РW 1 QS 7 РА 1 Q 2 TV 1 ТА 1А ТА 1С РА 2 КА 2   РV 1 ТА 4А P 1 ТА 4С   КV 1   Рисунок 7.2 - Принципиальная схема измерительных цепей

 

Измерительные приборы подстанции: РW 1 – ваттметр; РА 1, РА 2 - амперметры; РV 1 – вольтметр; P 1 – счетчик активной электрической энергии. Амперметры запитаны от трансформаторов тока РА 1, РА 2. Вольтметр запитан от трансформатора напряжения TV 1. Ваттметр и счетчик запитаны от трансформаторов тока и трансформатора напряжения. КА 1, КА 2 – реле тока, КV 1 – реле напряжения. При превышении допустимых значений тока, срабатывают теле тока КА 1 и (или) КА 2, которые замыкают контакты цепей управления масляным выключателем, который отключает ТП от линии. При исчезновении напряжения в линии, срабатывает реле напряжения TV 1 и подает сигнал оповещения на пульт управления ТП об отключении питания потребителей.

Принципиальная однолинейная электрическая схема четырехпроводной распределительной сети распределительной подстанции РУ 0,4 кВ приведена на рисунке 7.3.

Электрические подстанции сельских населенных пунктов как правило не имеют QS 2 - шинного разъединителя (отделителя) 10 кВ и высоковольтных масляных, вакуумных или элегазовых выключателей Q 1 … Q 4; зачастую отсутствует и трансформатор напряжения ТV 1. Становятся ненужными трансформаторы тока ТА установленные по высокой стороне и показанные на рисунках 7.1 и 7.2.

 

W 4 РП 0,4 кВ Шины РУ 0,4 кВ     QF 2 QF 3 QF 4     СВ FU 7 FU 4 FU 5 FU 6 W 7   КМ 1 КМ 2 КМ 3 ЕК 1   М 1 М 2     Рисунок 7.3 - Однолинейная электрическая схема четырехпроводной сети линейной распределительной подстанции РУ 0,4 кВисхемараспределения электрической энергии между потребителями – приемниками электрической энергии

 

W4, W7 – четырехпроводная трехфазная линия 0,4 кВ;

QF 2 … QF 4 – автоматические выключатели:

СВ – Батарея конденсаторов, включенная по схеме треугольник:

FU 4 … FU 7 - плавкие вставки:

КМ 1 … КМ 3 - контакты магнитных пускателей;

М 1 … М 2 - трехфазные асинхронные электродвигатели;

ЕК 41 - печь сопротивления.

 

В этом случае учет энегопотребления ведут по низкой стороне. Трансформаторы тока устанавливают либо сразу за автоматическим выключателем QF 1, если ведется суммарный учет потребленной электроэнергии, либо после выключателей нагрузки QW 1 … QW 3, если ведется пофидерный учет потребления электрической энергии.

Схемы электроснабжения промышленных предприятий разрабатываются с учетом следующих основных принципов: источники питания должны быть максимально приближены к по­требителям электрической энергии; число ступеней трансформации и распределения электрической энергии на каждом напряжении должно быть по возможности минимальным; схемы электроснабжения и электрических соединений подстан­ций должны обеспечивать необходимые надежность электроснаб­жения и уровень резервирования; распределение электроэнергии рекомендуется осуществлять по магистральным схемам питания. Радиальные схемы могут приме­няться при соответствующем обосновании; схемы электроснабжения должны быть выполнены по блочному принципу с учетом технологической схемы предприятия. Пита­ние электроприемников параллельных технологических линий следует осуществлять от разных секций шин подстанций, взаи­мосвязанные технологические агрегаты должны питаться от од­ной секции шин; все элементы электрической сети должны одновременно находиться под на­грузкой.

Резервирование предусматривается схемой элек­троснабжения перераспределением отключенных нагрузок между оставшимися в работе элементами схемы, ис­пользуя перегрузочную способность электрооборудования и, в отдельных случаях, отключение неответственных потребителей. Наличие резервных неработающих элементов сети должно быть обосновано;

Пуск в работу и останов электрооборудования и управление его работой осуществляют, как правило, релейно – контактные схемы управления. Значительная часть электродвигателей работает в нереверсивном режиме. Принципиальная схема нереверсивного включения электродвигателя приведена на рисунке 4. Магнитный пускатель с тепловым реле осуществляет нулевую защиту, защиту электродвигателя от перегрузки, защиту от снижения напряжения и от исчезновения фазы

ГОСТ 2.709 – 72 предусматривает три способа обозначения участков цепей: присвоением каждому из них своего номера, использованием адресов и смешанного. На схемах силовых цепей переменного тока источник питания обозначают L1, L2, L3 или А, В, С – фазные провода и N – нулевой провод;

последовательно соединенные участки цепей обозначаются А, А1, А2.

На схемах силовых цепей постоянного тока участки цепей положительной полярности обозначаются нечетными числами, а отрицательной – четными. Полярность входных участков обозначают L –, L + или «+» и «–». Средний провод трехпроводных цепей постоянного тока обозначают буквой М. В обозначение цепей можно вводить букву, характеризующую функциональное назначение цепи. В приведенной на рисунке 5 схеме управления асинхронным электродвигателем буква V обозначает цепь управления.

 

А В С N КМ   FU1 – FU3 V6 V5 А1 КК1 КК2 КМ1-КМ3 SA V1 А2 В2 С2 FU4 SB2 V3 V4 КК1 А3 КК2 V2 С3 SB1 КМ4 М   Рисунок 7.4 - Принципиальная схема нереверсивного включения электродвигателя

 

Алгоритм включения электродвигателя:

1) осмотреть электродвигатель; проверить наличие напряжения на фазах; при необходимости заменить плавкие вставки FU2, FU3; включить тумблер SA цепей управления;

2) нажать самовозвратную кнопку SB2 «пуск»;

3) по цепи управления: фаза С, плавкая вставка FU3, замкнутые оператором контакты выключателя цепей управления SA1, плавкая вставка цепей управления FU4, нормально замкнутые контакты самовозвратной кнопки SB 1 «стоп», нормально замкнутые исполнительные контакты тепловых реле KK1, KK2, замкнутые оператором контакты SB 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM «пуск», катушка магнитного пускателя KM «пуск», нулевой провод сети (нейтраль) N начинает течь электрический ток;

4) протекая по катушке магнитного пускателя KM электрический ток создает магнитный поток, притягивающий к неподвижной части ферромагнитного сердечника магнитного пускателя подвижную ее часть и связанные с ней подвижные силовые контакты и контакты цепей управления, производя необходимые переключения в соответствии с алгоритмом цепей управления и силовых цепей, замыкая разрыв между участками фаз силовых цепей А1 – А2, В1 – В2, С1 – С2 силовыми контактами KM 1 - KM 1;

5) по силовым цепям А – А3, В – В2, С – С3 начинает течь электрический ток, включая электродвигатель М;

6) одновременно срабатывают блокировочные контакты KM 4 цепи управления магнитного пускателя KM, «закорачивая» замкнутые оператором контакты SB 2 цепи управления магнитного пускателя KM «пуск»; схема управления «запоминает» команду оператора и последний может «отпустить» самовозвратную кнопку SB 2 «пуск»;

7) кроме того, цепи управления выполняют функцию нулевой защиты, исключая повторный запуск электрической машины после хотя бы кратковременного исчезновения напряжения в сети или при обрыве фазы С или нейтрали N, так как исчезновение напряжения в цепи управления приведет к «отпусканию» подвижной части ферромагнитной системы магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», а схему приведет в исходное состояние, которое она имела до пуска двигателя.

Алгоритм выключения электродвигателя после срабатывания теплового реле КК1 в результате перегрузки машины:

а) перегревается нагревательный элемент теплового реле КК1;

в) размыкаются нормально замкнутые контакты теплового реле КК1.

с) разрывается цепь питания катушки магнитного пускателя КМ, который

отпускает силовые контакты КМ1-КМ3 и блокировочные контакты КМ4.

Алгоритм повторного включения электродвигателя после срабатывания теплового реле КК1:

а) осмотреть электродвигатель; проверить наличие напряжения на фазах; при необходимости заменить плавкие вставки FU2, FU3

в) через 2 – 3 минуты после отключения теплового реле нажатием кнопки реле КК1 вручную замкнуть его не самовозвратные контакты

с) нажать кнопку SB2 «пуск» и запустить электродвигатель.

Принципиальная схема реверсивного включения электродвигателя приведена на рисунке 7.5. Наличие спаренных контактов кнопок управления работой электродвигателя «вперед» и «назад» SB2.1 и SB2.1 и SB3.1 и SB3.2 исключает одновременное включение магнитных пускателей KM 1 и KM 2 и их контактов KM 1.2 и KM 2.2 в силовых цепях, что исключает короткое замыкание силовых цепей.

Эти же цели преследует включение в цепи управления магнитными пускателями блокировочных нормально замкнутых контактов KM 1.3 и KM 2.3 и механическая блокировка (показанная на рисунке 5 пунктирной линией между катушками магнитных пускателей). Кромке того эти блокировки исключают попытку включения электрической машины для работы в обратном направлении (реверс). В остальном, работа схем управления практически одинакова.

Алгоритм включения асинхронной машины с реверсивным пуском, например, «вперед»:

1) производится внешний осмотр агрегата и включается тумблер цепей

управления SA1, подготавливая цепи к работе;

 

.

А В С N FU1-FU3 KM 2.2   , С1 , А1 В1 , KM1.2 SA1 KM 1.1 , А2 В2 С2 V1 FU4 KK1 KK2 KM 1 V3 SB2.1 SB 3.2 V8 KK1 V2 SB1 V5 V6 V7 , А3 KK2 V4 KM 2.3 С3 SB 2.2 V9 V10 V11 M SB 3.1 KM 1.3 KM 2 KM 2.1 Рисунок 7.5 - Схема реверсивного запуска асинхронного электродвигателя

.

2) оператор нажимает самовозвратную кнопку SB 2 «пуск вперед», замыкая контакты SB 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM 1, обеспечивающего включение электродвигателя М вперед; одновременно размыкаются контакты SB 2.2 цепи управления магнитным пускателем KM 2 «пуск назад», исключая его несанкционированное срабатывание одновременно с магнитным пускателем KM 1 «пуск вперед»;

3) по цепи управления: фаза С, плавкая вставка FU3, замкнутые оператором контакты выключателя цепей управления SA1, плавкая вставка цепей управления FU4, нормально замкнутые контакты кнопки SB 1 «стоп», нормально замкнутые исполнительные контакты тепловых реле KK1, KK2, замкнутые оператором контакты SB 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», нормально замкнутые контакты не нажатой самовозвратоной кнопки управления SB 3.2 «пуск назад» (в цепи управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», исключающие возможность одновременной попытки пуска двигателя «впереде» при работе его «назад»), нормально замкнутые контакты KM 2.3 магнитного пускателя KM 2 «пуск назад» (исключающие возможность одновременной попытке пуска двигателя «вперед» при работе его «назад»), катушка магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», нулевой провод сети (нейтраль) N начинает течь электрический ток;

4) протекая по катушке магнитного пускателя KM 1 электрический ток создает магнитный поток, притягивающий к неподвижной части ферромагнитного сердечника магнитного пускателя подвижную ее часть и связанные с ней подвижные силовые контакты и контакты цепей управления, производя необходимые переключения в соответствии с алгоритмом цепей управления и силовых цепей, замыкая разрыв между участками фаз силовых цепей А1 – А2, В1 – В2, С1 – С2 силовыми контактами KM 1.2;

5) по силовым цепям А – А3, В – В2, С – С3 течет электрический ток, включая электродвигатель М «вперед»;

6) одновременно срабатывают блокировочные контакты KM 1.1 цепи управления магнитного пускателя KM 1, «закорачивая» замкнутые оператором контакты SB 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед»; схема управления «запомнила» команду оператора и теперь оператор может прекратить осуществлять нажатие на самовозвратную кнопку SB 2 «пуск вперед»;

7) кроме того, в цепи управления магнитным пускателем KM 2 размыкаются ( срабатывают) блокировочные нормально замкнутые контакты KM 1.3 магнитного пускателя KM 1, исключая попытку включения электрической машины для работы в обратном направлении (реверс) и короткое замыкание силовых цепей силовыми контактами KM 2.2, магнитного пускателя KM 2; эту же цель преследует и механическая блокировка (показанная на рисунке 5 пунктирной линией между катушками магнитных пускателей), исключающая перемещение подвижной части ферромагнитной системы магнитного пускателя KM 2 «пуск назад» после срабатывания магнитного пускателя KM 1, обеспечивающего включение электродвигателя М вперед;

8) одновременно цепи управления выполняют функцию нулевой защиты, исключая повторный запуск электрической машины после хотя бы кратковременного исчезновения напряжения в сети или при обрыве фазы С или нейтрали N, так как исчезновение напряжения в цепи управления приведет к «отпусканию» подвижной части ферромагнитной системы магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед», а схему приведет в исходное состояние, которое она имела до пуска двигателя.

Для реверсирования электродвигателя необходимо:

1) первоначально нажать кнопку SB 1 «стоп», что приведет с к размыканию нормально замкнутых контактов SB 1 и обесточиванию цепей управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед»; исчезновение напряжения в цепи управления приведет к «отпусканию» подвижной части ферромагнитной системы магнитного пускателя и приведение схемы цепей управления в исходное состояние, которое она имела до пуска двигателя, размыканию сивых контактов KM 1.2 магнитного пускателя KM 1, разрыву силовых цепей А1 – А2, В1 – В2, С1 – С2 питания электродвигателя М и к его останову;

2) нажатием на самовозвратную кнопку SB 3 «пуск назад» оператор замыкает контакты SB 3.1 цепи управления магнитного пускателя KM 2, обеспечивающего включение электродвигателя М назад; одновременно размыкаются контакты SB 3.2 цепи управления магнитным пускателем KM 1 «пуск вперед», исключая его несанкционированное срабатывание одновременно с магнитным пускателем KM 2 «пуск назад»;

3) по цепи управления: фаза С, плавкая вставка FU3, замкнутые оператором контакты выключателя цепей управления SA1, плавкая вставка цепей управления FU4, нормально замкнутые контакты кнопки SB 1 «стоп», нормально замкнутые исполнительные контакты тепловых реле KK1, KK2, нормально замкнутые контакты кнопки SB 3.2 «пуск назад» (цепи управления магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед»,исключающие возможность одновременной попытке пуска двигателя «назад» при при необходимости работы «вперед»), замкнутые оператором контакты SB 3.1 цепи управления магнитного пускателя KM 2 «пуск назад», нормально замкнутые контакты KM 1.3 магнитного пускателя KM 1 «пуск впередд» (исключающие возможность одновременной попытке пуска двигателя «назад» при работе его «вперед»), катушка магнитного пускателя KM 2 «пуск назадд», нулевой провод сети (нейтраль) N начинает течь электрический ток;

4) протекая по катушке магнитного пускателя KM 2 электрический ток создает магнитный поток, притягивающий к неподвижной части ферромагнитного сердечника магнитного пускателя подвижную ее часть и связанные с ней подвижные силовые контакты и контакты цепей управления, производя необходимые переключения в соответствии с алгоритмом цепей управления и силовых цепей, замыкая разрыв между участками фаз силовых цепей А1 – С2, В1 – В2, С1 – А2 силовыми контактами KM 2.2;

5) по силовым цепям А – С3, В – В2, С – А3 течет электрический ток, включая электродвигатель М «назад»;

6) одновременно срабатывают блокировочные контакты KM 2.1 цепи управления магнитного пускателя KM 2, «закорачивая» замкнутые оператором контакты SB 3.1 цепи управления магнитного пускателя KM 2 «пуск назад» - схема управления «запомнила» команду оператора и последний может «отпустить» самовозвратную кнопку SB 3 «пуск назад»;

7) кроме того, в цепи управления магнитным пускателем KM 1 размыкаются ( срабатывают) блокировочные нормально замкнутые контакты KM 2.3 магнитного пускателя KM 2, исключая попытку включения электрической машины для работы в обратном направлении (реверс) и короткое замыкание силовых цепей силовыми контактами KM 1.2 магнитного пускателя KM 1; эту же цель преследует и механическая блокировка (показанная на рисунке 5 пунктирной линией между катушками магнитных пускателей), исключающая перемещение подвижной части ферромагнитной системы «пуск вперед», магнитного пускателя KM 1 «пуск вперед» после срабатывания магнитного пускателя KM 2 «пуск назад», исключая его несанкционированное срабатывание одновременно с магнитным пускателем KM 2 «пуск назад»;

В целях снижения пусковых токов широкое применение нашли электродвигатели с фазным ротором, в том числе в качестве крановых электродвигателей, так как подобные машины позволяют в широких пределах плавно менять число оборотов ротора под нагрузкой. Кроме того, подобные мощные двигатели с питанием от сети напряжением 6 кВ нашли применение в качестве электропривода насосных агрегатов большой производительности: трубопроводов водоснабжения, и тепловых сетей. Схема реверсивного запуска кранового асинхронного электродвигателя с фазным ротором приведена на рисунке 7.6.

 

 

А В С N FU1-FU3 KM 2.2   , С1 , А1 В1 , KM1.2 SA1 KM 1.1 , А2 В2 С2 V1 FU4 KK1 KK2 KM 1 V3 SB2.1 SB 3.2 V8 KK1 V2 V5 V6 V7 , А3 KK2 SB1 V4 KM 2.3 С3 SB 2.2 V9 V10 V11 M KM1.4 KM 2.4 SB 3.1 KM1.3 KM2 KM 4.2 V12 KM 2.1 KM 4.3 V13 KТ 1 R1–R3 KТ 1 V14 KM 3 KM 3.2 V15 R4–R6KM 3.1 KТ2 KM 4 KТ 2 V16 KM 4.1 Рисунок 7.6 - Схема реверсивного запуска асинхронного электродвигателя с фазным ротором

 

Верхняя часть принципиальной электрической схемы до нормально разомкнутых контактов KM1.4, KM 2.4 практически аналогична схеме реверсивного пуска асинхронного электродвигателя (рисунок 7.6).

После нажатия оператором кнопки SB2.1 « пуск вперед» или SB3.1 « пуск назад» одновременно с подачей напряжения на зажимы электродвигателя М замыкается один из нормально разомкнутых контактов KM1.4, KM 2.4 и через нормально замкнутые контакты KM 4.3 подается напряжение на катушку реле времени KТ 1 с задержкой срабатывания своих нормально разомкнутых контактов KТ 1. Задержка срабатывания контактов необходима для того, чтобы ротор электродвигателя раскрутился до необходимых оборотов (вместо реле времени может стоять реле числа оборотов ротора). Замыкание контактов реле времени KТ 1 приводит к подаче напряжения на катушку магнитного пускателя KM 3, замыкающего свои нормально разомкнутые контакты KM 3.2 в цепи ротора электродвигателя М, «выводя» (отключая) из цепи ротора машины сопротивления R4–R6, что повышает ток ротора и скорость его вращения. Одновременно магнитный пускатель KM 3 замыкает свои нормально разомкнутые контакты KM 3.1 в цепь питания катушки реле времени KТ 2 с задержкой срабатывания своих нормально разомкнутых контактов KТ 2. По истечении необходимого времени задержки срабатывания (когда ротор электрической машины достигнет необходимого числа оборотов) реле KТ 2 замыкает свои нормально разомкнутые контакты KТ 2 в цепи катушки магнитного пускателя KM 4. Подача напряжения на катушку магнитного пускателя KM 4, приводит к его срабатыванию и замыканию своих нормально разомкнутые контактов KM 4.2 в цепи ротора электродвигателя М, «выводя» (отключая) из цепи ротора машины все сопротивления, что повышает ток ротора и скорость его вращения и выводит электродвигатель на естественную характеристику. Одновременно магнитный пускатель KM 4, замыкая свои нормально разомкнутые контакты KM 4.1 блокирует цепь контактов KТ 2 в цепи катушки магнитного пускателя KM 4 (автоматика «запомнила» команду оператора), а размыкая нормально замкнутые контакты КМ 4.3, исключает возможность срабатывания реле времени КТ 1 и КТ 2 и магнитного пускателя КМ 3.

Схема переключения с треугольника на двойную звезду при постоянной мощности на валу машины приведена на рисунке 7.7.

.

А В С N   FU1 FU2 FU3 А1 В1 С1 SA1 FU4 SB1   КМ1.2Δ V1 V2 V3 V5 KK1 KK2 КM2.2YYКM2 КМ3.1 V6 КМ2.1 KK1, KK2 V7 SB1.2 V9 . SB2.1YY SB1.1D КМ1.3 KM3 KM3.2YY V10 V11 V13   SB2.2 КМ2.3КМ1 КМ3.3 КМ1.1 Рисунок 7.7 - Переключение с треугольника на двойную звезду при постоянной мощности на валу машины

Электропитание каждой квартиры осуществляется от своего группового щитка. Все электропотребители квартиры, в целях повышения надежности электроснабжения, разбиты на 2 группы. Квартирная проводка запитана от фазы А и нулевого провода N четырехпроводной трехфазной сети 0,4/0,23 кВ через пакетный выключатель S1. (рисунок 7.8). От однофазного счетчика активной электрической энергии PI отходят две линии: осветительная - через автоматический выключатель SF1 и розеточная через SF 2. К осветительной линии через выключатели S 2 и S 4 подключены лампы накаливания EL 1 и EL 5; через переключатель S 3 – люстра с лампами EL 2 … EL 4; через выключатель S 5 – люстра с лампами EL6 и EL7. От автоматического выключателя SF2 отходит линия к розеткам X1 и X2, заземляющие гнезда которых наглухо подключены к нулевому проводу N.

 

EL 2 EL 3 EL 4 А В С N РЕ P 1 EL 1 S 3   Wh S 1 SF 1 S 2     SF 2 EL 5 EL 7 S 4 EL 6 S 5 X 1 X 2   Рисунок 7.8 - Принципиальная схема квартирной электропроводки

 

На схемах подключения обязательно указывают промаркированные вводные и выводные зажимы подключаемых устройств (рисунок 7.9).

Сеть А1А2N АN 321   S1 S2 EL2 123 А1 А2 EL1 EL3     Рисунок 7.9 - Схема подключения трехламповой люстры

Подключение люстры с тремя лампами осуществлено так, чтобы при включении выключателя S1 загоралась лампа EL1, при включении выключателя S2 - загорались лампы EL2 и EL3, а при включении обоих выключателей - загорались все три лампы. К зажимам 1, 2 и 3 люстры подходят три провода: 1 - общий от всех ламп; 2 - от лампы EL1 и 3 от ламп EL2 и EL3 (рисунок 7.9). В потолке в месте подвеса люстры имеются три проводника: А1 и А2 от выключателей S1 и S2 и нулевой N от электрической сети. При указанном на схеме (рисунок 7.9 ) порядке подключения проводов к люстре, схема будет работать в заданном алгоритме.

Питание производственного сооружения (рисунок 7.10) осуществляется от трансформаторной подстанции кабелем 11, проложенным в канале 10 до колодца 9 и далее по траншее 8 до группового щита 7, установленного в щитовой (рисунок 7.10). В помещении 1 преобразователей электрической энергии установлены: трансформатор 1 и выпрямитель 2, запитанные по линии 3, идущей от первой панели (секции) щита 7. В производственном помещении 2 установлены электромеханические устройства с электродвигателями (4.1... 4.4) и трансформатор 5, запитанные по линиям 12 и 13 от пятой и шестой секций (панели) распределительного щита 7. Питание остальных электропотребителей осуществляется по линиям, проложенным в трубе 14, а затем по линиям 16 и 17 проложенным в трубах под полом на глубине 0,5 м. Многодвигательный привод 6 запитан по линии 17 от второй панели (секции) щита 7. Шинопровод 15, смонтированный на стойках запитан по лини, проложенной в трубе 14 от четвертой панели щитка 7. Пульты 18 и 19 запитаны по линии 17 от третьей панели (секции) щита 7. От трансформатора 5 запитана линия низкого напряжения. По наружному периметру здания имеется контур с заземлителями 21, а по внутреннему периметру ограждающих конструкций здания - заземляющий контур 22.

При монтаже линий электропередач пользуются планами и профилями трассы, чертежами переходов через естественные и искусственные преграды: реки, каналы, железнодорожные и автомобильные дороги, линии электропередач и другие сооружения. На планах (рисунок 7.11) показывают ось линии электропередачи с указанием всех углов поворота, мест установки опор, пикетов, протяженность прямых участков, ситуации прилегающей к линии электропередач местности.

На профиле трассы (рисунок 7.12) показывают оси опор и положение нижнего провода ЛЭП при наибольшей стреле провеса. Рельеф земной поверхности показывается сплошной линией; буровой профиль, указывающий залегание грунтов - показывают пунктирной линией. Под профилем дают спрямленный план трассы - (абрис или кроки маршрута), под которым помещают данные о типах опор, протяженности пролетов и порядковых номерах опор. Ниже указывают высотные отметки профиля трассы, пикетаж (расстояния между пикетами) и километраж трассы в километрах и сотнях метров.

При переходе через естественные или искусственные препятствия: реки, железнодорожные пути, железнодорожную контактную сеть, линии электропередач и связи, вычерчивают профиль линии электропередачи (рисунок 7.13) показывают две опоры по одной с каждой стороны препятствия и нижний провод линии с указанием стрелы провиса провода, вертикальных и горизонтальных габаритов перехода.

Простейшим комплектным распределительным устройством открытого типа является мачтовая подстанция (рисунок 7. 14). Подстанция оборудуется на деревянной П – образной (реже железобетонной) опоре 2. Трансформатор 5 устанавливается на высоте 4 – 5 м. на ригелях 3. Сбоку трансформатора монтируется площадка 4 для обслуживания трансформатора. Линия 9 напряжением 10 кВ подключается к трансформаторной подстанции через разъединитель 7 (РЛН – 10) отпайкой 8 и далее через трубчатые разрядники (ПКС) 6 к выводам высокого напряжения трансформатора 5. РУ 04 кВ смонтировано в шкафу 1, расположенного для удобства обслуживания таким образом, чтобы все аппараты были расположены в наиболее благоприятной зоне при работе стоя. В шкафу 1, кроме трансформатора тока расположен выключатель нагрузки (автомат) низкого напряжения трансформатора 5 и выключатели отходящих линий 11. Лестница 11 складывается и запирается. Чтобы посторонние люди не могли проникнуть на площадку обслуживания 4 трансформатора 5

Современные системы управления комплектуются тиристорными бесконтактными пускателями. Принципиальная схема переключения силового тиристора VS1 _{СИЛОВОЙ} на постоянном токе приведена на рисунке 7.15.

 

+     RНАГР RУПР RНАГР << RУПР   VS1СИЛОВОЙ С VS2УПРАВЛЕНИЯ + +     UУПР1 UУПР2 -   Рисунок 7.15 - Тиристорный переключатель

 

На переменном токе широкое применение нашел фазоимпульсный способ управления тиристорами. На рисунке 7.16 приведены графики, иллюстрирующие возможные способы переключения тиристора.

 

U В 1 UA     13 14 10 9 7 11 12 2 5 6   0 tП5 Т=p tИ5 15 Рисунок 7.16 - Способы управления тиристором на переменном токе

 

 

1 - полупериод регулируемого переменного напряжения;

2 - зависимость величины управляющего напряжения переключения тиристора от напряжения на его аноде;

3, 4 - положительные постоянные управляющие напряжения разного уровня, подаваемые на управляющий электрод тиристора, для его отпирания;

5, 6 - фронты импульсов тока, проходящие через отпертый управляющими напряжениями 3 и 4, поданными на управляющий электрод тиристора (амплитудный способ регулирования момента отпирания тиристора постоянным током);

7, 8 - положительные управляющие напряжения переменного тока разной амплитуды, подаваемые на управляющий электрод тиристора, для его отпирания;

9, 10 - фронты импульсов тока, проходящие через отпертый управляющими напряжениями 7 и 8, поданными на управляющий электрод тиристора (амплитудный способ регулирования времени отпирания тиристора переменным током);

11, 12 - положительные управляющие напряжения переменного тока одинаковой амплитуды, подаваемые на управляющий электрод тиристора со сдвигом по фазе, для его отпирания;

13, 14 - фронты импульсов тока, проходящие через отпертый управляющими напряжениями 11 и 2, поданными на управляющий электрод тиристора (фазовый способ регулирования момента (времени) отпирания тиристора переменным током);

15 – строб положительного управляющего импульса, подаваемые на управляющий электрод тиристора со сдвигом по фазе, для его отпирания;

16 - фронт импульса тока, проходящий через отпертый управляющим импульсом напряжения 15, поданными на управляющий электрод тиристора (фазо - импульсный способ регулирования времени отпирания тиристора).

Принципиальная схема квазиэлектронного пускателя и диаграмма его срабатывания при включенных контактах SA приведена на рисунке 7.17.

При замыкании контактов SA при положительной полуволне на гнезде А схемы по цепи: гнездо А цепи, катод тиристора VS1, управляющий электрод VS1, замкнутые оператором контакты SA, резистор R, управляющий электрод тиристора VS2, катод VS2, гнездо В цепи. Ток управления, протекает черезкатод VS1 и его управляющий электрод в обратном направлении. Диодные свойства этого р–n перехода незначительны. Положительный потенциал на управляющем электроде тиристора VS2 обеспечивает достижение необходимого значения управляющего тока и «пробой» тиристора и тиристор отпирается. В открытом состоянии тиристор VS2 шунтирует цепь управления, так как в открытом состоянии сопротивление тиристора стремится к нулю и потенциал точки А приближается к потенцалу точки В и ток управления резко падает, так как сопротивление цепи управления значительно больше сопротивления открытого тиристора VS2. Получаем автоматическую отсечку тока управления. Запирание тиристора VS2. происходит при смене полярности зажима А., но теперь под действием управляющего тока открывается тиристор VS1. Момент отпирания тиристора (угол a) зависит величины гасящего сопротивления R и сопротивления нагрузки Z.

 

VS1       А SA R В   VS2 UU II УПРИ I   0 w t   Рисунок 7.17 - Квазиэлектронный контактор

 

Для стабилизации угла отпирания тиристоров управляющий р – n переход каждого из тиристоров шунтирован стабилитроном, гарантирующим отпирание тиристоров только при достижении на управляющих электродах напряжения равного напряженю стабилизации стабилитронов VD 1 и VD 2, что повышает наджность срабаотывания (отпирания) тиристоров.

Принципиальная схема квазиэлектронного пускателя со стабилизацией угла отпирания тиристоров приведена на рисунке 7.18.

.

VS1   VD1 VD2   SA R   VS2   Рисунок 7.18 - Квазиэлектронный контактор со стабилизацией угла отпирания тиристоров

 

Для энергоснабжения предприятий средней мощности применяются радиальные и магистральные схемы питания с одним и более приемными пунктами. Питание предприятия может осущест­вляться радиальными линиями от подстанции энергосистемы и собст­венной ТЭЦ. Если подстанция энергосистемы расположена на значи­тельном расстоянии от предприятия, то используется схема, в которой питающая сеть выполняется напряжением 35 кВ, а при­емным пунктом электроэнергии служит главная понизительная под­станция предприятия с трансформаторами Т1 и Т2 (рисунок 7.19).

.

W1 35 кВ     Т1     10 кВ РУ10 кВ     ГПП   W4 W2 W3 Т2 W8 К другим 0,4 кВ потребителям резерв   РУ0,4 кВ 0,4 кВ W5 W6 W7 К цеховым РП Рисунок 7.19 – Схема внешнего энергоснабжения предприятия средней мощности с ГПП (глубокий ввод)

 

Резервная линия W8 (при ее необходимости, например для питания резервного или аварийного освещения) может быть запитана от шин 0,4 кВ понизительной подстанции расположенного рядом другого предприятия, даже в том случае, если его понизительные трансформаторы запитаны от фидеров W2 или W3. той же ГПП.

При небольшом расстоянии от подстанции энергосистемы питающая сетьможет быть выполнена на напряжение 10(6) кВ, в этом случае приемным пунктом служит цен­тральная распределительная подстанция предприятия (рисунок 7.20 ).

.

 

 

W1

 

ЦРП

Т1 W5

0,4 кВ

резерв

 

РУ0,4 кВ

0,4 кВ

W2 W3 W4

К цеховым РП

Рисунок 7.20 – Схема внешнего энергоснабжения предприятия средней мощности с ЦРП