Toiteskeemid teise kategooria kasutajatele

II kategooria energiatarbijate usaldusväärse tarnimise tagamiseks peavad võrguskeemil olema varuelemendid, mille (pärast põhielementide riket) kasutusele võtavad teeninduspersonal. Sel juhul võib toimuda 6-20 kV liinide, trafode ja 0,4 kV liinide otsene vähendamine, samuti üksikute võrguelementide vastastikune vähendamine (trafod läbi 0,4 kV võrgu, üle 6-50 kV liinid ja trafod läbi võrgu 0,4 kV).

Seetõttu koosneb II kategooria vastuvõtjate varustamiseks mõeldud jaotusvõrgu ehitamise aluspõhimõte igale trafoalajaamale kahesuunalist toidet tagavatest 6-20 kV kontuuriliinidest ja ühe või erinevate trafoalajaamadega ühendatud 0,4 kV kontuuriliinidest. elektrialajaamad. Samuti on lubatud kasutada automatiseeritud skeeme (mitmik-, kahekiireline), kui nende kasutamine suurendab linna elektrivõrgu vähenenud kulusid mitte rohkem kui 5%.

Tööstusettevõtete tüüpilised toiteskeemid

Joonisel fig.1, näeb ette võimaluse trafo alajaama kahesuunaliseks toiteks võrguga pingega 6-20 kV ja läbiviikudega 0,4 kV, mis on ühendatud kontuurliinidega pingega 0,4 kV ning on ette nähtud vastuvõtjate toiteks. II ja III kategooria.

Joonis 1. Toiteskeem II kategooria tarbijatele (6-20 kV ja 0,4 kV võrguskeem)

Trafoalajaamade võimsus valitakse varuga ühest trafoalajaamast väljuvatele 0,4 kV kontuuriliinidele ühendatud toitetarbijate puhul, s.o. trafo võimsus peab olema piisav, et tagada tarbijate elektrivarustuse piiratud piiramine.

0,4 kV võrk võib töötada suletud režiimis ja seetõttu leitakse, et trafoalajaama trafod töötavad paralleelselt üle 0,4 kV võrgu. Sel juhul tuleb trafo alajaama toide läbi 6-20 kV liinide teostada ühest allikast ja 0,4 kV trafo ahelasse paigaldatakse automaatsed pöördtoiteseadmed.

Joonisel fig. 1 ahelaga jaotusliinid pingega 0,4 kV II kategooria võimsusvastuvõtjad (a1, a2, b1, b2, l1, l2). III kategooria vastuvõtjad (c1, d1) toidetakse mitteliigsetest radiaalliinidest või neile eraldi sisenditest.

II kategooria kasutaja tarnimiseks on c2-l kaks sisendit TP2-st ning kasutajatele a1 ja a2 - liin ühest allikast (TP1). Selline toiteskeem on lubatud, kui linnavõrgus on olemas tsentraliseeritud trafode reserv ja võimalus kahjustatud trafo 24 tunni jooksul välja vahetada.

Tarbijate b1, b2 ja l1, l2 toide toimub 0,4 kV pingega kontuuriliinide kaudu, mis ühendavad TP1 ja TP2, samuti TP2 ja TP3.

0,4 kV pingega kontuurliinid sisaldavad spetsiaalset jaotusseadet, nn ühenduspunkti (P1, P2), mille konstruktsioon näeb ette võimaluse paigaldada sellele sobivatele liinidele kaitsmeid.

Tavarežiimis on 0,4 kV pingega jaotusvõrk liitumispunktis avatud ja iga trafoalajaam varustab oma võrgupiirkonda. Nendel tingimustel valitakse 6 — 20 kV ja 0,4 kV pingega liinide juhtmete ristlõiked ja trafode võimsus.

Valitud parameetreid kontrollitakse täiendavalt tavarežiimi rikkumistest tulenevatel tingimustel. Nii et 6-20 kV pingega liinide ristlõige peab tagama silmusliiniga ühendatud trafoalajaamade kogu võimsuse läbipääsu.Samamoodi valitakse 0,4 kV liinide ristlõige, st. juhtmete ristlõige peab tagama kogu kontuurjoonega ühendatud võimsuse läbimise pingega 0,4 kV (meie näites on need tarbijate a1 ja a2 või l1 ja l2 või b1 ja b2 võimsused ). Kasutaja c2 sisendite ristlõige võetakse vastavalt selle kasutaja toitetingimustele, hädaolukorras üks sisend korraga, teine ​​lahutatakse.

Trafoalajaama trafode võimsus valitakse, võttes arvesse naabertrafode alternatiivset väljumist tööst ja võimsuse ülejääki tarbijatele, mida varustavad ainult 0,4 kV liinid. Seega peaks trafo TP2 rikke korral tarbijakoormus b2 pärast kaitsme F11 paigaldamist saama toite TP1-lt ja pärast kaitsme F17 paigaldamist TP3-lt tarbijakoormus l1.Trafo TP3 rikke korral saab tarbijakoormus l2 voolu TP2-lt ja koormus d1 on kahjustatud trafo TP3 parandamise või asendamise ajaks lahti ühendatud.

Seega tuleb trafo TP1 võimsuse määramisel arvestada tarbija b2 ja trafo TPZ võimsuse määramisel tarbija l1 toitevajadusega.

Trafo TP2 võimsus tuleb määrata, võttes arvesse vajadust tarnida tarbijate b1 ja l2 suurimatest võimsuskoormustest (vt joonis 1). Trafo reservvõimsuse määrab 0,4 kV pingevõrgu konfiguratsioon ning põhimõtteliselt on võimalik trafo alajaama paigaldada sellise võimsusega trafod, millest piisaks kõigi lahtiühendatud trafo kasutajate vajaduste rahuldamiseks. alajaamad. Sel juhul aga tõuseb võrgu rajamise hind järsult.

Kui liitumispunkti P1 paigaldatakse kaitsme, siis 0,4 kV kontuuriliin suletakse ja trafotrafod (kui need vastavad paralleeltöö tingimusele) ühendatakse omavahel paralleeltööga läbi 0,4 kV võrgu. Sel juhul nimetatakse võrku poolsuletud. Sellises võrgus on energiakadude tase minimaalne, paraneb kasutajale tarnitava energia kvaliteet ja suureneb võrgu töökindlus.

Nagu näha jooniselt fig. 1, paralleeltööks on kaasas ainult ühe liiniga ühendatud trafod pingega 6-20 kV.Paralleeltööle võib ühendada ka trafod, mille toiteallikaks on erinevad 6-20 kV jaotusliinid, mis pärinevad ainult ühest allikast, et vältida 6-20 kV võrgus lühispunkti toitmist 0,4 kV pinge kaudu paralleelselt töötav trafo trafode ahelates 0,33 kV, tuleb paigaldada automaatsed pöördjõuseadmed.

Kui 0,4 kV pingega võrk töötab suletud režiimis, paigaldatakse liitumispunktidesse kaitsmed, mille nimivool on kaks kuni kolm astet väiksem kui 0,4 kV liini põhilõikudel ja trafoalajaam.

Kui 0,4 kV kontuuriliini lõik on kahjustatud, näiteks punktis K1 (vt. joon. 1), põleb kaitse P1 ja selle liini pea kaitse TP1-s. Samal ajal saab kasutaja jätkuvalt TP2-lt toidet. Rikke asukoha ja olemuse kindlaksmääramise ning vajalike ümberlülitustega võrgus teostavad teeninduspersonal.

Riis. 2. Võrgu kontuuriahel pingega 6 — 20 kV ja 0,4 kV

Kaitsme P1 puudumisel suletud võrgus, mille pinge on 0,4 kV ja rike punktis K1, peaksid TP1 ja TP2 kontuuriliini põhiosade kaitsmed läbi põlema, mille tulemusena elektrivarustus tarbijatele. on katkestatud.

Joonisel fig. 1, on võrgu iga elemendi kadumine seotud üksikute kasutajate elektrikatkestusega. Rikke korral, näiteks 6-20 kV pingega liini peas CPU1-st, lülitatakse see liin koos TP1 ja TP2-ga välja CPU1 külje releekaitsega.Samal ajal põleb kaitsme P1 Selle tagajärjel katkeb TP1 ja TP2 poolt toidetud tarbijate toide.

Pärast vigase piirkonna tuvastamist ja asukoha määramist lülitub kaitselüliti P1 sisse ja kontuuriliin saab toite CPU2-lt, taastades seeläbi TP1 ja TP2 toite.

Trafo kahjustumisel mõnes trafoalajaamas põlevad 6-20 kV poolel olevad kaitsmed ja ühenduspunktide kaitsmed. Selle tulemusena katkeb TP poolt tarnitavate tarbijate elektrivarustus.

Pange tähele, et 6-20 kV kontuuriliini (lahklüliti P1) normaalse avanemise asukoht selgub arvutuse tulemusena, mis põhineb võrguahela minimaalsel võimsus- või energiakadudel. Märgime välja 0,4 kV pingega suletud võrkude ehitamise omadused, mida kasutatakse laialdaselt välismaal. Suletud võrgu olemasolu pingega 0,4 kV tagab kõigi võrgus olevate trafode paralleelse töö.

Jaotusvõrk 6-20 kV tuleks läbi viia ühesuunalise toiteallikaga radiaalliinidega. Üksikute võrguelementide koondamine nende rikke korral toimub automaatselt läbi suletud võrgu 0,4 kV Samal ajal tagatakse tarbijate katkematu toide 6-20 kV liinide ja trafode rikke korral, samuti 0,4 kV liinid, olenevalt nende kaitsmiseks kasutatavast meetodist (joonis 3).

Riis. 3. Suletud võrk pingega 0,4 kV ilma kaitset kasutamata

0,4 kV suletud liinide kaitsmisel kaitsmetega lülitatakse tarbijad välja liinide endi kahjustamise korral.Kui võrgu kaitse põhines kaabli põlemise ja selle mõlemapoolse isolatsiooni põlemise tõttu rikkepunktis enesehävitamise põhimõttel, nagu see oli USA esimestes pimesi suletud võrkudes, siis tarbijate elektrivarustuse järjepidevus oleks häiritud ainult rikke korral: 0,4 kV sisenditel neile.

Näidatud kaitsepõhimõte osutus kõige vastuvõetavamaks võrkudes, kus on plokkidesse laotud tehisisolatsiooniga ühesoonelised kaablid. Meie riigis kasutatavates neljasooneliste paberõliisolatsiooniga kaablitega võrkudes tekitab selle põhimõtte rakendamine raskusi.

Enesehävitus rikkekohas on tingitud asjaolust, et lühispunktis tekkiv kaar kustub mitme perioodi möödudes, kuna kaabli isolatsiooni põlemisel eraldub suurel hulgal ioniseerimata gaase ja võrgu madalpinge, mis ei suuda vikerkaart säilitada.

Kaare usaldusväärne kustutamine toimub pingel 0,4 kV ja kaare läbival voolul 2,5-18 A. Kahjustuse kohas kaabel põleb läbi, selle otsad on kodeeritud kaabliisolatsiooni paagutatud massiga. Kuna aga lühise võimsus suurenes ja kaabli läbipõlemise tingimused Ameerika võrkudes halvenesid, hakati kasutama piirikuid (jämedaid kaitsmeid), mis tuvastasid kahjustatud sektsiooni pikaajalise kaare kustutamise käigus kaabli rikke asukohas.

Erinevalt silmusahelast toimub üksikute võrguelementide parameetrite valimine kõigi selle kasutajate toiteallika oleku järgi tava- ja pärast avariirežiimides, mis tekivad võrgus, kui selle elemendid on kahjustatud.

0,4 kV pingega liinide ristlõige ja trafode võimsus tuleb määrata kinnises võrgus voolujaotust arvestades ning kontrollida avariirežiimi tingimustes, kui jaotusliinid on üks ja 6-20 kV. väljund trafodega koos töötamisest. Samas peab liinide ülekandevõimsus ja tööle jäävate trafode võimsus olema piisav tagamaks kõigi võrgu kasutajate töö ilma nende võimsust piiramata avariirežiimil. Samuti tuleb määrata 6-20 kV pingega liinide ristlõige, arvestades teiste 6-20 kV liinide kasutusest kõrvaldamist.

Võrk pingega 0,4 kV tehakse suletuks ilma kaitset kasutamata. 6-20 kV võrk koosneb eraldiseisvatest jaotusliinidest L1 ja L2 Trafode 0,4 kV küljele on paigaldatud automaatsed pöördjõuseadmed, mis lülituvad välja 6-20 kV võrgu (liinide) rikke korral. või trafod) ja toidavad rikkekoha kahjustamata liinilt L2 läbi trafo ja suletud võrgu pingega 0,4 kV. Masin lülitatakse välja ainult siis, kui energiavoolu suund on vastupidine.

Punktis K1 pingega 6-20 kV jaotusliini rikke korral ühendatakse liin L1 protsessori poolelt lahti. Selle liiniga ühendatud trafod lahutatakse 0,4 kV võrgust trafoalajaama paigaldatud automaatsete pöördjõuseadmetega pingel 0,4 kV. Sel viisil lokaliseeritakse rikke asukoht ja 0,4 kV tarbijate varustamine toimub L2 ja TP3 kaudu.

Rikke korral 0,4 kV pingega võrgu punktis K2 peab rikkekoht kaabli põlemise tõttu ise hävima ning toiteallikat saab katkestada ainult rikke korral võrgu sisendites. tarbija.

Kuna viskoosse immutusisolatsiooniga neljasoonelise kaabli iseenesliku põlemise nähtuse kasutamisel tekkis suuri raskusi, hakati võrgu kaitsmiseks kasutama selektiivkaitsmetega automaatseid pöördvooluseadmeid, mis on paigaldatud kõigile 0,4 kV liinidele.

Kui 0,4 kV liin on kahjustatud, siis selle otstesse paigaldatud kaitsmed läbi põlevad ja selle liiniga ühendatud tarbijate toide katkeb. Kuna tarbijate lahtiühendamiste maht on väike, on Euroopa linnades kõige levinum automaatsete pöördtoiteseadmete kombineerimine kaitsmetega suletud võrgu olemasolul pingega 0,4 kV.

Suletud võrke pingega 0,4 kV kasutatakse meie riigis ja välismaal, kui toide on ühest allikast. See võimaldab kasutada pöördvõimsusega automaatseadme lihtsaimat seadet. Kui suletud võrk saab toite erinevatest allikatest ja ühe protsessori siinide pinge lühiajaline langus, muutub pöördjõumasinate kaudu voolu suund. Viimased on välja lülitatud, seetõttu on kõik selle allikaga seotud TP-d välja lülitatud.

Sel juhul peavad tagurpidivarustuse kaitselülitid olema varustatud automaatsete taassulgemisseadmetega, mis töötavad sõltuvalt pingetasemest trafode sekundaarküljel.Pinge taastumisel lülituvad automaatselt sisse väljalülitatud automaatsed pöördtoiteseadmed ja võrgu suletud vooluring taastub. Automaatne taassulgur raskendab oluliselt tagumiste toitelülitite kasutamist, kuna selleks on vaja automaatset õhusulgurit ja spetsiaalset pingereleed. Seetõttu ei ole erinevatest allikatest toidetavad suletud võrguahelad levinud.

Suletud võrk pingega 0,4 kV tagab tarbijatele töökindlama toiteallika, väiksemad elektrikaod võrgus ja parema pingekvaliteedi tarbijatele. Kuna sellist võrku tarnitakse ühest allikast, saab seda kasutada ainult II kategooria tarbijate varustamiseks.

0,4 kV pingega võrgu suletud ahela alusel töötati välja selle modifikatsioon, mis näeb ette automaatsete ülekandelülitite (ATS) täiendava paigaldamise 6-20 kV pingega võrku, mis on algelement mis on automaatsed varundusseadmed. Sel juhul on 0,4 kV võrk kaitstud kaitsmetega.