Energischeman för användare av den andra kategorin

För att säkerställa en tillförlitlig försörjning av energiförbrukare i kategori II måste nätverksschemat ha reservelement som sätts i drift (efter fel på huvudelementen) av servicepersonalen. I detta fall kan det förekomma direkt reduktion av 6-20 kV-ledningar, transformatorer och 0,4 kV-ledningar, samt ömsesidig reduktion av enskilda nätelement (transformatorer genom ett 0,4 kV-nät, överskott av 6-50 kV-ledningar och transformatorer genom en 0,4 kV).

Därför består grundprincipen för konstruktion av ett distributionsnät för försörjning av kategori II-mottagare av en kombination av 6-20 kV slingledningar som ger dubbelriktad matning till varje transformatorstation och 0,4 kV slingledningar anslutna till en eller olika transformatorstationer. kraftstationer. Det är också tillåtet att använda automatiserade system (multi-beam, two-beam) om deras användning ökar de minskade kostnaderna för stadens elnät med högst 5%.

Typiska strömförsörjningsscheman för industrianläggningar

Kretsen som visas i fig.1, ger möjlighet till tvåvägsströmförsörjning av transformatorstationen genom ett nätverk med en spänning på 6-20 kV och bussningar på 0,4 kV, anslutna till konturledningar med en spänning på 0,4 kV, och är avsedd för att driva mottagare av kategorierna II och III.

Figur 1. Energischema för konsumenter i kategori II (6-20 kV och 0,4 kV nätverksschema)

Transformatorstationernas effekt väljs med en reserv vid matning av förbrukare anslutna till 0,4 kV-slingledningar som kommer ut från en transformatorstation, d.v.s. transformatorns effekt måste vara tillräcklig för att säkerställa begränsad begränsning av konsumenternas försörjning.

0,4 kV-nätet kan arbeta i slutet läge och därför kommer transformatorerna i transformatorstationen att befinnas arbeta parallellt över 0,4 kV-nätet. I det här fallet måste strömförsörjningen till transformatorstationen genom 6-20 kV-ledningarna utföras från en källa, och automatiska omvända kraftenheter är installerade i 0,4 kV-transformatorkretsen.

I fig. 1 slinga distributionsledningar med en spänning på 0,4 kV kategori II effektmottagare (a1, a2, b1, b2, l1, l2). Kategori III-mottagare (c1, d1) matas från icke-redundanta radiella linjer eller separata ingångar till dem.

För leverans av kategori II-användare har c2 två ingångar från TP2, och för användare a1 och a2 - en linje från en källa (TP1). Ett sådant strömförsörjningssystem är tillåtet om det finns en centraliserad reserv av transformatorer i stadsnätet och möjligheten att ersätta en skadad transformator inom 24 timmar.

Strömförsörjning för konsumenterna b1, b2 och l1, l2 utförs av slingledningar med en spänning på 0,4 kV som ansluter TP1 och TP2, samt TP2 och TP3.

Konturlinjer med en spänning på 0,4 kV innehåller en speciell distributionsanordning, den så kallade anslutningspunkten (P1, P2), vars design ger möjlighet att installera säkringar på ledningar som är lämpliga för det.

I normalt läge är distributionsnätet med en spänning på 0,4 kV vid anslutningspunkten öppet och varje transformatorstation försörjer sitt eget område av nätverket. Under dessa förhållanden väljs tvärsnitten av ledningar från ledningar med en spänning på 6 — 20 kV och 0,4 kV och kraften hos transformatorerna.

De valda parametrarna kontrolleras ytterligare under de förhållanden som härrör från normallägesöverträdelser. Så tvärsnittet av linjer med en spänning på 6-20 kV måste säkerställa passagen av all kraft från transformatorstationerna som är anslutna till slinglinjen. På liknande sätt väljs tvärsnittet av 0,4 kV-linjer, dvs. trådarnas tvärsnitt måste säkerställa passagen av all kraft som är ansluten till konturlinjen med en spänning på 0,4 kV (i vårt exempel är dessa krafterna för konsumenterna a1 och a2, eller l1 och l2, eller b1 och b2 ). Tvärsnittet av ingångarna till användaren c2 tas i enlighet med strömförsörjningsförhållandena för denna användare, en ingång i taget i händelse av en nödsituation, den andra är frånkopplad.

Effekten av transformatorerna i transformatorstationen väljs med hänsyn till den alternativa utgången av angränsande transformatorer från drift och överskottet av kraft till konsumenter som endast försörjs av 0,4 kV-ledningar. Så, i händelse av fel på transformatorn TP2, bör konsumentlasten b2 få ström från TP1 efter installation av säkring F11, och konsumentbelastning l1 - från TP3 efter installation av säkring F17.I händelse av fel på transformator TP3 får konsumentlasten l2 ström från TP2 och lasten d1 frånkopplad under reparations- eller utbytesperioden av skadad transformator TP3.

Sålunda måste effekten hos transformatorn TP1 bestämmas med hänsyn till behovet av att försörja konsumenten b2, och effekten hos transformatorn TPZ - med hänsyn till behovet av att försörja konsumenten l1.

Effekten hos transformatorn TP2 måste bestämmas med hänsyn till behovet av att försörja den största av kraftbelastningen för konsumenterna b1 och l2 (se fig. 1). Transformatorns reserveffekt bestäms av konfigurationen av 0,4 kV-spänningsnätet, och i princip är det möjligt att installera transformatorer i transformatorstationen med sådan effekt, vilket skulle vara tillräckligt för att möta behoven hos alla användare av den frånkopplade transformatorn transformatorstationer. I det här fallet kommer dock kostnaden för att bygga nätet att öka kraftigt.

Om en säkring är installerad vid anslutningspunkt P1, kommer 0,4 kV-slingledningen att stängas och transformatortransformatorerna (om de uppfyller villkoret för parallelldrift) kopplas till varandra genom parallelldrift genom ett 0,4 kV-nät. I det här fallet kallas nätverket halvstängt. I ett sådant nätverk är nivån av energiförluster minimal, kvaliteten på den energi som levereras till användaren förbättras och nätets tillförlitlighet ökar.

Som framgår av fig. 1 ingår transformatorer anslutna till endast en ledning med en spänning på 6-20 kV för parallelldrift.Transformatorer kan också kopplas till parallelldrift, vars effekt tillhandahålls av olika 6-20 kV distributionsledningar som kommer från endast en källa, för att undvika matning av en kortslutningspunkt i ett 6-20 kV nät genom spänning 0,4 kV från en parallelldrift transformator i kretsar av transformatorer 0,33 kV, automatiska omvända kraftenheter måste installeras.

När ett nätverk med en spänning på 0,4 kV arbetar i ett stängt läge, installeras säkringar med en märkström på två till tre steg mindre än på huvudsektionerna av en 0,4 kV-ledning och en transformatorstation vid anslutningspunkterna.

Om sektionen av 0,4 kV-slingledningen är skadad, till exempel vid punkt K1 (se fig. 1), går säkring P1 och säkringen på huvudet på denna ledning i TP1. Samtidigt fortsätter användaren att få ström från TP2. Lokalisering och bestämning av felets karaktär, samt nödvändig omkoppling i nätverket, utförs av servicepersonal.

Ris. 2. Slingkrets i ett nätverk med en spänning på 6 — 20 kV och 0,4 kV

I avsaknad av säkring P1 i ett slutet nätverk med en spänning på 0,4 kV och ett fel vid punkt K1, bör säkringarna i huvudsektionerna av slinglinjen i TP1 och TP2 gå, vilket resulterar i att elförsörjningen till konsumenterna avbryts.

I diagrammet som visas i fig. 1 är förlusten av varje element i nätverket associerad med ett strömavbrott för enskilda användare. Vid fel, till exempel i huvudet på en ledning med en spänning på 6-20 kV från CPU1, stängs denna linje, tillsammans med TP1 och TP2, av av reläskydd på sidan av CPU1.Samtidigt brinner säkringen P1. Som ett resultat avbryts strömförsörjningen till de konsumenter som försörjs av TP1 och TP2.

Efter att ha identifierat och lokaliserat det felaktiga området, slås brytaren P1 på och slinglinjen får ström från CPU2, vilket återställer strömmen till TP1 och TP2.

Om transformatorn är skadad i någon av transformatorstationerna går säkringarna på 6-20 kV-sidan och säkringarna i anslutningspunkterna. Som ett resultat avbryts strömförsörjningen till konsumenter som försörjs av TP.

Observera att platsen för den normala öppningen av 6-20 kV-slingledningen (frånskiljare P1) avslöjas som ett resultat av beräkningen baserad på minsta effekt- eller energiförluster i nätverkskretsen. Låt oss notera funktionerna i konstruktionen av slutna nätverk med en spänning på 0,4 kV, som används ofta utomlands. Närvaron av ett slutet nätverk med en spänning på 0,4 kV säkerställer parallell drift av alla transformatorer i nätverket.

Distributionsnätet på 6-20 kV bör utföras med radiella linjer med enkelriktad strömförsörjning. Redundans av enskilda nätverkselement i händelse av deras fel utförs automatiskt genom ett slutet nätverk på 0,4 kV. Samtidigt tillhandahålls oavbruten strömförsörjning till konsumenterna vid fel på 6-20 kV ledningar och transformatorer, samt 0,4 kV-ledningar, beroende på vilken metod som används för deras skydd (Fig. 3).

Ris. 3. Slutet nät med en spänning på 0,4 kV utan användning av skydd

Vid skydd av stängda 0,4 kV ledningar med säkringar kopplas konsumenterna bort vid skador på själva ledningarna.Om skyddet av nätverket var baserat på principen om självförstörelse vid felpunkten på grund av brinnande av kabeln och bränning av dess isolering på båda sidor, som det var i USA:s första blindt stängda nätverk, då kontinuiteten i strömförsörjningen till konsumenterna skulle störas endast i händelse av haveri: vid 0,4 kV-ingångar till dem.

Den angivna skyddsprincipen visade sig vara mest acceptabel för nätverk med enlediga kablar med konstgjord isolering i block. I nätverk med fyrkärniga kablar med pappers-oljeisolering som används i vårt land skapar tillämpningen av denna princip svårigheter.

Självförstörelse vid felpunkten beror på det faktum att ljusbågen som uppstår vid kortslutningspunkten släcks efter flera perioder på grund av bildandet av en stor mängd icke-joniserade gaser som frigörs under förbränningen av kabelisoleringen och den låga spänningen i nätverket, som inte klarar av att upprätthålla regnbågen.

Den tillförlitliga släckningen av bågen sker vid en spänning på 0,4 kV och en ström genom bågen på 2,5-18 A. På platsen för skadan brinner kabeln ut, dess ändar är kodade med en sintrad massa av kabelisoleringen. Men när kortslutningseffekten ökade och kabelutbränningsförhållandena förvärrades i amerikanska nätverk, började avledare (grova säkringar) användas, som lokaliserade den skadade sektionen under en långvarig process för att släcka ljusbågen vid platsen för kabelfelet.

Till skillnad från slingkretsen utförs valet av parametrarna för enskilda nätverkselement enligt strömförsörjningsstatusen för alla dess användare i normala och efter nödlägen, som uppstår i nätverket när dess element är skadade.

Tvärsnittet av ledningarna med en spänning på 0,4 kV och transformatorernas effekt måste bestämmas med hänsyn till flödesfördelningen i ett slutet nätverk och kontrolleras under nödlägesförhållandena när distributionsledningarna är en och 6-20 kV resultat från att arbeta tillsammans med transformatorer. Samtidigt måste ledningarnas överföringskapacitet och kraften hos de transformatorer som är kvar i drift vara tillräckliga för att säkerställa driften av alla användare av nätet utan att begränsa deras effekt under nödläge. Tvärsnittet av ledningar med en spänning på 6-20 kV måste också bestämmas, med hänsyn tagen till avvecklingen av andra 6-20 kV-ledningar.

Nätet med en spänning på 0,4 kV görs stängt utan att använda skydd. 6-20 kV-nätet består av separata distributionsledningar L1 och L2. På transformatorernas 0,4 kV-sida installeras automatiska backeffektsanordningar som stängs av vid fel i 6-20 kV-nätet (ledningar). eller transformatorer) och mata felplatsen från den oskadade ledningen L2 genom en transformator och ett slutet nät med en spänning på 0,4 kV. Maskinen stängs av endast när energiflödets riktning är omvänd.

Vid fel på distributionsledningen med en spänning på 6-20 kV vid punkt K1, kopplas ledningen L1 från processorsidan. Transformatorerna som är anslutna till denna linje kopplas bort från 0,4 kV-nätverket med automatiska reverserande kraftenheter installerade i transformatorstationen vid en spänning på 0,4 kV. På så sätt lokaliseras felplatsen och försörjningen av 0,4 kV-förbrukare utförs av L2 och TP3.

Vid fel i punkt K2 i nätet med en spänning på 0,4 kV måste felplatsen självförstöras på grund av kabelbränning och strömförsörjningen kan avbrytas endast vid fel på ingångarna till konsument.

Eftersom användningen av fenomenet spontan förbränning av en fyrkärnig kabel med viskös impregneringsisolering stötte på betydande svårigheter, började automatiska omvända kraftenheter med selektiva säkringar, som är installerade på alla 0,4 kV-linjer, användas för att skydda nätverket.

Om 0,4 kV-ledningen skadas, går säkringarna i dess ändar och strömförsörjningen till konsumenter som är anslutna till denna ledning avbryts. Eftersom volymen av konsumentavbrott är liten, är kombinationen av automatiska omvända kraftenheter med säkringar i närvaro av ett slutet nätverk med en spänning på 0,4 kV vanligast i europeiska städer.

Slutna nät med en spänning på 0,4 kV används i vårt land och utomlands med ström från en enda källa. Detta tillåter användning av den enklaste enheten av en automatisk enhet med omvänd effekt. När ett slutet nätverk drivs av olika källor och en kortvarig minskning av spänningen på bussarna till en av processorerna, ändras riktningen på kraftflödet genom de omvända kraftmaskinerna. De senare är avstängda, därför är alla TP:er associerade med denna källa avstängda.

I detta fall måste de omvända strömbrytarna vara utrustade med automatiska återstängningsanordningar som fungerar beroende på spänningsnivån på transformatorernas sekundära sida.När spänningen återställs, slås de avstängda automatiska reverseffektenheterna på automatiskt och den slutna kretsen i nätverket återställs. En automatisk återstängare komplicerar kraftigt bakre effektbrytare eftersom ett automatiskt luftavstängningsdon och ett dedikerat spänningsrelä krävs. Därför har slutna nätkretsar som drivs av olika källor inte vunnit utbredning.

Det slutna nätet med en spänning på 0,4 kV ger mer tillförlitlig strömförsörjning till konsumenterna, minskade elförluster i nätet och bättre spänningskvalitet för konsumenterna. Eftersom ett sådant nätverk försörjs från en enda källa, kan det endast användas för att försörja kategori II-konsumenter.

På basis av en sluten krets av ett nätverk med en spänning på 0,4 kV utvecklades dess modifiering, vilket möjliggör ytterligare installation av automatiska överföringsomkopplare (ATS) i ett nätverk med en spänning på 6-20 kV, det initiala elementet i som är automatiska backup-enheter. I detta fall är 0,4 kV-nätet skyddat av säkringar.