ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
7.5.1. Настоящая глава1 Правил распространяется на производственные и лабораторные установки электропечей и электротермических устройств (электронагревательных приборов, аппаратов) переменного тока промышленной (50 Гц), пониженной (ниже 50 Гц), повышенной - средней (до 30 кГц) и высокой (выше 30 кГц) частоты и постоянного (выпрямленного) тока:
сопротивления прямого и косвенного действия (с любым материалом нагревательного элемента: твердым и жидким), в том числе электрошлакового переплава и литья;
дуговых прямого, косвенного действия и комбинированного действия (с преобразованием электрической энергии в тепловую в электрической дуге и в сопротивлении), в том числе электропечей рудно-термических и ферросплавных, а также плазменных нагревательных и плавильных;
индукционных нагревательных (в том числе закалочных) и плавильных (в том числе тигельных и канальных);
диэлектрического нагрева;
электронно-лучевых.
_____________
1 Согласована с Госстроем СССР 15 сентября 1978 г.; утверждена Главтехуправлением и Госэнергонадзором Минэнерго СССР 6 марта 1980 г.
Настоящая глава Правил распространяется на все элементы электроустановок перечисленных видов электропечей и электротермических устройств любых конструкций, назначений и режимов работы, а также с любыми средами (воздух, вакуум, инертный газ и т.п.) и давлениями в их рабочих камерах.
7.5.2. Электротермические установки и используемое в них электротехническое и другое оборудование кроме требований настоящей главы должны удовлетворять также требованиям разд. 1-6 в той мере, в какой они не изменены настоящей главой.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
7.5.3. Электротермические установки в отношении обеспечения надежности электроснабжения, как правило, следует относить к электроприемникам II и III категорий в соответствии с 1.2.17.
Категории электроприемников основного оборудования и вспомогательных механизмов, а также объем резервирования электрической части должны определяться с учетом особенностей конструкции оборудования электротермических установок и предъявляемых действующими стандартами, нормами и правилами требований к такому оборудованию, системам снабжения его водой, газами, сжатым воздухом, создания и поддержания в рабочих камерах давления или разрежения.
К III категории, как правило, следует относить электроприемники электротермических установок цехов и участков несерийного производства кузнечных, штамповочных, прессовых, механических, механосборочных и окрасочных: цехов и участков (отделений и мастерских) инструментальных, сварочных, сборного железобетона, деревообрабатывающих и деревообделочных, экспериментальных, ремонтных, а также лабораторий, испытательных станций, гаражей, депо, административных зданий.
7.5.4. Для питания электроприемников электротермических установок от электрических сетей общего назначения в зависимости от мощности электроприемников и принятой схемы электроснабжения (радиальной или магистральной) должны использоваться жесткие или гибкие токопроводы, кабельные линии или электропроводки.
7.5.5. Электротермические установки, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую на постоянном токе, переменном токе пониженной, повышенно-средней или высокой частоты, должны содержать преобразовательные агрегаты, присоединяемые к питающим электрическим сетям общего назначения непосредственно или через самостоятельные печные (силовые, преобразовательные) трансформаторы.
Печными (силовыми) трансформаторами или автотрансформаторами должны быть оборудованы также электротермические установки промышленной частоты с дуговыми печами (устройствами) прямого, косвенного и комбинированного действия (вне зависимости от их напряжения и мощности) и установки с печами (устройствами) индукционными и сопротивления прямого и косвенного действия, работающие на напряжении, отличающемся от напряжения электрической сети общего назначения, или при единичной мощности печей (устройств) индукционных и сопротивления: однофазных - 400 кВт и более, трехфазных - 1,6 МВт и более.
Преобразователи и печные (преобразовательные) трансформаторы (автотрансформаторы) должны обеспечивать вторичное напряжение в соответствии с требованиями технологического процесса, а первичное напряжение электротермической установки должно выбираться с учетом технико-экономической целесообразности.
Печные трансформаторы (автотрансформаторы) и преобразователи, как правило, должны снабжаться устройствами для регулирования напряжения в соответствии с требованиями технологического процесса. Трансформаторы (автотрансформаторы) с переключателями ступеней без нагрузки должны иметь блокировку, запрещающую выполнение переключений без снятия напряжения.
7.5.6. Электрическую нагрузку присоединяемых к электрической сети общего назначения нескольких однофазных электроприемников электротермических установок следует по возможности равномерно распределять между фазами сети. Во всех возможных эксплуатационных режимах работы таких электроприемников вызываемая их нагрузкой несимметрия напряжений не должна превышать значений допускаемых действующим стандартом.
В случаях, когда такое условие не соблюдается и при этом нецелесообразно (по технико-экономическим показателям) присоединять однофазные электроприемники к более мощной электрической сети (т. е. к точке сети с большей мощностью КЗ), следует снабжать электротермическую установку симметрирующим устройством или параметрическим источником тока либо устанавливать коммутационные аппараты, при помощи которых возможно перераспределение нагрузки однофазных электроприемников между фазами трехфазной сети (при нечастом возникновении несимметрии в процессе работы).
7.5.7. Электрическая нагрузка электротермических установок не должна вызывать в электрических сетях общего назначения несинусоидальности формы кривой напряжения, при которой не соблюдается требование действующего стандарта. При необходимости следует снабжать печные подстанции электротермических установок или питающие их цеховые (заводские) подстанции фильтрокомпенсирующими устройствами или принимать другие меры, уменьшающие искажение формы кривой напряжения электрической сети.
7.5.8. Коэффициент мощности электротермических установок, присоединяемых к электрическим сетям общего назначения, должен быть не ниже 0,98, если энергоснабжающей организацией не установлен другой норматив.
Электротермические установки с единичной мощностью 400 кВт и более, естественный коэффициент мощности которых ниже нормируемого значения, как правило, должны иметь индивидуальные компенсирующие устройства. Электротермические установки не рекомендуется снабжать индивидуальными компенсирующими устройствами, если технико-экономическими расчетами выявлены явные преимущества групповой компенсации, а также при избытке реактивной мощности на предприятии (в цехе).
7.5.9. Для тех электротермических установок, присоединяемых к электрическим сетям общего назначения, для которых в качестве компенсирующего устройства используются конденсаторные батареи, схему включения конденсаторов следует выбирать на основе данных технико-экономических расчетов, характера изменения индуктивной нагрузки установки и формы кривой напряжения (определяемой составом высших гармоник).
В установках с частыми и большими (по амплитуде) изменениями индуктивной нагрузки конденсаторы следует включать параллельно с электротермическими электроприемниками, например с печными трансформаторами (устройства поперечной компенсации).
Рекомендуется предусматривать регулирование емкости конденсаторных батарей.
В обоснованных случаях для уменьшения колебаний напряжения, вызываемых изменениями индуктивной нагрузки, рекомендуется предусматривать устройства статической и динамической компенсации реактивной мощности (УДК) с использованием методов компенсации: прямого (со ступенчатым выключением конденсаторов) или косвенного (с плавным регулированием результирующей индуктивности реактора или специального трансформатора с большим напряжением КЗ), причем во всех случаях с быстродействующими системами управления.
В установках с медленными изменениями индуктивной нагрузки допускается как параллельное, так и последовательное соединение (устройства продольной компенсации - УПК) конденсаторов как с постоянной, так и с регулируемой емкостью конденсаторных батарей и электротермических электроприемников.
При питании электротермического оборудования от блока регулировочный трансформатор (автотрансформатор) - печной понизительный трансформатор или блока главный трансформатор - последовательный дополнительный («вольтодобавочный») трансформатор конденсаторную батарею рекомендуется включать в цепь среднего напряжения (если при этом обеспечивается электродинамическая стойкость оборудования).
7.5.10. Первичная цепь каждой электротермической установки должна содержать следующие коммутационные и защитные аппараты в зависимости от напряжения питающей электросети промышленной частоты:
до 1 кВ - выключатель (рубильник с дугогасящими контактами, пакетный выключатель) на вводе и предохранители или блок выключатель - предохранитель либо автоматический выключатель с электромагнитными и тепловыми расцепителями;
выше 1 кВ - разъединитель (отделитель, разъемное контактное соединение КРУ) на вводе и выключатель оперативно-защитного назначения или разъединитель (отделитель, разъемное контактное соединение КРУ) и два выключателя - оперативный и защитный.
Для включения электротермического устройства мощностью менее 1 кВт в электрическую сеть до 1 кВ допускается использовать на вводе втычные разъемные контактные соединения, присоединяемые к линии (магистральной или радиальной), защита которой установлена в силовом (осветительном) пункте или щитке.
В первичных цепях электротермических установок до 1 кВ допускается в качестве вводных коммутационных аппаратов использовать рубильники без дугогасящих контактов при условии, что коммутация ими выполняется без нагрузки.
Выключатели выше 1 кВ оперативно-защитного назначения в электротермических установках должны выполнять операции включения и отключения электротермического оборудования (печей или устройств), обусловленные эксплуатационными особенностями его работы, и защиту от КЗ и ненормальных режимов работы.
Оперативные выключатели выше 1 кВ электротермических установок должны выполнять оперативные и часть защитных (например, при срабатывании газовой защиты) функций, объем которых определяется при конкретном проектировании, но на них не должна возлагаться защита от КЗ (кроме эксплуатационных), которую должны осуществлять защитные выключатели.
Оперативно-защитные и оперативные выключатели выше 1 кВ разрешается устанавливать как на печных подстанциях, так и в цеховых (заводских и т. п.) РУ. Допускается устанавливать один или два (присоединяемых параллельно и работающих раздельно) защитных выключателя для защиты группы электротермических установок.
7.5.11. Выключатели выше 1 кВ, используемые в электротермических установках, должны отвечать требованиям гл. 1.4, При этом в электрических цепях с числом коммутационных операций в среднем 5 и более циклов включение - отключение в сутки должны применяться специальные выключатели, обладающие повышенной механической и электрической износостойкостью и отвечающие требованиям действующих стандартов и технических условий.
В электрических цепях 6-35 кВ с частыми коммутационными операциями в качестве оперативно-защитных и оперативных выключателей допускается применять маломасляные выключатели с повышенной механической износостойкостью при условии, что ими до 50 раз в сутки отключаются только токи, не превышающие 10 % их номинального значения, или в среднем не чаще 15 раз в сутки отключаются номинальные токи.
В качестве оперативных выключателей в цепях выше 1 кВ электротермических установок допускается применять выключатели с пониженной электродинамической стойкостью (например, вакуумные или бесконтактные выключатели, не способные выдерживать без повреждений воздействия, создаваемые проходящим через них током КЗ, при условии осуществления мероприятий, снижающих вероятность КЗ в электрической цепи между оперативным выключателем и печным трансформатором (автотрансформатором, преобразователем) и исключающих возникновение опасности для обслуживающего персонала, а также при условии, что повреждение выключателя не приведет к развитию аварии, взрыву или пожару в РУ. При использовании выключателей с высоким быстродействием (вакуумных, воздушных) должны предусматриваться меры по снижению коммутационных перенапряжений (например, за счет шунтирующих резисторов) и защите разрядниками обмоток трансформаторов и электрических цепей. Такие выключатели рекомендуется устанавливать вблизи печных трансформаторов, чтобы коммутационные перенапряжения были наименьшими.
7.5.12. Напряжение внутрицеховых печных подстанций, количество и мощность устанавливаемых в них трансформаторов, автотрансформаторов или преобразователей, в том числе с масляным наполнением, высота (отметка) их расположения по отношению к полу первого этажа, расстояние между камерами масляных трансформаторов разных подстанций не ограничиваются.
Под оборудованием, содержащим масло, должны выполняться приямки, рассчитанные на полный объем масла, или маслоприемники согласно 4.2.101, п. 2 с отводом масла в сборный бак. Емкость сборного бака должна быть не меньше суммарного объема оборудования, расположенного совместно в одной камере, а при присоединении к сборному баку маслоприемников нескольких камер - не меньше наибольшего суммарного объема масла оборудования одной из камер.
Камеры с электрооборудованием с масляным наполнением должны иметь стационарные устройства пожаротушения при суммарном количестве масла, превышающем: 10 т для камер, расположенных на отметке первого этажа и выше; 0,6 т для камер, расположенных ниже отметки первого этажа.
7.5.13. Оборудование электротермических установок всех напряжений допускается размещать непосредственно в производственных помещениях в зонах любых классов (см. также 1.1.21, 7.3.1 и 7.4.1).
Исполнение оборудования должно соответствовать условиям среды в этих помещениях, а конструкции и расположение самого оборудования и ограждений должны обеспечивать безопасность персонала и исключать возможность механического повреждения оборудования и случайных прикосновений к токоведущим и вращающимся частям (см. также 1.1.32).
Если длина электропечи, электронагревательного устройства или нагреваемого изделия такова, что выполнение ограждений токоведущих частей вызывает значительное усложнение конструкции или затрудняет обслуживание установки, допускается устанавливать вокруг печи или устройства в целом ограждение высотой не менее 2 м с блокировкой, исключающей возможность открывания дверей до отключения установки (см. также 1.1.33).
При установке трансформаторов, преобразовательных агрегатов и другого электрооборудования электротермических установок в отдельных помещениях последние должны быть не ниже II степени огнестойкости согласно СНиП.
7.5.14. Силовое электрооборудование до 1 кВ и выше, относящееся к одной электротермической установке-агрегату (печные трансформаторы, статические преобразователи, реакторы, печные выключатели разъединители, переключатели и т. п.), а также вспомогательное оборудование систем охлаждения печных трансформаторов и преобразователей (насосы замкнутых систем водяного и масляно-водяного охлаждения, теплообменники, абсорберы, вентиляторы и др.) допускается устанавливать в общей камере. Указанное электрооборудование должно иметь ограждение открытых токоведущих частей, а оперативное управление приводами коммутационных аппаратов должно быть вынесено за пределы камеры. Электрооборудование нескольких электротермических установок рекомендуется в обоснованных случаях (см. 1.1.26) располагать в общих электропомещениях, например в электромашинных помещениях с соблюдением требований гл. 5.1.
7.5.15. Трансформаторы, преобразовательные устройства и агрегаты (двигатель-генераторные и статические - ионные и электронные, в том числе полупроводниковые устройства и ламповые генераторы) электротермических установок рекомендуется располагать на минимально возможном расстоянии от присоединенных к ним электропечей или других электротермических устройств (аппаратов).
Минимальные расстояния в свету от наиболее выступающих частей печного трансформатора, расположенных на высоте до 1,9 м от пола, до стенок трансформаторных камер при отсутствии в камерах другого оборудования рекомендуется принимать:
до передней стенки камеры (со стороны печи или другого электротермического устройства) 0,4 м для трансформаторов с габаритной мощностью менее 0,4 МВ·А, 0,6 м от 0,4 до 12,5 МВ·А и 0,8 более 12,5 МВ·А;
до боковых и задней стенок камеры 0,8 м при габаритной мощности менее 0,4 МВ·А, 1,0 м от 0,4 до 12,5 МВ·А и 1,2 м более 12,5 МВ·А.
При совместной установке в общей камере печных трансформаторов и другого оборудования (согласно 7.3.14) ширину проходов и расстояния между оборудованием, а также между оборудованием и стенками камеры рекомендуется принимать на 10-20 % больше, чем указано в гл. 4.1, 4.2 и 5.1.
7.5.16. Электротермические установки должны быть снабжены блокировками, обеспечивающими безопасное обслуживание электрооборудования и механизмов этих установок, а также правильную последовательность оперативных переключений. Открывание дверей, расположенных вне электропомещений шкафов, а также дверей камер (помещений), имеющих доступные для прикосновения токоведущие части выше 1 кВ, должно быть возможно лишь после снятия напряжения с установки либо двери должны быть снабжены блокировкой, мгновенно действующей на снятие напряжения с установки.
7.5.17. Электротермические установки должны быть оборудованы устройствами защиты в соответствии с гл. 3.1 и 3.2. Требования к защите дуговых и руднотермических печей изложены в 7.5.36, индукционных электропечей - в 7.5.44 (см. также 7.5.28).
7.5.18. Электротермическое оборудование должно, как правило, иметь автоматические регуляторы мощности или режима работы (за исключением случаев, когда это нецелесообразно по технологическим или технико-экономическим причинам).
Для установок, в которых при регулировании мощности (или для защиты от перегрузки) необходимо учитывать значение переменного тока, трансформаторы тока рекомендуется устанавливать на стороне низшего напряжения.
Допускается установка трансформаторов тока на стороне высшего напряжения. При этом если печной трансформатор имеет переменный коэффициент трансформации, то должен, как правило, использоваться согласующий измерительный орган.
7.5.19. Измерительные приборы и аппараты защиты, а также аппараты управления электротермическими установками должны устанавливаться так, чтобы была исключена возможность их перегрева (от тепловых излучений и др.).
Щиты и пульты (аппараты) управления электротермическими установками должны располагаться, как правило, в таких местах, в которых обеспечена возможность наблюдения за проводимыми на установках производственными операциями.
Направление движения рукоятки аппарата управления приводом наклона печей должно соответствовать направлению наклона.
Если электротермические установки имеют значительные габариты в обзор с пульта управления недостаточный, рекомендуется предусматривать оптические, телевизионные или другие устройства для наблюдения за технологическим процессом.
В необходимых случаях должны устанавливаться аварийные кнопки для дистанционного отключения всей установки или отдельных ее частей.
7.5.20. На щитах управления электротермическими установками должна предусматриваться сигнализация включенного и отключенного положений оперативных коммутационных аппаратов (см. 7.5.10), в установках с единичной мощностью 0,4 МВт и более рекомендуется предусматривать также сигнализацию положений вводных коммутационных аппаратов.
7.5.21. При выборе сечений токопроводов электротермических установок на токи более 1,5 кА промышленной частоты и на любые токи повышенной - средней и высокой частоты должна учитываться неравномерность распределения тока как по сечению шины (кабеля), так и между отдельными шинами (кабелями) пакета, обусловленная поверхностным эффектом и эффектом близости.
Конструкция этих токопроводов (в частности, вторичных токопроводов - «коротких сетей» электропечей) должна обеспечивать:
оптимальные реактивное и активное сопротивления;
рациональное распределение тока в проводниках;
симметрирование сопротивлений по фазам в соответствии с требованиями стандартов или технических условий на отдельные виды (типы) трехфазных электропечей или электротермических устройств;
ограничение потерь электроэнергии в металлических креплениях шин, конструкциях установок и строительных элементах зданий.
Вокруг одиночных шин и линий (в частности, при проходе их через железобетонные перегородки и перекрытия, а также при устройстве металлических опорных конструкций, защитных экранов и т. п.) не должно быть замкнутых металлических контуров. Если этого избежать нельзя, следует применять немагнитные и маломагнитные материалы и проверять расчетом потери в них и температуру их нагрева.
Для токопроводов переменного тока с частотой 2,4 кГц применение крепящих деталей из магнитных материалов не рекомендуется, а с частотой 4 кГц и более - не допускается, за исключением узлов присоединения шин к водоохлаждаемым элементам. Опорные конструкции и защитные экраны таких токопроводов (за исключением конструкции для коаксиальных токопроводов) должны изготовляться из немагнитных или маломагнитных материалов.
Температура шин и контактных соединений с учетом нагрева электрическим током и внешними тепловыми излучениями, как правило, не должна превышать 90 °С, в реконструируемых установках для вторичных токоподводов допускается для шин медных температура 140 °С, для алюминиевых 120 °С, при этом соединения шин рекомендуется выполнять сварными.
В необходимых случаях следует предусматривать принудительное воздушное или водяное охлаждение.
7.5.22. В установках электропечей со спокойным режимом работы, в том числе руднотермических и ферросплавных, вакуумных дуговых и гарнисажных, индукционных, плазменных, сопротивления прямого и косвенного действия (в том числе электрошлакового переплава), электронно-лучевых и диэлектрического нагрева для жестких токопроводов вторичных токоподводов, как правило, должны применяться шины из алюминия или из алюминиевого сплава (прямоугольного или трубчатого сечения).
Для жестких токопроводов вторичных токоподводов установок электропечей с ударной нагрузкой, в частности сталеплавильных и чугуноплавильных дуговых печей, рекомендуется применять шины из алюминиевого сплава с повышенной механической и усталостной прочностью. Жесткий токопровод вторичного токоподвода в цепях переменного тока из многополюсных шин рекомендуется выполнять шихтованным с параллельными чередующимися цепями различных фаз или прямого и обратного направлений тока.
Для жестких однофазных токопроводов повышенной - средней частоты рекомендуется применять шихтованные и коаксиальные шинопроводы.
В обоснованных случаях допускается изготовление жестких токопроводов - вторичных токоподводов из меди.
Гибкий токопровод к подвижным элементам электропечей следует выполнять гибкими медными кабелями или гибкими медными лентами.
Для гибких токопроводов на токи 6 кА и более промышленной частоты и на любые токи повышенной - средней и высокой частот рекомендуется применять водоохлаждаемые гибкие кабели.
Материал шин (алюминий, его сплавы или медь) для ошиновок внутри шкафов и других комплектных устройств, предназначенных для электротермических установок, должен выбираться согласно соответствующим стандартам или техническим условиям.
Достарыңызбен бөлісу: | 
