RP a TP 6-10 kV | Jak se vyrábějí tovární rozvodny | Archivy | Knihy
DISTRIBUČNÍ (RP) A TRANSFORMÁTOROVÉ (TP) ROZVODNY 6–10 kV
Aby se rozvodny přiblížily k elektrickým přijímačům, staví se uvnitř dílen nebo se k nim připojují ve všech případech, kdy tomu nebrání výrobní podmínky nebo požadavky na architektonické řešení budov.
Například rozvodny vysokopecních dílen se obvykle nacházejí mezi vysokými pecemi na straně bunkrového mostu nebo v mezeře bunkrového mostu. V úpravnách rudy se rozvodny nacházejí ve velkých, středních a jemných drticích budovách, stejně jako v hlavní budově a ve filtrační budově.
Volně stojící dílenské rozvodny se používají v případech, kdy je nemožné nebo nepraktické je umístit do dílen, například v dílně s rotační pecí s otevřenou instalací nebo v silových skladech pro žáruvzdorné materiály a v dalších podobných případech.
V elektrifikovaných železničních lomech se používají kombinované transformátorové a měnicí stanice.
Ocelové konstrukce v instalacích vysokofrekvenčních měničů s vysokým výkonem a ve velkých rozvodnách elektrických pecí jsou testovány na podmínky magnetizace a výsledné ztráty elektrické energie v důsledku vířivých proudů.
Distribuční rozvodny se často zabudovávají do výrobních budov a kombinují s nejbližšími transformačními stanicemi v případech, kdy to nezpůsobuje jejich významný posun od středu jejich zátěže. Kromě výhod z hlediska elektrické části vytváří umístění TP a RP v rámci výrobních budov kompaktní celkový půdorys, protože umožňuje kratší vzdálenosti mezi dílnami a menší příjezdové cesty a vjezdy, čímž se šetří náklady na plánování a různé vnitrozávodní komunikace a propojení.
Obr. 35. Umístění rozvoden ve speciálních elektrických rozpětích.
a — blok měchů; b — uspořádání elektrického zařízení v elektrickém rozpětí; 2 — jednokolejka; 3 — hák pro zvedání reaktoru. 4 — železniční kolej po celé délce galerie: XNUMX — elektrické rozpětí.
Vnitřní dílenské rozvodny s vývodem do dílny se používají hlavně ve vícerozměrných dílnách velké šířky. Lze je instalovat pouze v budovách s (výrobou kategorie G a D dle požárních bezpečnostních norem HI02-59 a kategorie B pouze po zvláštní dohodě. Doporučuje se je umisťovat hlavně v blízkosti sloupů nebo v blízkosti jakýchkoli stálých vnitrodílenských prostor, aby nezabíraly prostory jeřábových drah. Pokud je rozteč sloupů nedostatečná, je povoleno umístit jednu z nich – do obvodu rozvoden přiléhající k jedné ze stěn transformátorové komory.
Vnitrodílné rozvodny nelze umisťovat do dřevěných budov. V případě dřevěných střech nad rozvodnami se zajišťují protipožární zóny, vyčnívající za obrysy rozvodny o 2 m v každém směru, nebo se stěny rozvodny prodlužují až ke stropu dílny, který je uvnitř rozvodny proveden jako protipožární.
Pro umístění transformátorových stanic v dílnách s výrobními kategoriemi vyššími než D a G jsou vyhrazeny speciální elektrické místnosti, jako jsou široké chodby (pokud je to vhodné), oddělené od výrobních místností a s přímým východem ven. V těchto místnostech jsou transformátorové stanice umístěny v místech jejich nejbližší blízkosti k zátěžím.
Ve velkých energeticky náročných budovách podniků, ve kterých jsou v relativně malých plochách soustředěny velké elektrické zátěže řádově 60-90 MW, se používají speciální vícepodlažní elektrické rozpětí o šířce 6-9 m, ve kterých se nacházejí nejen transformátorové stanice, ale i všechna elektrická zařízení dílny.
Obecné uspořádání takového rozpětí je znázorněno na obr. 35. V horním (čtvrtém) patře jsou položeny dva „řetězce“ vysokonapěťových přípojnic 10 kV, ve třetím patře jsou umístěny rozvaděče a reaktory, ve druhém patře transformátorová rozvodna a rozvaděče, ve spodním patře jsou položeny kabely a je zajištěn průchod.
Toto uspořádání umožňuje přiblížit rozváděč, rozvodnu a další elektrická zařízení k těžišti a pohodlně je umístit, a také zlepšit provozní podmínky v případech, kdy se výroba vyznačuje přítomností chemicky aktivního, prašného a požárně nebezpečného prostředí. Vzhledem k tomu, že se KTP nacházejí ve druhém patře, transformátory se přijímají suché nebo s nehořlavou náplní.
Charakteristickým rysem tohoto uspořádání je použití uzavřených symetrických přípojnic pro přenos energie z hlavního napájecího zdroje (GPP, U RP, TPP). To umožňuje upustit od velkého počtu kabelů, zvýšit spolehlivost napájení a zlepšit provozní podmínky.
Při instalaci olejových transformátorů v uzavřených vnitrodílenských rozvodnách by jejich počet neměl překročit tři a celkový výkon by neměl překročit 2 000 kVA; při umístění ve druhém patře by výkon olejového transformátoru neměl překročit 630–750 kVA. Maximální výkon KTP s olejovými transformátory instalovanými otevřeně v dílně by neměl překročit 2X1 000 kVA. V nové verzi elektroinstalačních předpisů se předpokládá zvýšení maximálního výkonu na 2X2 500 MVA. Světlá vzdálenost mezi sousedními komorami různých rozvoden a mezi olejovými transformátory různých KTP je povolena alespoň 10 m.
Tato omezení se nevztahují na suché transformátory nebo transformátory naplněné nehořlavou kapalinou, jakož i na pecní a měnírny přímo napojené na technologický proces výrobních zařízení, pro která jsou určeny.
V úzkých dílnách nebo když se některé zátěže nacházejí mimo dílnu, a také když je obtížné umístit vnitřní rozvodny, používají se TP zabudované v dílně nebo k ní připevněné (nejlépe první). Umisťují se podél dlouhé strany dílny nejblíže ke zdroji energie nebo stupňovitě po obou stranách dílny. Vestavěné a připevněné TP a RP mají vývod z komor s olejovými transformátory a zařízeními přímo ven, proto podle elektroinstalačního řádu na jejich instalaci nejsou kladeny žádné zvláštní požadavky na požární bezpečnost. Nelze je však umisťovat pod místnosti s mokrým technologickým procesem, pod sprchy, toalety, a pokud je to nevyhnutelné, je nutné podlahy rozvodny hydroizolovat.
Příklad umístění dílenských rozvoden v jedné z budov velkého podniku je znázorněn na obr. 36.
Při umístění rozvodny v prostorách a zařízeních s nebezpečím výbuchu a požáru je nutné dodržovat řadu zvláštních požadavků, které jsou podrobně uvedeny v kapitolách VI13 a VII-4 Předpisů o elektroinstalacích. V těchto prostorách není povoleno umisťovat vnitřní rozvodny a vestavěné nebo přistavěné rozvodny jsou povoleny s řadou omezení a dalších požadavků a podmínek.
Nejlepší je umístit vnitrodílné KTP v mrtvé zóně jeřábů, kladkostrojů a dalších zdvihacích a přepravních mechanismů a pokud možno je odstranit z cest vnitrodílné dopravy. Pokud to není možné, zajistí se opatření k jejich ochraně před náhodným poškozením instalací nárazníkových bloků, světelné signalizace atd.
Instalace dvoutransformátorového KTP znázorněná na obr. 26 může být použita jak na volně stojících rozvodnách, tak i při umístění v dílnách, kde z důvodu podmínek prostředí nebo výrobních úvah nelze KTP instalovat otevřeně. Pokud je však z důvodu podmínek prostředí možná otevřená instalace, pak se místo plotu znázorněného na obr. 26 ve stěnách vyrábějí pletivové ploty s potřebnými průchody uvnitř, vysoké 2 m. Aby se ušetřilo místo v dílně a spotřeba kovu, lze odnímatelné ploty vyrábět pouze před rozváděčovými skříněmi bez průchodů uvnitř plotu a vzdálenost od skříní k plotu by měla být minimální (až 200 mm).
Obr. 36. Příklad umístění dílenských transformátorových rozvoden 6-10 kV v dílně s více rozpětími.
1 — vnitřní KTP; 2 — připojená KTP.
Ploty jsou povinné v těch dílnách, kde dochází k častému pohybu vnitropodnikové dopravy nebo je prostor silně obsazen zařízením, materiálem a hotovými výrobky. Ve všech ostatních dílnách nejsou ploty povinné, ale jsou vyžadovány volné průchody kolem KTP, jejichž šířka je určena umístěním výrobního zařízení a potřebou zajistit přepravu největších částí KTP. Minimální velikost průchodu je 1 m. S tím se počítaje při plánování umístění procesního zařízení v dílně.
Je velmi vhodné používat dílenské transformátory s otevřenou instalací transformátorů venku, v blízkosti výrobních budov, které obsluhují [L. 2]. V tomto případě je však nutné dodržet řadu níže uvedených podmínek, protože požár v transformátoru může vyřadit z provozu celou výrobní budovu a někdy i další související průmyslová odvětví, která jsou s ní technologicky propojena.
V první řadě je povoleno instalovat transformátory otevřeně v blízkosti průmyslových budov pouze pro výrobní kategorie G a D ve vzdálenosti nejméně 0,8 m od stěny a s výhradou zvláštních požadavků na stěny těchto budov před transformátorem a v prostoru 1,5 m na každé straně transformátorů s výkonem do 1 600 kVA a 2 m od transformátorů s výkonem větším než 1 600 kVA.
Nejpřísnější požadavky na stěny jsou dodržovány, pokud je vzdálenost od skříně transformátoru ke stěně budovy v rozmezí 0,8 až 5 l, a to:
Pokud má budova stupeň požární odolnosti IV nebo V, je stěna navržena jako protipožární stěna a pokud je střecha hořlavá, musí ji převyšovat alespoň o
7 m
Okna jsou povolena pouze nad úrovní krytu transformátoru v protipožárních budovách.
II a III. Ve výšce 8-10* m od krytu transformátoru musí být okna neotevíratelná, vyplněná vyztuženým sklem nebo skleněnými tvárnicemi s nehořlavými rámy s požární odolností nejméně 0,25 h. Nad touto úrovní se okna mohou otevírat, ale pouze dovnitř budovy; okenní otvory musí být zvenčí opatřeny kovovou sítí s otvory nejvýše 25×25 mm.
*Platí pro transformátory s výkonem větším než 1 600 kVA.
Dveře jsou povoleny pouze nad krytem transformátoru; musí být ohnivzdorné nebo požárně odolné s požární odolností nejméně 0,75 h.
4. Ve výše uvedené oblasti nejsou ve stěnách budovy povoleny žádné nasávací otvory pro přívodní větrací potrubí.
Pokud je vzdálenost od skříně transformátoru ke stěně budovy větší než 5 m a do 10 m, jsou požadavky méně přísné. U budov všech úrovní požární odolnosti jsou povolena okna vyrobená v souladu s výše uvedeným nad úrovní krytu transformátoru. Povoleny jsou protipožární nebo požárně odolné dveře s požární odolností * nejméně 0,75 h v jakékoli úrovni.
*Mez požární odolnosti v hodinách je doba, po které se v konstrukci budovy (stěně, příčce) vytvoří praskliny, nebo teplota na povrchu protilehlém ohni dosáhne 150 °C, nebo konstrukce ztratí svou únosnost.
Obr. 37. Dílenský jednotransformátorový KTP s venkovní instalací transformátoru 630 kVA. 1 — transformátor; 2 — vstupní skříň s napětím do 1 000 V; 3 — skříň pro odchozí vedení: 4 — vstupní skříň s napětím nad 1 000 V s vypínačem zátěže; 5 — přípojnice; 6 — servisní prostor.
Ve všech případech musí být podél všech transformátorů zajištěn průchod o šířce nejméně 3 m nebo ke každému z nich přístup pro případ požáru a vzdálenost mezi plášti sousedních transformátorů musí být nejméně 1,25 m.
Obr. 37 znázorňuje dílenskou kompletní trafostanici s otevřenou instalací transformátoru 630 kVA v blízkosti dílny a s umístěním kompletního rozvaděče s napětím do 1 V přímo v dílně.
Přípojnice spojující svorky do 1 000 V s kompletním rozváděčem jsou uzavřeny v krabicích vyrobených z ocelového plechu. To vše je dodáváno jako kompletní sada z výroby a na místě instalace se provádí pouze montáž prvků a připojení napájecích a odchozích kabelů. Instalace rozváděčů s napětím do 1 000 V se někdy provádí ve druhém patře a výše. V těchto případech jsou zajištěny další svislé spoje přípojnic v ocelových krabicích.
Externí, samostatné, uzavřené dílenské rozvodny se používají jen zřídka, pokud není možné umístit rozvodnu uvnitř dílen nebo v blízkosti jejich vnějších stěn z technologických důvodů, architektonického řešení budovy nebo nebezpečí požáru a výbuchu ve výrobě, jakož i při vysokém rozptýlení elektrických zátěží.
Obr. 38 ukazuje několik příkladů realizace volně stojících uzavřených rozvoden 6-10 kV. Obr. 38, o ukazuje instalaci KTP ve volně stojící budově. Obr. 38, b ukazuje distribuční rozvodnu 6-10 kV kombinovanou s KTP a kompletní kondenzátorovou baterií (CBP). Pro rozvodny delší než 30 m se doporučují jiná „uspořádání prvků“.
Jako příklad realizace volně stojící neúplné rozvodny je na obr. 38, c znázorněna transformátorová rozvodna 6-10 kV se třemi kabelovými vstupy a dvěma transformátory 630 kVA se statickými kondenzátory, vyvinutá společností Giprokommunenergo a schválená společností Gosstroy jako standard pro průmyslové podniky a města. Na straně vysokého napětí je nejjednodušší zapojení realizováno pomocí odpojovačů, zátěžových spínačů a pojistek. V rozváděči 6-10 kV jsou k dispozici komory typu KSO-3 (viz obr. 23,6). Na straně 6-10 kV je k dispozici kompletní vnitřní kondenzátorová jednotka řady KU Usť-Kamenogorského kondenzátorového závodu s kondenzátory typu KM-P pro 6 nebo 10 kV s kapacitou 310 kvar v jednom prvku. Místnost kondenzátorové jednotky je navržena pro umístění vstupní skříně s napěťovými transformátory a čtyř skříní s kondenzátory po šesti kondenzátorech v každé.
Obr. 38. Příklady realizace volně stojících rozvoden 6-10 kV.
a — KTP-1000/6-10 kV Chmelnického závodu transformátorových rozvoden v samostatné budově: 1 — transformátor 1000 kVA. 2 — rozvaděč vysokého napětí. 3 — rozvaděč nízkého napětí. 4 — rozvaděče odchozích vedení, 5 — rozvodný bod řady PR-91100; b — RP. kombinované s KTP a KCU: c — TP o výkonu 2X630 kVA s instalací kondenzátorové baterie: 2 — transformátorová komora. 10 — část rozvaděče S-3 kV obsluhovaná spotřebitelem. 4 — část obsluhovaná elektrickou soustavou. 5 — rozvaděč nízkého napětí, XNUMX — kondenzátorová baterie.
Transformátory jsou připojeny ke sběrnicím 0,4/0,23 kV pomocí jističů typu AB. Sběrnice rozvaděče nízkého napětí jsou rozděleny do dvou sekcí, rovněž pomocí jističů, protože na straně nízkého napětí je instalován regulátor napětí (ARV). Pokud AVR není k dispozici, lze na vstupech a mezi sekcemi instalovat spínače. Tím se nezmění celkové uspořádání a konstrukční část rozvodny.
Nízkonapěťové rozvody jsou vybaveny vypínači a pojistkami. Maximální počet odchozích vedení pro zaplnění rozvaděče je 16; je specifikován při zapojení projektu. Rozměry místnosti pro nízkonapěťové rozvaděče jsou vypočítány tak, aby zohledňovaly možnost instalace nové řady nízkonapěťových rozvaděčů.
Na sběrnicích 400 V je instalován voltmetr a na straně nízkého napětí transformátoru jsou instalovány tři ampérmetry a elektroměry činného a jalového proudu umístěné ve skříni. Elektroměr jalového proudu je umístěn na kondenzátorové baterii.
Uspořádání zařízení umožňuje v případě potřeby rozdělit rozváděč 6-40 kV na část obsluhovanou spotřebitelem a část přístupnou pouze personálu energetické soustavy.