Если на подстанции трансформация напряжения не производится, а изменяется только количество линий, то она называется распределительной.

Преобразовательные подстанции используют для выпрямления переменного тока или преобразования постоянного в переменный. На всех подстанциях устанавливают аппараты для переключения электрических цепей и различные контрольно-измерительные приборы.

► Электрические сети подразделяют по напряжению на сети низкого до 1 кВ и высокого — более 1 кВ напряжения.

Большинство промышленных предприятий питаются электрической энергией от подстанций. На подстанциях устанавливается два и более трансформаторов, через которые энергия от энергосистемы по линиям высокого напряжения (35, 110 или 220 кВ) передается на секционированные рабочие (или резервные) шины при напряжении 6—10 кВ. Иногда связь подстанции со станциями системы осуществляется кабельными линиями б— 10 кВ без трансформации энергии. С шин подстанции электроэнергия распределяется по промышленным предприятиям и другим потребителям.

►Для понижения напряжения на цеховых подстанциях устанавливают понижающие трансформаторы, которые получают питание от шин распределительного устройства РУ и отдают энергию со стороны низшего напряжения цеховым потребителям.

В зависимости от значимости потребителей, их мощности и внешней схемы электроснабжения существует несколько вариантов питания трансформаторных подстанций.

На рис. 226 приведен пример радиальной схемы питания четырех трансформаторных подстанций ТП1—ТП4. Электроэнергия передается при такой схеме по радиальным линиям, которые не имеют разветвлений от пункта питания до пункта потребления. Достоинством радиальных схем является простота эксплуатации, удобство устройства защиты и автоматизации. Недостаток ее состоит в том, что при выходе из строя питающей линии производственный объект лишается электроэнергии на время, необходимое для определения места повреждения и производства восстановительных работ. Кроме того, на каждой из линий устанавливают комплекты переключающей аппаратуры, что увеличивает капитальные затраты. На рисунке обозначены выключатели В, ВН и разъединители Р.

На современных установках линии, отходящие от распределительного устройства, соединяются с ним чаще всего комплект.

Магистральной линией (магистралью) называется линия, предназначенная для передачи электроэнергии к нескольким пунктам распределения или электроприемникам, присоединенным к ней в нескольких местах по ее длине.

В тех случаях, когда промышленное предприятие получает электроэнергию от двух различных источников питания, целесообразно применять схему магистрали с двусторонним питанием (рис. 228). Такая магистраль обычно разомкнута. При аварии, например, на одном из головных участков часть маги страли отключается выключателем, установленным на РУ. После отыскания и отсоединения разъединителями аварийного участка остальная часть магистрали питается от другого РУ при замкнутом разъединителе Р. Применение находят также магистральные схемы с резервной магистралью MP (рис. 229), которая включается выключателем ВР при выходе из работы одной из магистралей.

Электрические сети выполняются неизолированными и изолированными проводами и кабелями. Способ прокладки проводов может быть воздушный, а кабелей — подземным и подводным. Неизолированные провода воздушных линий большей частью выполняют многожильными витыми из медной, алюминиевой или стальной проволоки.

Кабель представляет собой систему изолированных друг от друга многожильных проводов из меди или алюминия, заключенных в общую герметичную оболочку. От механических повреждений кабель защищен броней из стальной ленты. Вне зданий кабельные линии прокладывают в земляных траншеях, в специальных железобетонных трубах или коллекторах. При этом облегчаются условия замены поврежденных кабелей.

Внутренние проводки выполняют изолированными проводами на изоляторах по стенам и потолкам зданий в трубах или внутри стен и потолков. В цехах промышленных предприятий ис

пользуют также шины, проложенные на изоляторах и помещенные в магистральные 1 и распределительные 2 шинопроводы (рис. 230).

Провода для сетей до 35 кВ выбирают по экономической плотности тока и по потере напряжения.

Экономическое сечение проводов определяют по формуле S_эк=I_max/j_эк, где I_тах — наибольший длительный ток при нормальном режиме работы. А; j_эк — экономическая плотность тока, А/мм² (выбирается по справочнику).

► Расчет линий электропередачи на потерю напряжения сводится к определению разности ΔU между фазными напряжениями в начале и в конце линии, которая не должна превышать 2,5—5% от номинального напряжения.

Потеря напряжения в двухпроводных линиях постоянного и переменного тока напряжением до 1 кВ определяется по формуле

а потеря напряжения в линиях трехфазного тока напряжением выше 1000 В по формуле

где Р — расчетная мощность, передаваемая по линии, Вт, U_н — номинальное напряжение, В, l — длина участка линии, км, γ— удельная проводимость материала проводника 1/Ом∙м, S — сечение провода, мм²; r_л — активное сопротивление 1 км линии, Ом/км, х_л — реактивное сопротивление 1 км линии, Ом/км, φ — угол сдвига фаз между током и напряжением, рад.

Механическую прочность рассчитывают только для воздушных линий. В правилах устройства электроустановок (ПУЭ) определены наименьшие значения сечения проводов воздушных линий, обеспечиваще достаточную их механическую прочность в зависимости от условий эксплуатации.

Сечение проводников цеховых сетей: проводов, кабелей и шин — выбирают по нагреву токами нагрузки. Для этого определяют расчетный ток нагрузки I_р приемника и по нему выбирают

по соответствующим справочным данным провод с алюминиевыми или медными жилами с различными видами изоляции так,

чтобы I_р≤I_пр, где I_р — расчетный ток проводника, I_пр — длительно допустимый ток нагрузки проводника.

W Силовые и осветительные сети цехов промышленных предприятий должны быть защищены от перегрева токами при перегрузке или коротком замыкании. Соотношение между номинальными токами защитных аппаратов и длительно допустимым током нагрузки проводника должно быть:

для номинального тока плавкой вставки предохранителя

I_в≤I_пр;

для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с зависимой от тока характеристикой I_а≤1,5I_пр.

Выбранные проводники цеховых сетей проверяют также по потере напряжения и механической прочности. Минимальное сечение проводников по механической прочности 1,0—2,5 мм².

С развитием централизованных мощностей совершенствуется техника передачи электроэнергии, повышается ее экономическая эффективность. Постоянно растут параметры ЛЭП — их длина, а также пропускная способность. Чтобы увеличить пропускную способность ЛЭП, требуется повышать напряжение. В настоящее время основными межсистемными связями ЕЭС страны являются линии напряжением 500 и 750 кВ. Следующая ступень повышения напряжения— 1150 кВ.