Typiska strömförsörjningssystem för elkonsumenter
Strömmottagare i kategorierna I, II och III med hänsyn till graden av tillförlitlighet hos strömförsörjningen ställer olika krav på strömkällor och kretsar.
Kategori I-strömmottagare måste förses med elektricitet från två oberoende ömsesidigt redundanta strömkällor, och avbrott i deras strömförsörjning i händelse av strömavbrott från en strömkälla får endast tillåtas under tiden för automatisk strömåterställning.
För att driva en dedikerad grupp av kategori I-mottagare måste ytterligare ström tillhandahållas från en tredje oberoende ömsesidigt redundant strömkälla. En oberoende strömkälla för en strömmottagare eller en grupp av strömmottagare kallas en strömkälla som håller spänningen inom de gränser som regleras av PUE:n för post-nödläge när det går sönder på en annan eller andra strömkällor hos dessa mottagare.
Oberoende kraftkällor inkluderar två sektioner eller bussystem av ett eller två kraftverk och transformatorstationer, förutsatt att följande två villkor är uppfyllda:
1) varje sektion eller bussystem i sin tur drivs av en oberoende strömkälla;
2) sektioner (system) av bussar är inte anslutna till varandra eller har en anslutning som automatiskt avbryts vid fel på en sektion (system) av bussar.
Lokala kraftverk, kraftverk, speciella avbrottsfria strömförsörjningsenheter, ackumulatorbatterier, etc. Eller om strömbackup inte är ekonomiskt genomförbart utförs teknisk backup.
Strömförsörjningen av kategori I-strömmottagare med en särskilt komplex teknisk process som kräver lång tid för att återställa driftläget, i närvaro av tekniska och ekonomiska studier, utförs av två oberoende ömsesidigt redundanta energikällor, som är föremål för ytterligare krav fastställda utifrån egenskaperna hos den tekniska processen.
Sektion av strömförsörjningsschemat för ett industriföretag med tillämpning av karakteristiska beräkningsenheter: T1, T2 — krafttransformatorer av systemet; GPP — huvudspännstation; RP — distributionsstation; M — elmotorer; 1 — mottagare av el; 2 — bussar av distributionsnod eller huvudbuss; 3 — bussar av transformatorstationens distributionsanordning för spänning upp till 1 kV; 4 — Transformatorer för transformatorstationer för nedtrappning. 5 — bussar från distributionsstation (RR); 6 — GPP-däck; 7 — linjer som försörjer företaget
Kategori II-strömmottagare ger el från två oberoende ömsesidigt redundanta strömkällor. För strömmottagare i kategori II, i händelse av strömavbrott från en strömkälla, tillåts strömavbrott under den tid som krävs för att slå på reservströmmen genom åtgärder av tjänstgörande personal eller det mobila driftteamet. PUE tillåter strömförsörjning av mottagare för elektricitet:
• Kategori II — på en luftledning, inklusive med en kabelinsats, om möjligheten till nödreparation av denna ledning förutses under högst 1 dag;
• Kategori I — en kabelledning bestående av minst två kablar anslutna till en gemensam enhet;
• Kategori II — från en transformator i närvaro av en centraliserad reserv av transformatorer och möjligheten att byta ut en skadad transformator inom en tidsperiod som inte är längre än 1 dag.
För strömmottagare i kategori III utförs strömförsörjningen från en enda strömkälla, förutsatt att avbrott i strömförsörjningen som är nödvändiga för reparation eller utbyte av ett skadat element i strömförsörjningssystemet inte överstiger 1 dag.
Intern strömförsörjning
Radiella kraftkretsar för elkonsumenter. Radiella kretsar är sådana där el från kraftverket (företagskraftverk, transformatorstation eller distributionspunkt) överförs direkt till verkstadens transformatorstation utan förgreningar längs vägen för att försörja andra konsumenter. Sådana kretsar har mycket frånkopplingsutrustning och kraftledningar. Baserat på detta kan vi dra slutsatsen att användningen av radiella energischeman endast bör användas för att driva tillräckligt kraftfulla konsumenter.
I fig. 1 visar typiska system för radiell strömförsörjning av elkonsumenter för interna (externa) strömförsörjningssystem för industriföretag. Diagrammet i fig. 1, och är avsedd för strömförsörjning kategori III-användare eller kategori II-användare, där strömavbrott är tillåtet i 1-2 dagar.
Diagrammet i fig. 1, b är avsedd för konsumenter av kategori II, för vilka strömavbrott kan tillåtas under högst 1-2 timmar. Diagrammet i fig. 1, c är avsedd att försörja konsumenter av kategori I, men används också för att försörja konsumenter av kategori II, som är av nationell ekonomisk betydelse i nationell skala, och avbrott i strömförsörjningen, vilket leder till brist på produkter (f. till exempel frigöring av lager).
Ris. 1. Typiska radiella kraftkretsar i det interna och externa strömförsörjningssystemet i en industrianläggning
Huvudströmförsörjningskretsar för elkonsumenter som används i företagens interna strömförsörjningssystem när det finns många konsumenter och radiella energischeman rekommenderas tydligt. Typiskt ger trunkkretsar anslutningen av fem till sex transformatorstationer med en total användarkapacitet på högst 5000-6000 kVA.
I fig. 2 visar en typisk strömförsörjningskrets. Detta schema kännetecknas av minskad strömförsörjningstillförlitlighet, men det gör det möjligt att minska antalet spänningsbortkopplingsenheter och att mer framgångsrikt organisera strömanvändare i en grupp av fem till sex transformatorstationer.
Ris. 2. En typisk huvudströmkrets i det interna strömförsörjningssystemet i en industrianläggning
Ris. 3.En typisk strömförsörjningskrets med två linjer i det interna strömförsörjningssystemet i en industrianläggning
När det är nödvändigt att bevara fördelarna med motorvägskretsar och säkerställa hög tillförlitlighet hos strömförsörjningen, använd ett system med dubbel transit (genom) motorvägar (Fig. 3). I detta schema, i händelse av fel på någon högspänningsförsörjningsledning, tillhandahålls ström tillförlitligt genom den andra ledningen genom automatisk omkoppling av konsumenter till lågspänningsdelen av transformatorn som förblir i drift. Denna omkoppling sker med en tid på 0,1-0,2 s, vilket praktiskt taget inte påverkar användarnas strömförsörjning.
Blandade kraftsystem för elkonsumenter. I praktiken av design och drift av strömförsörjningssystem för industriföretag är det sällsynt att hitta system byggda endast på radiell eller endast på stamprincipen.Vanligtvis matas stora och ansvarsfulla användare eller mottagare radiellt.
Medelstora och små konsumenter grupperas och deras mat görs enligt grundprincipen. Denna lösning låter dig skapa ett internt strömförsörjningsschema med de bästa tekniska och ekonomiska indikatorerna. I fig. 4 visar ett sådant blandat kraftförsörjningsschema.
Ris. 4. Typiskt schema för blandad strömförsörjning (radial-main) i det interna strömförsörjningssystemet i ett industriföretag
Extern strömförsörjning
Den drivs av elnätet utan egna kraftverk. I fig. 5 visar kraftförsörjningsscheman för industrianläggningar som endast drivs av elektriska kraftsystem. I fig. 5a visar ett radiellt matningsdiagram.Här sammanfaller spänningen i det externa försörjningsnätet med den högsta spänningen i nätverket i territoriet inom företaget (internt kraftsystem), så ingen transformation krävs för företaget som helhet. Sådana kraftscheman är typiska för strömförsörjningen huvudsakligen vid spänningar på 6, 10 och 20 kV.
I fig. 5, b visar ett schema för den så kallade djupa blockingången 20-110 kV och mindre ofta 220 kV, när spänningen från kraftsystemet utan transformation införs enligt schemat för en dubbel transit (genom) motorväg till den interna företagets territorium. I detta schema, vid en spänning på 35 kV, installeras nedtrappningstransformatorer direkt i verkstadsbyggnaderna och de har en lägre spänning på 0,69 — 0,4 kV.
Men vid kraftsystemspänningar på 110 — 220 kV är direkt omvandling från 0,69 — 0,4 kV för kommersiella nät vanligtvis opraktisk på grund av den relativt låga totala effekten hos konsumenterna i en enskild butik. I sådana fall kan mellankonvertering till en spänning på 10 — 20 kV rekommenderas vid flera mellanliggande nedtrappningsstationer, som var och en måste försörja sin egen grupp av butiker.
Vid stora ugnar eller speciella högeffektskonverteringsanläggningar kan det vara tillrådligt att omvandla 110 eller 220 kV-spänningen direkt till processspänningen (vanligtvis annan än 0,69 eller 0,4 kV) genom att installera speciella nedtrappningstransformatorer till denna direkt. i verkstadsbyggnaderna.
I fig.5, c visar ett möjligt strömförsörjningsschema för ett industriföretag med närvaron av en omvandling som utförs vid övergångspunkten från ett externt till ett internt strömförsörjningsschema, vilket är typiskt för företag med betydande kraft och ett stort territorium. I fig. 5, d, ett diagram ges under villkoret omvandling till två spänningar, vilket är karakteristiskt för kraftfulla enheter (verkstäder) av företag som ligger på ett betydande avstånd från varandra.
Kraftförsörjning från kraftsystemet om industriföretaget har eget kraftverk.
Ris. 5. Typiska kraftscheman när industriföretag endast drivs från kraftsystemet
Ris. 6. Typiska strömförsörjningsscheman vid försörjning av industriföretag från kraftsystemet och deras eget kraftverk
I fig. 6 visar typiska kraftförsörjningsscheman för industriföretag, om företaget har ett eget kraftverk. I fig. 6 och ett diagram ges för fallet när kraftverkets placering sammanfaller med centrum för företagets elektriska belastningar och tillförseln av företaget från kraftsystemet utförs vid generatorspänning.
I fig. 6, b visar ett diagram för fallet då kraftverket är beläget på ett avstånd från mitten av dess elektriska belastningar, men strömförsörjningen från systemet erhålls vid generatorns spänning. I fig. 6, c visar ett diagram för fallet när strömförsörjningen från systemet utförs vid ökad spänning och distributionen av el på företagets territorium sker vid generatorns spänning. Anläggningens kraftverk är beläget utanför centrum för elektriska belastningar.
I fig.6, d visar en krets vars tillstånd liknar den i FIG. 6, c, men omvandlingen utförs vid två spänningar. I diagrammen i Fig. 5, b, d och fig. 6, d för strömförsörjning från systemet vid en spänning på 35 — 220 kV, alternativen som visas i fig. 7. Diagrammet i fig. 7, a (utan omkopplare på högspänningssidan) rekommenderas som billigare i design och inte mindre tillförlitlig i drift än kretsen i fig. 7, b.
Ris. 7. Schema för anslutning av transformatorerna för GPP till strömförsörjningsnätet på 35 - 220 kV i kraftsystemet
Tillämpningen av schemat i fig. 7, men det är endast möjligt för de fall då driften av att slå på och av transformatorerna inte utförs varje dag, eftersom de observerar det ekonomiskt genomförbara arbetssättet. Om transformatorerna är avstängda och påslagna varje dag, välj schemat som visas i fig. 7, b.
Den drivs endast av sitt eget kraftverk. I fig. 8 visar ett diagram över elförbrukarnas försörjning från det egna kraftverket, vilket är typiskt för företag på avstånd från elnäten; Men med utvecklingen av elektrifiering kommer antalet sådana kraftsystem att fortsätta att minska.
Ris. 8. Typiskt strömförsörjningsschema när ett industriföretag endast drivs från det egna kraftverket
När man driver verkstäder som har vakuumelektriska ugnar av alla slag, bör man komma ihåg att avbrottet i strömförsörjningen till vakuumpumparna leder till en olycka och avvisande av dyra produkter. Dessa ugnar bör klassificeras som strömmottagare i kategori I.