Τυπικά συστήματα τροφοδοσίας για καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας

Οι δέκτες ισχύος των κατηγοριών I, II και III όσον αφορά τον βαθμό αξιοπιστίας του τροφοδοτικού επιβάλλουν διαφορετικές απαιτήσεις σε πηγές και κυκλώματα ισχύος.

Οι δέκτες ισχύος της κατηγορίας I πρέπει να τροφοδοτούνται με ηλεκτρισμό από δύο ανεξάρτητες, αμοιβαία πλεονάζουσες πηγές ρεύματος και η διακοπή της τροφοδοσίας τους σε περίπτωση διακοπής ρεύματος από μία πηγή ρεύματος επιτρέπεται μόνο για το χρόνο της αυτόματης επαναφοράς του ρεύματος.

Για την τροφοδοσία μιας αποκλειστικής ομάδας δεκτών Κατηγορίας I, πρέπει να παρέχεται πρόσθετη ισχύς από μια τρίτη ανεξάρτητη, αμοιβαία πλεονάζουσα πηγή ενέργειας. Μια ανεξάρτητη πηγή τροφοδοσίας για έναν δέκτη ισχύος ή μια ομάδα δεκτών ισχύος ονομάζεται πηγή ισχύος που διατηρεί την τάση εντός των ορίων που ρυθμίζει το PUE για τη λειτουργία μετά την έκτακτη ανάγκη όταν αστοχεί σε άλλη ή άλλες πηγές ισχύος αυτών των δεκτών.

Οι ανεξάρτητες πηγές ενέργειας περιλαμβάνουν δύο τμήματα ή συστήματα λεωφορείων ενός ή δύο σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και υποσταθμών, υπό την προϋπόθεση ότι πληρούνται οι ακόλουθες δύο προϋποθέσεις:

1) κάθε τμήμα ή σύστημα διαύλου, με τη σειρά του, τροφοδοτείται από μια ανεξάρτητη πηγή ενέργειας.

2) τμήματα (συστήματα) λεωφορείων δεν συνδέονται μεταξύ τους ή έχουν σύνδεση που διακόπτεται αυτόματα σε περίπτωση βλάβης ενός τμήματος (συστήματος) λεωφορείων.

Τοπικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής, σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής συστημάτων ηλεκτροπαραγωγής, ειδικές μονάδες αδιάλειπτης παροχής ρεύματος, μπαταρίες αποθήκευσης κ.λπ. Ή εάν η δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας δεν είναι οικονομικά εφικτή, πραγματοποιείται τεχνολογική δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας.

Η τροφοδοσία των δεκτών ισχύος κατηγορίας Ι με μια ιδιαίτερα περίπλοκη τεχνολογική διαδικασία που απαιτεί πολύ χρόνο για την αποκατάσταση του τρόπου λειτουργίας, παρουσία τεχνικών και οικονομικών μελετών, πραγματοποιείται από δύο ανεξάρτητες αμοιβαία πλεονάζουσες πηγές ενέργειας, οι οποίες υπόκεινται σε πρόσθετες απαιτήσεις που καθορίζονται από τα χαρακτηριστικά της τεχνολογικής διαδικασίας.

Τμήμα του συστήματος τροφοδοσίας μιας βιομηχανικής επιχείρησης με την εφαρμογή χαρακτηριστικών μονάδων υπολογισμού: T1, T2 — μετασχηματιστές ισχύος του συστήματος. GPP — κύριος υποσταθμός σύσφιξης. RP — υποσταθμός διανομής. M — ηλεκτροκινητήρες. 1 — δέκτης ηλεκτρικής ενέργειας. 2 — λεωφορεία του κόμβου διανομής ή του κύριου διαύλου. 3 — διαύλους της διάταξης διανομής του υποσταθμού μετασχηματιστή για τάση έως 1 kV. 4 — μετασχηματιστές υποσταθμού μετασχηματιστών υποβάθμισης. 5 — λεωφορεία του υποσταθμού διανομής (RR). 6 — Ελαστικά GPP. 7 — γραμμές που τροφοδοτούν την επιχείρηση

Οι δέκτες ισχύος της κατηγορίας ΙΙ παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια από δύο ανεξάρτητες, αμοιβαία πλεονάζουσες πηγές ενέργειας. Για δέκτες ρεύματος κατηγορίας ΙΙ, σε περίπτωση διακοπής ρεύματος από μία πηγή τροφοδοσίας, επιτρέπονται διακοπές ρεύματος για το χρόνο που απαιτείται για την ενεργοποίηση της εφεδρικής τροφοδοσίας από τις ενέργειες του προσωπικού υπηρεσίας ή της κινητής ομάδας επιχειρήσεων. Η PUE επιτρέπει την τροφοδοσία δεκτών για ηλεκτρική ενέργεια:

• Κατηγορία II — σε μία εναέρια γραμμή, συμπεριλαμβανομένης της προσθήκης καλωδίου, εάν προβλέπεται η δυνατότητα έκτακτης επισκευής αυτής της γραμμής για όχι περισσότερο από 1 ημέρα.

• Κατηγορία I — μία καλωδιακή γραμμή που αποτελείται από τουλάχιστον δύο καλώδια συνδεδεμένα σε μία κοινή συσκευή.

• Κατηγορία II — από έναν μετασχηματιστή παρουσία κεντρικού αποθέματος μετασχηματιστών και δυνατότητα αντικατάστασης ενός κατεστραμμένου μετασχηματιστή εντός χρονικού διαστήματος όχι μεγαλύτερου από 1 ημέρα.

Για δέκτες ισχύος κατηγορίας III, η τροφοδοσία πραγματοποιείται από μία μόνο πηγή ρεύματος, υπό την προϋπόθεση ότι οι διακοπές στην παροχή ρεύματος που είναι απαραίτητες για την επισκευή ή την αντικατάσταση κατεστραμμένου στοιχείου του συστήματος τροφοδοσίας δεν υπερβαίνουν τη 1 ημέρα.

Εσωτερικό τροφοδοτικό

Ακτινικά κυκλώματα ισχύος για καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Ακτινικά κυκλώματα είναι εκείνα στα οποία η ηλεκτρική ενέργεια από το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (επιχείρηση ηλεκτροπαραγωγής, υποσταθμός ή σημείο διανομής) μεταδίδεται απευθείας στον υποσταθμό του συνεργείου χωρίς διακλαδώσεις κατά μήκος της διαδρομής για την παροχή άλλων καταναλωτών. Τέτοια κυκλώματα έχουν πολύ εξοπλισμό αποσύνδεσης και καλώδια ρεύματος. Με βάση αυτό, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η χρήση σχημάτων ακτινικής ισχύος θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο για την τροφοδοσία επαρκώς ισχυρών καταναλωτών.

Στο σχ. 1 δείχνει τυπικά σχήματα ακτινικής τροφοδοσίας καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας για εσωτερικά (εξωτερικά) συστήματα τροφοδοσίας βιομηχανικών επιχειρήσεων. Το διάγραμμα στο σχ. 1, και προορίζεται για παροχή ρεύματος χρήστες κατηγορίας III ή χρήστες κατηγορίας II, όπου επιτρέπεται διακοπή ρεύματος για 1-2 ημέρες.

Το διάγραμμα στο σχ. 1, b προορίζεται για καταναλωτές κατηγορίας II, για τους οποίους μπορεί να επιτραπεί διακοπή ρεύματος για όχι περισσότερο από 1-2 ώρες. Το διάγραμμα στο σχ. 1, c προορίζεται για την τροφοδοσία των καταναλωτών της κατηγορίας I, αλλά χρησιμοποιείται επίσης για την τροφοδοσία των καταναλωτών της κατηγορίας II, οι οποίοι είναι εθνικής οικονομικής σημασίας σε εθνική κλίμακα, και η διακοπή της παροχής ρεύματος, η οποία οδηγεί σε έλλειψη προϊόντων (π. για παράδειγμα, απελευθέρωση ρουλεμάν).

Ρύζι. 1. Τυπικά ακτινικά κυκλώματα ισχύος στο εσωτερικό και εξωτερικό σύστημα τροφοδοσίας βιομηχανικής εγκατάστασης

Κύρια κυκλώματα τροφοδοσίας για καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούνται στο εσωτερικό σύστημα τροφοδοσίας των επιχειρήσεων όταν υπάρχουν πολλοί καταναλωτές και συνιστώνται ξεκάθαρα συστήματα ακτινικής ισχύος. Συνήθως, τα κυκλώματα κορμού παρέχουν τη σύνδεση πέντε έως έξι υποσταθμών με συνολική χωρητικότητα χρήστη όχι μεγαλύτερη από 5000-6000 kVA.

Στο σχ. Το 2 δείχνει ένα τυπικό κύκλωμα τροφοδοσίας. Αυτό το σχήμα χαρακτηρίζεται από μειωμένη αξιοπιστία τροφοδοσίας, αλλά καθιστά δυνατή τη μείωση του αριθμού των συσκευών αποσύνδεσης τάσης και την πιο επιτυχημένη οργάνωση των χρηστών ισχύος σε μια ομάδα πέντε έως έξι υποσταθμών.

Ρύζι. 2. Ένα τυπικό κύριο κύκλωμα ισχύος στο εσωτερικό σύστημα τροφοδοσίας μιας βιομηχανικής εγκατάστασης

Ρύζι. 3.Ένα τυπικό κύκλωμα τροφοδοσίας διπλής γραμμής στο εσωτερικό σύστημα τροφοδοσίας μιας βιομηχανικής εγκατάστασης

Όταν είναι απαραίτητο να διατηρηθούν τα πλεονεκτήματα των κυκλωμάτων αυτοκινητοδρόμων και να διασφαλιστεί η υψηλή αξιοπιστία της παροχής ρεύματος, χρησιμοποιήστε ένα σύστημα διπλής διέλευσης (μέσω) αυτοκινητοδρόμων (Εικ. 3). Σε αυτό το σχήμα, σε περίπτωση βλάβης οποιασδήποτε γραμμής τροφοδοσίας υψηλής τάσης, η ισχύς παρέχεται αξιόπιστα μέσω της δεύτερης γραμμής με αυτόματη εναλλαγή των καταναλωτών στο τμήμα χαμηλής τάσης του μετασχηματιστή που παραμένει σε λειτουργία. Αυτή η εναλλαγή συμβαίνει με χρόνο 0,1-0,2 s, ο οποίος πρακτικά δεν επηρεάζει την τροφοδοσία των χρηστών.

Σχέδια μικτής ενέργειας για καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Στην πρακτική του σχεδιασμού και της λειτουργίας συστημάτων τροφοδοσίας για βιομηχανικές επιχειρήσεις, είναι σπάνιο να βρεθούν σχέδια που βασίζονται μόνο στην ακτινωτή ή μόνο στην αρχή του κορμού.Συνήθως, μεγάλοι και υπεύθυνοι χρήστες ή δέκτες τροφοδοτούνται ακτινικά.

Οι μεσαίοι και μικροί καταναλωτές ομαδοποιούνται και το φαγητό τους γίνεται σύμφωνα με τη βασική αρχή. Αυτή η λύση σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα εσωτερικό σύστημα τροφοδοσίας με τους καλύτερους τεχνικούς και οικονομικούς δείκτες. Στο σχ. Το σχήμα 4 δείχνει ένα τέτοιο μικτό σχήμα τροφοδοσίας.

Ρύζι. 4. Τυπικό σχήμα μικτής παροχής ρεύματος (ακτινική-κύρια) στο εσωτερικό σύστημα τροφοδοσίας βιομηχανικής επιχείρησης

Εξωτερικό τροφοδοτικό

Τροφοδοτείται από το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς τις δικές του μονάδες παραγωγής ενέργειας. Στο σχ. Το 5 δείχνει τα συστήματα τροφοδοσίας βιομηχανικών εγκαταστάσεων που τροφοδοτούνται μόνο από συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Στο σχ. Το 5α δείχνει ένα διάγραμμα ακτινικής τροφοδοσίας.Εδώ, η τάση του εξωτερικού δικτύου τροφοδοσίας συμπίπτει με την υψηλότερη τάση του δικτύου της επικράτειας εντός της επιχείρησης (εσωτερικό σύστημα ισχύος), επομένως δεν απαιτείται μετασχηματισμός για την επιχείρηση στο σύνολό της. Τέτοια σχήματα ισχύος είναι τυπικά για την παροχή ρεύματος κυρίως σε τάσεις 6, 10 και 20 kV.

Στο σχ. 5, b δείχνει ένα σχήμα της λεγόμενης εισόδου βαθύ μπλοκ 20-110 kV και λιγότερο συχνά 220 kV, όταν η τάση από το σύστημα ισχύος χωρίς μετασχηματισμό εισάγεται σύμφωνα με το σχήμα μιας διπλής διέλευσης (διαμέσου) αυτοκινητόδρομου στο εσωτερικό επικράτεια της επιχείρησης. Σε αυτό το σχήμα, σε τάση 35 kV, εγκαθίστανται μετασχηματιστές βαθμιαίας πτώσης απευθείας στα κτίρια του συνεργείου και έχουν χαμηλότερη τάση 0,69 — 0,4 kV.

Ωστόσο, σε τάσεις συστημάτων ισχύος 110 — 220 kV, η άμεση μετατροπή από 0,69 — 0,4 kV για εμπορικά δίκτυα είναι συνήθως μη πρακτική λόγω της σχετικά χαμηλής συνολικής ισχύος των καταναλωτών σε ένα μεμονωμένο κατάστημα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η ενδιάμεση μετατροπή σε τάση 10 — 20 kV μπορεί να συνιστάται σε πολλούς ενδιάμεσους υποσταθμούς, καθένας από τους οποίους πρέπει να παρέχει τη δική του ομάδα καταστημάτων.

Στην περίπτωση μεγάλων κλιβάνων ή ειδικών εγκαταστάσεων μετατροπής υψηλής ισχύος, μπορεί να συνιστάται η μετατροπή της τάσης 110 ή 220 kV απευθείας στην τάση διεργασίας (συνήθως διαφορετική από 0,69 ή 0,4 kV) εγκαθιστώντας ειδικούς μετασχηματιστές βαθμίδας σε αυτήν απευθείας στα κτίρια του εργαστηρίου.

Στο σχ.5, c δείχνει ένα πιθανό σχέδιο τροφοδοσίας για μια βιομηχανική επιχείρηση με την παρουσία ενός μετασχηματισμού που πραγματοποιείται στο σημείο μετάβασης από ένα εξωτερικό σε ένα εσωτερικό σύστημα τροφοδοσίας, το οποίο είναι χαρακτηριστικό για επιχειρήσεις με σημαντική ισχύ και μεγάλη περιοχή. Στο σχ. 5, δ, δίνεται ένα διάγραμμα υπό την προϋπόθεση μετατροπής σε δύο τάσεις, το οποίο είναι χαρακτηριστικό των ισχυρών μονάδων (εργαστηρίων) επιχειρήσεων που βρίσκονται σε σημαντική απόσταση μεταξύ τους.

Τροφοδοσία από το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας εάν η βιομηχανική επιχείρηση έχει δικό της σταθμό παραγωγής ενέργειας.

Ρύζι. 5. Τυπικά συστήματα ισχύος όταν τροφοδοτούνται βιομηχανικές επιχειρήσεις μόνο από το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας

Ρύζι. 6. Τυπικά συστήματα τροφοδοσίας κατά την τροφοδοσία βιομηχανικών επιχειρήσεων από το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας και τη δική τους μονάδα παραγωγής ενέργειας

Στο σχ. Το 6 δείχνει τυπικά συστήματα τροφοδοσίας βιομηχανικών επιχειρήσεων, εάν η επιχείρηση έχει τη δική της μονάδα παραγωγής ενέργειας. Στο σχ. 6 και δίνεται ένα διάγραμμα για την περίπτωση που η θέση του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής συμπίπτει με το κέντρο των ηλεκτρικών φορτίων της επιχείρησης και η τροφοδοσία της επιχείρησης από το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας πραγματοποιείται στην τάση της γεννήτριας.

Στο σχ. 6, b δείχνει ένα διάγραμμα για την περίπτωση που η μονάδα παραγωγής ενέργειας βρίσκεται σε απόσταση από το κέντρο των ηλεκτρικών της φορτίων, αλλά η τροφοδοσία από το σύστημα λαμβάνεται στην τάση της γεννήτριας. Στο σχ. 6, c δείχνει ένα διάγραμμα για την περίπτωση που η τροφοδοσία από το σύστημα πραγματοποιείται με αυξημένη τάση και η διανομή ηλεκτρικής ενέργειας στην επικράτεια της επιχείρησης γίνεται στην τάση της γεννήτριας. το κέντρο των ηλεκτρικών φορτίων.

Στο σχ.6, d δείχνει ένα κύκλωμα του οποίου οι συνθήκες είναι παρόμοιες με το κύκλωμα που φαίνεται στο ΣΧ. 6, c, αλλά ο μετασχηματισμός πραγματοποιείται σε δύο τάσεις. Στα διαγράμματα των Εικ. 5, β, δ και εικ. 6, d για τροφοδοσία ρεύματος από το σύστημα σε τάση 35 — 220 kV, οι επιλογές που φαίνονται στο σχ. 7. Το διάγραμμα στο σχ. 7, a (χωρίς διακόπτες στην πλευρά υψηλής τάσης) συνιστάται ως φθηνότερο σε σχεδιασμό και όχι λιγότερο αξιόπιστο στη λειτουργία από το κύκλωμα στο σχ. 7, β.

Ρύζι. 7. Σχέδια σύνδεσης των μετασχηματιστών της ΠΔΣ στο δίκτυο τροφοδοσίας 35 — 220 kV του συστήματος ισχύος

Η εφαρμογή του σχήματος του σχ. 7, αλλά είναι δυνατή μόνο για εκείνες τις περιπτώσεις που η λειτουργία ενεργοποίησης και απενεργοποίησης των μετασχηματιστών δεν πραγματοποιείται καθημερινά, αφού τηρούν τον οικονομικά εφικτό τρόπο εργασίας τους. Εάν οι μετασχηματιστές είναι απενεργοποιημένοι και ενεργοποιημένοι κάθε μέρα, επιλέξτε το σχήμα που φαίνεται στην εικ. 7, β.

Τροφοδοτείται μόνο από τη δική του μονάδα παραγωγής ενέργειας. Στο σχ. Το Σχήμα 8 δείχνει ένα διάγραμμα της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές από το δικό τους εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, το οποίο είναι χαρακτηριστικό για επιχειρήσεις που βρίσκονται σε απόσταση από τα δίκτυα του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, με την ανάπτυξη της ηλεκτροκίνησης, ο αριθμός τέτοιων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας θα συνεχίσει να μειώνεται.

Ρύζι. 8. Τυπικό σύστημα τροφοδοσίας όταν τροφοδοτείται μια βιομηχανική επιχείρηση μόνο από τη δική της μονάδα παραγωγής ενέργειας

Κατά την τροφοδοσία συνεργείων που διαθέτουν ηλεκτρικούς φούρνους κενού όλων των τύπων, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι η διακοπή της παροχής ρεύματος στις αντλίες κενού οδηγεί σε ατύχημα και απόρριψη ακριβών προϊόντων. Αυτοί οι φούρνοι πρέπει να ταξινομηθούν ως δέκτες ισχύος Κατηγορίας Ι.

Δείτε επίσης:Τυπικά συστήματα τροφοδοσίας για επιχειρήσεις