Jaotus- ja trafoalajaamade siinisüsteemid

Elektrienergia edastamiseks ja jaotamiseks kasutatakse erineva pingetasemega õhuliine või jõukaableid, mille valikul lähtutakse tehniliste ja majanduslike aspektide analüüsist.

Suure toitekindluse tagamiseks võivad elektrivõrgud olla enam-vähem mitmeahelalised. See võimaldab üksikute ülekandeliinide rikke korral jätkata tarbijate varustamist teiste liinide kaudu.

Võrkude punkte, kus kaks või enam joont koonduvad, nimetatakse sõlmepunktideks. Nendesse ristmike kohtadesse paigaldatakse alati lülitusseadmed, mis on ette nähtud üksikute liinide ahelate katkestamiseks rikete või hoolduse ja remondi korral.

Asuvad kõik selleks vajalikud lülitusseadmed, samuti mõõte-, juhtimis-, kaitse- ja abiseadmed jaotusalajaamas.

Kui lisaks nendele seadmetele paigaldatakse jaotusalajaama trafod, et sellest hoolimata taset muuta, nimetatakse sellist alajaama nn. alajaam.

Jaotusalajaamad on varustatud järgmiste peamiste konstruktsioonielementidega:

• Shina;
• Lahtilüliti;
• Toitelüliti;
• voolu- ja pingemuundurid;
• Ülepinge piiraja;
• maanduslüliti;
• Võimalik: trafo.

Alajaamad on varustatud nõuetele ning võimalikele mehaanilistele ja elektrilistele koormustele vastavate tehniliste omadustega sõlmede ja komponentidega.

Kuna tänapäevaseid alajaamu juhitakse peamiselt kaugjuhtimisega, on need varustatud täiendavate seire- ja juhtimisseadmetega. Lisaks on alajaamad varustatud tarbijatele tarnitava elektrienergia mõõte- ja mõõteseadmetega, samuti liigpingekaitseseadmetega.

Jaotusalajaama põhielement on siiniriba. Reeglina näeb see välja nagu lühike õhuliini. Väga suurte voolude korral asetatakse see sisemiselt õlijahutusega torusse.

Siini paigutusi on mitut tüüpi ja konkreetse paigutuse valik sõltub erinevatest teguritest, nagu süsteemi pinge, alajaama asukoht süsteemis, toiteallika töökindlus, paindlikkus ja maksumus.

Füüsilisest vaatenurgast on siin võrgu sõlm. Siin algavad ja lõpevad eraldi read, mida antud kontekstis nimetatakse söötjad.

Sööturid saab lülitite abil sisse ja välja lülitada. Kuna need lülitid kannavad töövoolu ja rikke korral avariivoolu, nimetatakse neid toitelülititeks.

Kaasaegsed kõrgepinge toitelülitid tase kuni 380 kV on võimelised usaldusväärselt ja ilma kahjustusteta sisse/välja lülitama voolu kuni 80 kA. Toitelülitid vajavad regulaarset hooldust.

Sellise töö ohutuse tagamiseks on kaitselülitid varustatud nn lahklülitid… Erinevalt toitelülititest saab lahklüliteid sisse/välja lülitada ainult väljalülitatud olekus, st. alles pärast vastavate kaitselülitite avamist.

Vale lülitustoimingute vältimiseks on lahklülitid ja kaitselülitid vastastikku mehaaniliselt blokeeritud.

Lisaks on lahklülitid ette nähtud nähtava väljalülituspunkti loomiseks, kuna toitelülitites asub see punkt kaaretorus ja on varjatud. Ohutuseeskirjade kohaselt peab elektriliinide lõikude lahtiühendamisel lahtiühendamispunkt olema nähtav.

Siinide hooldustööde teostamiseks ilma toidet katkestamata peab jaotusalajaam olema varustatud vähemalt kahe paralleelse siiniga.

Võrgu paindlikkuse suurendamiseks on võimalik lahklülitite abil ühendada siinidega üksikuid etteandeseadmeid. Lisaks saab tegevusvabaduse suurendamiseks jagada rööpa mitmeks osaks (nn. rööpa pikilõik).

Tänu nendele meetmetele saab suure elektrivõrgu jagada mitmeks osaks galvaanilise isolatsiooniga, mis piirab võimaliku lühise korral vooluhulka.

Kirjeldatud toiminguid nimetatakse tavaliselt korrigeerivateks lülitustoiminguteks ning optimaalne võrgukonfiguratsioon määratakse eelnevalt koormuse jaotus- ja lühisekaitseprogrammide abil.

Neid toiminguid optimeerides saab ära kasutada kogu elektrivõrgu potentsiaali ilma ohtlikke töötingimusi loomata.

Jaotus- ja trafoalajaamad on jagatud eraldi paneelideks, mis täidavad spetsiifilisi funktsioone. Seal on toitepaneelid, pistikupesa toitepaneelid ja ühenduspaneelid.

Üksikute paneelide disain on tavaliselt ühtne. Elektriskeemidel on paneelid alati näidatud unipolaarsel kujul. See tähendab, et seda tüüpi diagrammidel on standardsümboleid kasutades kujutatud ainult paigaldise tööks vajalikud seadmed.

Toiteallika skemaatiline diagramm

Joonisel kujutatud skeemi järgi ehitatakse nii toitepaneelid kui ka väljavooluseadmetega paneelid. Mõlemad lahklülitid on ette nähtud kaitselüliti väljalülitamiseks koos voolu- ja pingemõõtetrafodega.

Kui paigaldis koosneb mitmest siinist, tuleb kahe siini puhul suurendada siini lahklülitite arvu vastava arvu kordi.

Instrumenttrafod salvestavad vastavad parameetrid, mis on vajalikud tööks, loendamiseks ja kaitseseadmeteks.

Maanduslülitit kasutatakse liini kaitsmiseks külgnevate liinide induktiivsete ja mahtuvuslike mõjude eest hoolduse ajal, samuti kaitseks pikselöögi eest. Oma funktsiooni tõttu nimetatakse maanduslülitit mõnikord teenindusmaanduslülitiks.

Suuremate võrgulõikude lahtiühendamiseks hädaolukorras või vajalike hooldustööde tegemiseks kasutatakse tavaliselt vähemalt kahte paralleelset siini.

Kahekordne rööpasüsteem

Ühendusplaadi toitelüliti abil saab mõlemad siinid ühendada ühe sõlmepunktiga. Seda tüüpi ühendust nimetatakse ristühenduseks. Tänu ristühendusele saab siinid vahetada ilma toiteallikat katkestamata.

Toitepaneele ja väljuvate toiteseadmetega paneele saab vajadusel ühendada erinevate siinidega, mille tulemusena toide ei katke.

Kuna lahklüliteid saab sisse/välja lülitada ainult väljalülitatud olekus, tuleb toitelüliti integreerida kahe siini ühendusse. Kui siinid on omavahel ühendatud, peate esmalt sulgema mõlemad lahklülitid ja alles seejärel toitelüliti.

Siinide ühendamisel tuleb ette võtta vastavad toimingud (näiteks trafode astmelülitite ümberlülitamine) nende potentsiaalide ühtlustamiseks, vastasel juhul tekivad siinidesse ühendamisel suured siirdevoolud.

Peale siinide ühendamist saab teha mistahes toiteallikate ühendamise ja lahtiühendamise, sest siinidel pole enam potentsiaalivahet.

Enne ühe lahklüliti avamist on vaja ainult tagada, et sama sööturi teine ​​lahklüliti sulguks. Vastasel juhul on lahklüliti avamisel koormuse all, mis võib põhjustada paigalduse muude komponentide hävimist ja isegi kahjustamist.Seetõttu on lahklülitid kaitstud juhusliku avanemise eest spetsiaalsete (elektriliste ja pneumaatiliste) lukustusseadmete abil.

Jaotusalajaamas toimuvate põhiprotsesside uurimiseks saab kokku panna eksperimentaalahela, millega saab teha põhilisi lülitusoperatsioone.

Eksperimentaalne stend

Katsepuistu skemaatiline diagramm

Selline eksperimentaalstend jaotus- ja trafoalajaamade siinisüsteemide uurimiseks (Saksa firma Lucas-Nuelle laboratooriumistend) asub ressursikeskuses "Econtechnopark Volma".

Ressursikeskuse õppelabori varustuse kirjeldust leiate siit - ja siit -

SCADA ekraanipilt toitelabori jaoks: topeltsiin

Pinge ja voolu parameetrite analüüs tehakse SCADA for power Lab (SO4001-3F) tarkvara abil. Kahe siini süsteemist maksimumi saamiseks on soovitatav ühendada iga siini oma pingeallikaga.