Typické schémy napájania pre spotrebiteľov elektriny

Výkonové prijímače kategórie I, II a III vzhľadom na stupeň spoľahlivosti napájacieho zdroja kladú rôzne požiadavky na napájacie zdroje a obvody.

Výkonové prijímače I. kategórie musia byť napájané elektrinou z dvoch nezávislých vzájomne redundantných zdrojov energie a prerušenie ich napájania pri výpadku napájania z jedného zdroja je možné povoliť len na čas automatického obnovenia napájania.

Na napájanie vyhradenej skupiny prijímačov kategórie I je potrebné zabezpečiť dodatočné napájanie z tretieho nezávislého vzájomne redundantného zdroja energie. Nezávislý zdroj energie pre napájací prijímač alebo skupinu napájacích prijímačov sa nazýva zdroj energie, ktorý udržiava napätie v medziach regulovaných PUE pre post-núdzový režim, keď zlyhá na inom alebo inom zdroji energie týchto prijímačov.

Nezávislé zdroje energie zahŕňajú dve sekcie alebo zbernicové systémy jednej alebo dvoch elektrární a rozvodní za predpokladu, že sú splnené tieto dve podmienky:

1) každá sekcia alebo zbernicový systém je napájaná z nezávislého zdroja energie;

2) sekcie (systémy) autobusov nie sú navzájom prepojené alebo majú spojenie, ktoré sa automaticky preruší v prípade poruchy jednej sekcie (systému) autobusov.

Miestne elektrárne, elektrárne energetického systému, špeciálne jednotky neprerušiteľného napájania, akumulátory atď. Alebo ak zálohovanie napájania nie je ekonomicky realizovateľné, vykoná sa technologické zálohovanie.

Napájanie energetických prijímačov kategórie I s obzvlášť zložitým technologickým procesom, ktorý si vyžaduje dlhý čas na obnovenie prevádzkového režimu, za prítomnosti technicko-ekonomických štúdií, je realizované dvomi nezávislými vzájomne redundantnými zdrojmi energie, ktoré podliehajú dodatočným požiadavky určené z charakteristík technologického procesu.

Časť schémy napájania priemyselného podniku s použitím charakteristických výpočtových jednotiek: T1, T2 - výkonové transformátory systému; GPP – hlavná upínacia stanica; RP – rozvodňa; M - elektromotory; 1 – prijímač elektriny; 2 — zbernice distribučného uzla alebo hlavnej zbernice; 3 — zbernice rozvodného zariadenia trafostanice pre napätie do 1 kV; 4 — transformátory znižovacej transformovne; 5 — zbernice rozvodnej stanice (RR); 6 — pneumatiky GPP; 7 — vedenia zásobujúce podnik

Napájacie prijímače kategórie II poskytujú elektrinu z dvoch nezávislých, vzájomne redundantných zdrojov energie. Pre napájacie prijímače kategórie II sú v prípade výpadku napájania z jedného zdroja napájania povolené prerušenia napájania na čas potrebný na zapnutie záložného napájania činnosťou personálu alebo mobilného operačného tímu. PUE umožňuje napájanie prijímačov pre elektrina:

• II. kategória – na jednom nadzemnom vedení vrátane káblovej vložky, ak sa predpokladá možnosť núdzovej opravy tohto vedenia na dobu nie dlhšiu ako 1 deň;

• Kategória I – jedno káblové vedenie pozostávajúce z najmenej dvoch káblov pripojených k jednému spoločnému zariadeniu;

• Kategória II — z jedného transformátora pri existencii centralizovanej zálohy transformátorov a možnosti výmeny poškodeného transformátora v časovom období nie dlhšom ako 1 deň.

Pre energetické prijímače III. kategórie sa napájanie vykonáva z jedného zdroja energie za predpokladu, že prerušenia dodávky energie potrebné na opravu alebo výmenu poškodeného prvku napájacej sústavy nepresiahnu 1 deň.

Vnútorné napájanie

Radiálne silové obvody pre spotrebiteľov elektriny. Radiálne okruhy sú tie, v ktorých je elektrina z elektrárne (podnikovej elektrárne, rozvodne alebo distribučného miesta) prenášaná priamo do dielenskej rozvodne bez odbočiek pozdĺž cesty na zásobovanie ďalších spotrebiteľov. Takéto obvody majú veľa odpojovacích zariadení a elektrických vedení. Na základe toho môžeme konštatovať, že použitie schém radiálneho výkonu by sa malo používať iba na napájanie dostatočne výkonných spotrebiteľov.

Na obr. 1 sú znázornené typické schémy radiálneho napájania spotrebiteľov elektriny pre interné (externé) napájacie systémy priemyselných podnikov. Schéma na obr. 1 a je určený na napájanie používateľov kategórie III alebo používateľov kategórie II, kde je povolený výpadok prúdu na 1-2 dni.

Schéma na obr. 1, b je určený pre spotrebiteľov kategórie II, pre ktorých môže byť povolený výpadok prúdu najviac na 1-2 hodiny. Schéma na obr. 1, c je určený na zásobovanie spotrebiteľov I. kategórie, ale používa sa aj na zásobovanie spotrebiteľov II. napríklad uvoľnenie ložísk).

Ryža. 1. Typické radiálne silové obvody vo vnútornom a vonkajšom napájacom systéme priemyselného závodu

Jednoznačne sa odporúčajú hlavné napájacie obvody pre spotrebiteľov elektriny používané vo vnútornom napájacom systéme podnikov, keď je veľa spotrebiteľov a radiálne energetické schémy. Typicky diaľkové okruhy poskytujú pripojenie piatich až šiestich rozvodní s celkovou užívateľskou kapacitou nie väčšou ako 5000-6000 kVA.

Na obr. 2 znázorňuje typický obvod napájania. Táto schéma sa vyznačuje zníženou spoľahlivosťou napájania, ale umožňuje znížiť počet zariadení na odpojenie napätia a úspešnejšie organizovať používateľov energie v skupine piatich až šiestich rozvodní.

Ryža. 2. Typický hlavný napájací obvod vo vnútornom napájacom systéme priemyselného závodu

Ryža. 3.Typický dvojlinkový napájací obvod vo vnútornom napájacom systéme priemyselného závodu

Ak je potrebné zachovať výhody diaľničných okruhov a zabezpečiť vysokú spoľahlivosť napájania, použite systém dvojitých tranzitných (priechodných) diaľnic (obr. 3). V tejto schéme je v prípade poruchy akéhokoľvek vysokonapäťového napájacieho vedenia napájanie spoľahlivo zabezpečené cez druhé vedenie automatickým prepínaním spotrebiteľov na nízkonapäťovú časť transformátora, ktorá zostáva v prevádzke. Toto prepnutie nastáva s časom 0,1-0,2 s, čo prakticky neovplyvňuje napájanie užívateľov.

Zmiešané schémy napájania pre spotrebiteľov elektriny. V praxi navrhovania a prevádzky napájacích systémov pre priemyselné podniky je zriedkavé nájsť schémy postavené iba na radiálnom alebo iba na kmeňovom princípe , Zvyčajne sú radiálne napájaní veľkí a zodpovední používatelia alebo prijímače.

Strední a malí spotrebitelia sú zoskupení a ich jedlo sa robí podľa základného princípu. Toto riešenie vám umožňuje vytvoriť internú schému napájania s najlepšími technickými a ekonomickými ukazovateľmi. Na obr. 4 znázorňuje takúto schému zmiešaného napájania.

Ryža. 4. Typická schéma zmiešaného napájania (radiálne-hlavné) vo vnútornom systéme napájania priemyselného podniku

Externé napájanie

Je napájaný z elektrickej siete bez vlastných elektrární. Na obr. 5 sú znázornené schémy napájania priemyselných zariadení, ktoré sú napájané iba elektrickými systémami. Na obr. 5a znázorňuje diagram radiálneho posuvu.Tu sa napätie externej napájacej siete zhoduje s najvyšším napätím siete územia vo vnútri podniku (vnútorný energetický systém), takže pre podnik ako celok nie je potrebná žiadna transformácia. Takéto schémy napájania sú typické pre napájanie hlavne pri napätiach 6, 10 a 20 kV.

Na obr. 5, b je znázornená schéma takzvaného hlbokého blokového vstupu 20-110 kV a menej často 220 kV, keď je napätie z elektrizačnej sústavy bez transformácie zavádzané podľa schémy dvojitej tranzitnej (priechodnej) diaľnice do vnútornej území podniku. V tejto schéme sú pri napätí 35 kV priamo v budovách dielní inštalované znižovacie transformátory a majú nižšie napätie 0,69 — 0,4 kV.

Pri napätí elektrizačnej sústavy 110 – 220 kV je však priamy prevod z 0,69 – 0,4 kV pre komerčné siete zvyčajne nepraktický z dôvodu relatívne nízkeho celkového výkonu spotrebiteľov v jednotlivom obchode. V takýchto prípadoch sa môže odporučiť prechodná konverzia na napätie 10 – 20 kV v niekoľkých medziľahlých znižovacích rozvodniach, z ktorých každá musí zásobovať svoju vlastnú skupinu predajní.

V prípade veľkých pecí alebo špeciálnych konverzných zariadení s vysokým výkonom môže byť vhodné previesť napätie 110 alebo 220 kV priamo na procesné napätie (zvyčajne iné ako 0,69 alebo 0,4 kV) inštaláciou špeciálnych transformátorov na zníženie napätia priamo na toto napätie. v budovách dielní.

Na obr.5, c ukazuje možnú schému napájania pre priemyselný podnik s prítomnosťou transformácie vykonávanej v mieste prechodu z vonkajšej na vnútornú schému napájania, ktorá je typická pre podniky s významným výkonom a veľkým územím. Na obr. 5, d, je uvedený diagram pod podmienkou transformácie na dve napätia, ktoré sú charakteristické pre výkonné jednotky (dielne) podnikov nachádzajúcich sa vo veľkej vzdialenosti od seba.

Napájanie z elektrizačnej sústavy, ak má priemyselný podnik vlastnú elektráreň.

Ryža. 5. Typické schémy napájania pri napájaní priemyselných podnikov iba z energetického systému

Ryža. 6. Typické schémy napájania pri zásobovaní priemyselných podnikov z energetického systému a vlastnej elektrárne

Na obr. 6 sú znázornené typické schémy napájania priemyselných podnikov, ak má podnik vlastnú elektráreň. Na obr. 6 a schéma je uvedená pre prípad, keď sa umiestnenie elektrárne zhoduje so stredom elektrických záťaží podniku a napájanie podniku z energetického systému sa vykonáva pri napätí generátora.

Na obr. 6, b je znázornená schéma pre prípad, keď je elektráreň umiestnená vo vzdialenosti od stredu svojich elektrických záťaží, ale napájanie zo systému sa získava pri napätí generátora. Na obr. 6, c je znázornená schéma pre prípad, keď sa napájanie zo sústavy vykonáva pri zvýšenom napätí a distribúcia elektriny na území podniku nastáva pri napätí generátora Elektráreň závodu je umiestnená mimo stred elektrických záťaží.

Na obr.6, d znázorňuje obvod, ktorého podmienky sú podobné obvodu znázornenému na obr. 6, c, ale transformácia sa uskutočňuje pri dvoch napätiach. V diagramoch na obr. 5, b, d a obr. 6, d pre napájanie zo systému pri napätí 35 — 220 kV, možnosti znázornené na obr. 7. Schéma na obr. 7, a (bez spínačov na strane vysokého napätia) sa odporúča ako lacnejšia konštrukcia a nie menej spoľahlivá v prevádzke ako obvod na obr. 7, b.

Ryža. 7. Schémy pripojenia transformátorov GPP k napájacej sieti 35 – 220 kV elektrizačnej sústavy

Aplikácia schémy z obr. 7, ale je to možné iba v tých prípadoch, keď sa prevádzka zapínania a vypínania transformátorov nevykonáva každý deň, pretože dodržiavajú ekonomicky realizovateľný režim svojej práce. Ak sú transformátory vypnuté a zapnuté každý deň, zvoľte schému znázornenú na obr. 7, b.

Poháňa ho iba vlastná elektráreň. Na obr. 8 je znázornená schéma zásobovania spotrebiteľov elektriny z vlastnej elektrárne, ktorá je typická pre podniky vzdialené od sietí elektrizačnej sústavy; s rozvojom elektrifikácie sa však počet takýchto energetických schém bude naďalej znižovať.

Ryža. 8. Typická schéma napájania pri napájaní priemyselného podniku len z vlastnej elektrárne

Pri napájaní dielní, ktoré majú vákuové elektrické pece všetkých typov, treba mať na pamäti, že prerušenie napájania vákuových čerpadiel vedie k nehode a odmietnutiu drahých výrobkov. Tieto rúry by mali byť klasifikované ako energetické prijímače kategórie I.

Pozri tiež:Typické schémy napájania pre podniky