Interne stroomvoorzieningsschema's voor ondernemingen voor 6-10 en 35-110 kV
Het interne stroomvoorzieningsschema van de onderneming is ontwikkeld rekening houdend met de locatie van energiebronnen en consumenten, de waarden van hun spanningen en vermogens, de vereiste betrouwbaarheid, de locatie en het ontwerp van lijnen, distributieonderstations en werkplaatstransformatoronderstations, zoals evenals de vereisten voor het voedingssysteem.
De betrouwbaarheid of zuinigheid van de regeling wordt vergroot als aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:
a) het aantal transformatietrappen wordt verminderd en de bron van hogere spanning bevindt zich dichter bij de gebruiker,
b) speciale back-up (meestal niet-werkende) lijnen en transformatoren zijn niet aanwezig, alle elementen van het circuit in de normale modus moeten onder belasting staan en afzonderlijk werken, in geval van een ongeval van een van de elementen (lijn, transformator), de rust kan werken met toegestane overbelasting, voorspeld door PUE, en met uitsluiting van enkele van de onverantwoordelijke gebruikers.
c) in alle verbindingen van het stroomdistributiesysteem, beginnend bij de rails van het gastransmissiesysteem en eindigend met rails voor spanningen tot 1000 V vanuit de TP-werkplaats, en soms vanuit de RP-stroomwerkplaats, wordt de bus gesneden , en als de belastingen van de eerste en tweede categorie zijn voorzien van automatische omschakelaar (ATS),
d) de parallelle werking van lijnen en transformatoren is voorzien voor schokabrupt variabele belastingen (walsmolens, krachtige laseenheden, elektrische ovens) of wanneer de automatische omschakelaar niet de noodzakelijke snelheid van stroomherstel biedt, bepaald door de modus van energieverbruikers . De optie parallel werk wordt alleen geaccepteerd met een haalbaarheidsstudie.
Elektriciteit met spanningen van 6-10 kV wordt verdeeld volgens de radiale en hoofdcircuits.
Radiale circuits (eentraps en tweetraps) worden gebruikt wanneer consumenten in verschillende richtingen van de stroombron worden geplaatst.
In kleine fabrieken en voor de levering van grote geconcentreerde ladingen worden eentrapsschema's gebruikt. Voor grote en middelgrote ondernemingen met werkplaatsen op een groot grondgebied worden regelingen op twee niveaus met tussenliggende RP's geïmplementeerd. De transformatoren van commerciële TP's en grote elektrische ontvangers worden gevoed door de tussenliggende RP. De transformatoren van de TP-shop zijn nauw verbonden met de lijnen en alle schakelapparatuur is op de RP geïnstalleerd. Meestal zijn vier tot vijf TP's aangesloten op één RP.
Radiale kettingen van meer dan twee trappen maken de lijn van kopsecties zwaarder, compliceren bescherming en schakelen.
In aanwezigheid van elektrische ontvangers van de eerste en tweede categorie, worden RP en onderstations gevoed door ten minste twee afzonderlijk werkende lijnen. Als ontvangers van de derde categorie de overhand hebben in de werkplaats, wordt deze gevoed door een onderstation met één transformator en wordt de voeding van individuele kritische belastingen behouden door jumpers tussen onderstations.
Een radiaal schema met een tussenliggende RP waarin aan de bovenstaande voorwaarden wordt voldaan, wordt getoond in Fig. 1.
Rijst. 1. Diagram van radiale voeding van de onderneming
RP, TP1, TP4, TP5 en TP6 worden gevoed langs de radiale lijnen van de eerste trap. TP2 en TP3 worden door de leidingen van de tweede trap gevoerd. Alle schakelapparaten bevinden zich op GPP en RP. Bij TP1, TP2 en TPZ zijn twee transformatoren geïnstalleerd, elk met een spanningsloze verbinding met de voedingslijnen. Elke lijn en transformator is ontworpen om alle belastingen van de eerste categorie en de hoofdbelastingen van de tweede categorie te dekken.Bij gebrek aan gegevens over de aard van de belastingen, wordt elke lijn en transformator van onderstations met twee transformatoren geselecteerd op basis van 60-70% van de totale belasting van het onderstation.
Bussen GPP, RP, TP1, TP2 en TPZ zijn gescheiden (diepscheidingsprincipe). Deeleenheden zijn meestal open en hebben een ATS-eenheid. In het geval van een storing van een element (lijn of transformator), wordt het uitgeschakeld, wordt het ATS-apparaat van het sectionele apparaat geactiveerd, dat, wanneer ingeschakeld, stroom levert aan consumenten via een parallel element van het circuit, gebruikmakend van zijn overbelastingscapaciteit .
Op TP4, TP5 en TP6 is één transformator geïnstalleerd. Voor de voeding van de ontvangers van de tweede categorie wordt aan de 0,4 kV-zijde een jumper gemaakt tussen TP4 en TP5.De doorvoer van laagspanningsjumpers, kabels of rails (in het geval van een transformator-busblokschema), tussen onderstations, indien nodig onder betrouwbaarheidsvoorwaarden, wordt genomen als 15-30% van de transformatorcapaciteit.
Elektrische ontvangers van de tweede categorie hebben geen speciale redundantie nodig en kunnen daarom vanuit één bron worden gevoed. De onderbreking van de stroomvoorziening leidt echter tot productieverliezen of schade veroorzaakt door arbeidsuitval, verstoring van het technologische proces, producttekorten, enz.
In industriële ondernemingen liggen de meeste ontvangers van de tweede categorie, en sommige qua kenmerken dicht bij de elektrische ontvangers van de eerste categorie, en sommige van de derde. Rekening houdend met de mate van betrouwbaarheid van de afzonderlijke elementen van het voedingssysteem, zorgt de PUE ervoor dat de ontvangers van de tweede categorie van stroom worden voorzien via een enkele bovenleiding of stroomdraad, of via een kabellijn die in twee kabels is verdeeld.
Als een van de kabels beschadigd is, schakelt de stroomonderbreker de hele lijn uit, het personeel koppelt de beschadigde kabel aan beide kanten los met de stroomonderbreker en schakelt de stroomonderbreker in. Alle belasting wordt overgebracht naar de werkende kabel.
Radiale schema's worden gebruikt voor kabel- of bovenleidingen. Trunk-circuits worden gebruikt voor lineaire ("gestapelde") plaatsing van onderstations op het grondgebied van de onderneming en worden uitgevoerd in de vorm van enkele en dubbele trunks met een- of tweerichtingsvoeding.
Enkele snelwegen zonder reserves (Fig. 2, a) worden gebruikt om onverantwoordelijke consumenten te bevoorraden. Het schema van een enkele lijn met bidirectionele voeding (Fig. 2, b) is betrouwbaarder.In de normale modus kunnen de onderstations worden gevoed door slechts één bron (met de tweede als back-up) of door twee bronnen tegelijk, terwijl de trunk open is op een van de onderstations. Een speciaal geval van een enkele lijn met bidirectionele voeding is een ringcircuit (Fig. 2, c).
Rijst. 2. Schema's van enkele snelwegen: a - stroom uit een enkele bron, b - met bidirectionele stroom, c - ring
Tweelijnscircuits zijn zeer betrouwbaar en worden gebruikt in aanwezigheid van belastingen van de eerste en tweede categorie in onderstations met twee bussecties (Fig. 3, a) of in onderstations met twee transformatoren zonder hoogspanningsbussen. Elk rek is ontworpen om de belasting van verantwoordelijke gebruikers van alle substations te dekken. Sectiewissels zijn meestal open en voorzien van ATS. De lijnen kunnen worden gevoed vanuit een tweede bron. Het schema van een militaire lijn met bidirectionele voeding ("tegengestelde" lijn) wordt gebruikt in de aanwezigheid van twee onafhankelijke bronnen (Fig. 3, b).
Rijst. 3. Schema's van doorvoernetwerken: a — dubbel door het netwerk in aanwezigheid van hoogspanningsbussen in werkplaatsonderstations, b — met tweerichtingsvoeding in afwezigheid van hoogspanningsbussen in werkplaatsonderstations
Structureel worden trunkcircuits gemaakt met kabels, draden en bovenleidingen.Voor 6-10 kV kabellijnen wordt aanbevolen om niet meer dan vier tot vijf transformatoren met een capaciteit van 1000 kVA op één trunk aan te sluiten. Busbar-circuits worden aanbevolen in het geval van geconcentreerde stroomverbruikers en transmissie van kleinere energiestromen.
Hoofdluchtlijnen verbinden individuele gastransportstations met een spanning van 35-220 kV en voeden PGV.Diepe ingangen worden gemaakt in de vorm van hoofdbovenleidingen met aftakkingen naar onderstations 35-220 kV of in de vorm van radiale kabels en bovenleidingen. De diepe huls maakt stroomverdeling bij verhoogde spanning mogelijk, verkort de lengte van 6-10 kV-kabellijnen, maakt het mogelijk om tussenliggende 6-10 kV-onderstations achterwege te laten, vernietigt krachtige GPP's, vergemakkelijkt spanningsregeling en vereenvoudigt de ontwikkeling van een voedingssysteem.
Interne voedingsschema's voor elektrische ontvangers van de eerste categorie
Voor ontvangers van de eerste betrouwbaarheidscategorie is een onderbreking van de stroomvoorziening alleen toegestaan voor de tijd van de automatische introductie van een back-upstroomvoorziening, en de stroomvoorziening moet worden uitgevoerd door twee onafhankelijke stroombronnen. Een onafhankelijke stroombron PUE wordt beschouwd als een bron waarop de spanning behouden blijft wanneer deze uit andere bronnen verdwijnt.
Onafhankelijke bronnen zijn onder meer de schakelapparatuur van twee energiecentrales of onderstations, evenals twee secties van distributierails (RU) die niet elektrisch met elkaar zijn verbonden, noch op het ontvangstpunt, noch via het voedingsnetwerk (Fig. 4).
Rijst. 4. Een grote onderneming van twee onafhankelijke bronnen voorzien
De diepe scheiding van alle verbindingen van het systeem met ATS-apparaten op sectieschakelaars zorgt voor betrouwbaarheid en ononderbroken stroomvoorziening voor consumenten van de eerste categorie.
Elektrische ontvangers van een speciale groep van de eerste categorie vereisen een verhoogde betrouwbaarheid van de voeding. Ze moeten worden gevoed door drie onafhankelijke bronnen, zodat wanneer een van hen is gerepareerd, stroom wordt geleverd door de andere twee.In de voedingscircuits wordt aan deze voorwaarde voldaan door reservekabelbruggen van naburige onderstations (Fig. 5) of door speciale dieselgeneratorsets.
Rijst. 5. Voorbeeld van een stroomvoorzieningsschema bij het voeden van een speciale groep elektriciteitsverbruikers
Kabeljumpers (en de capaciteit van de derde noodbron) worden geselecteerd op basis van de belasting van een speciale groep ontvangers, alleen ontworpen voor een probleemloze stopzetting van de productie.
Met een klein vermogen aan ontvangers van een speciale groep is het mogelijk om noodstroomvoorzieningseenheden (UPS) met een capaciteit van 16-260 kVA te voorzien van oplaadbare batterijen.
Zie ook over dit onderwerp (goede kwaliteit diagrammen):