Главный распределительный пункт ГРП или главную понизительную подстанцию ГПП (ее иногда называют главной питающей подстанцией) строят в центре электрических нагрузок предприятия, исходя из технико-экономических расчетов. Для того, чтоб определить центр этих самых электрических нагрузок, выполняют построение картограммы электрических нагрузок, которая представляет из себя генеральный план предприятия с показанными на нем осветительными и силовыми нагрузками каждого здания.
Центр нагрузок может быть найден методами построения равнодействующих нагрузок, которые аналогичны методам теоретической механики. Однако далеко не всегда удается разместить ГПП или ГРП в рассчитанном месте, поскольку необходимо учитывать еще и противопожарные, транспортные, архитектурно-строительные и прочие факторы. Поэтому местоположение главной понизительной подстанции ГПП и главного распределительного пункта следует находить с учетом вышеперечисленных факторов.
А вот выбор числа и местоположения цеховых трансформаторных подстанций ЦТП, а также мощности и количество силовых трансформаторов задача не из легких. В этом случае необходимо сопоставить минимум несколько вариантов электроснабжения, выбирая при этом вариант наименее затратный по капитальным затратам и эксплуатационным расходам, наиболее экономный с точки зрения расхода цветных металлов (алюминий и медь) и при этом соответствующий необходимому уровню надежности электроснабжения. Есть несколько методик определения оптимального мощностей подстанций, однако они не получили распространения.
Наиболее часто в практике применяют систему дробления цеховых подстанций ЦТП, при которой ЦТП располагают внутри цехов или вблизи их. Как правило, мощность таких подстанций не превышает 1000 кВА при вторичном напряжении (напряжение цеховой сети) 380/220 В. Использование такой системы позволяет довольно ощутимо снизить затраты как капитальные расходы, так и эксплуатационные на сеть низкого напряжения (в основном за счет снижения потерь в сетях 380/220 В). Однако при этом автоматически повышаются затраты на аппаратуру в сетях высокого напряжения, но несмотря на это система с мелкими подстанциями, приближенными к цехам, оказываются экономически обоснованными и применяются практически во всех крупных предприятиях.
Как и место главного распределительного пункта ГРП, места расположения цеховых трансформаторных подстанций ЦТП определяют с помощью картограмм электрических нагрузок. Во всех случаях необходимо стремится к тому, что бы ЦТП применились пристроенного или встроенного типа, что значительно снизит затраты на строительную часть и устройство сетей низкого напряжения.
В настоящее время довольно большое количество предприятий, специализирующихся на выпуске электротехнической продукции, выполняет выпуск комплектных малогабаритных трансформаторных подстанций (КТП), которые вполне пригодны для размещения внутри цехов, имеют простые схемы электрических соединений не имеющие сборных шин и выключателей на стороне высокого напряжения. К тому же они довольно дешевы и просты, поэтому получили довольно широкое применение.
Для цехов с химически активной средой, пожароопасных и взрывоопасных цехов, среды которых могут воздействовать на оборудование подстанции, а также в случаи питания групп мелких разбросанных цехов с общей нагрузкой до 1000 кВА, запитывают от отдельно стоящих подстанций.
Также при проектировании необходимо и учитывать возможность расширения производственных мощностей предприятия и отдельных цехов. Для этого необходимо предусмотреть возможность установки на ЦТП трансформатора большей мощности. Например, при установке трансформатора с мощностью 400 кВА предусматривают габаритные камеры и под трансформатор с мощностью 630 кВА и так далее.
Более того, если предприятие или цех имеют потребителей первой категории, то установка двух трансформаторов, выполняющих резервирование электропитания обязательна, при этом резерв должен вводится автоматически.
Для ЦТП с наличием потребителей второй категории возможна установка одного трансформатора. Резервная линия может заводится от другой, смежной подстанции, путем прокладывания перемычки на стороне низкого напряжения. Но в большинстве случаев применяют двух трансформаторные подстанции. Для потребителей третьей категории применяют одно трансформаторные подстанции.
На ЦТП не рекомендуется установка более двух трансформаторов, поскольку это ведет к усложнению электрических схем и увеличению капитальных затрат. Самыми дешевыми являются одно трансформаторные станции, однако если график нагрузки предприятия резко меняется в течении суток, то в целях экономии электрической энергии применяют двух трансформаторный вариант. Иногда встречаются варианты с тремя и более трансформаторами, но они очень редки и применяются в особых случаях. Также при выборе трансформаторов ЦТП необходимо стремится к тому, что бы все они имели одинаковую мощность.
