Strømordninger for brugere af den anden kategori

For at sikre en pålidelig forsyning af energiforbrugere af kategori II skal netværksordningen have backup-elementer, der sættes i drift (efter svigt af hovedelementerne) af servicepersonalet. I dette tilfælde kan der være tale om direkte reduktion af 6-20 kV ledninger, transformere og 0,4 kV ledninger, samt gensidig reduktion af individuelle netværkselementer (transformatorer gennem et 0,4 kV netværk, overskridelse af 6-50 kV ledninger og transformere gennem en 0,4 kV).

Derfor består det grundlæggende princip for konstruktion af et distributionsnetværk til forsyning af kategori II-modtagere af en kombination af 6-20 kV sløjfeledninger, der giver tovejsforsyning til hver transformerstation og 0,4 kV sløjfeledninger forbundet til en eller forskellige transformertransformerstationer. krafttransformatorstationer. Det er også tilladt at bruge automatiserede ordninger (multi-beam, to-beam), hvis deres brug øger de reducerede omkostninger ved byens elnet med højst 5%.

Typiske strømforsyningsordninger til industrianlæg

Kredsløbet vist i fig.1, giver mulighed for tovejs strømforsyning af transformatorstationen via et netværk med en spænding på 6-20 kV og bøsninger på 0,4 kV, forbundet til konturlinjer med en spænding på 0,4 kV, og er beregnet til strømforsyning af modtagere af kategori II og III.

Figur 1. Strømskema for forbrugere i kategori II (6-20 kV og 0,4 kV netværksskema)

Transformatorstationernes effekt vælges med en reserve i tilfælde af fodring af forbrugere forbundet til 0,4 kV sløjfeledninger, der kommer ud af en transformerstation, dvs. transformatorens effekt skal være tilstrækkelig til at sikre begrænset begrænsning af forbrugernes forsyning.

0,4 kV-nettet kan fungere i lukket tilstand, og derfor vil transformatorernes transformatorstationer virke parallelt på tværs af 0,4 kV-nettet. I dette tilfælde skal strømforsyningen til transformatorstationen gennem 6-20 kV-linjerne udføres fra én kilde, og automatiske omvendte strømenheder er installeret i 0,4 kV-transformatorkredsløbet.

I fig. 1 sløjfe distributionsledninger med en spænding på 0,4 kV kategori II strømmodtagere (a1, a2, b1, b2, l1, l2). Kategori III-modtagere (c1, d1) fødes fra ikke-redundante radiale linjer eller separate indgange til dem.

Til levering af kategori II-bruger har c2 to indgange fra TP2, og for brugere a1 og a2 - en linje fra én kilde (TP1). En sådan strømforsyningsordning er tilladt, hvis der er en centraliseret reserve af transformere i bynettet og muligheden for at udskifte en beskadiget transformer inden for 24 timer.

Strømforsyning til forbrugerne b1, b2 og l1, l2 udføres af sløjfelinjer med en spænding på 0,4 kV, der forbinder TP1 og TP2 samt TP2 og TP3.

Konturlinjer med en spænding på 0,4 kV indeholder en speciel distributionsanordning, det såkaldte tilslutningspunkt (P1, P2), hvis design giver mulighed for at installere sikringer på ledninger, der passer til det.

I normal tilstand er distributionsnettet med en spænding på 0,4 kV ved tilslutningspunktet åbent, og hver transformatorstation forsyner sit eget område af netværket. Under disse forhold vælges tværsnittene af ledninger fra linjer med en spænding på 6 — 20 kV og 0,4 kV og transformatorernes effekt.

De valgte parametre kontrolleres yderligere under de forhold, der er et resultat af overtrædelser af normal tilstand. Så tværsnittet af ledninger med en spænding på 6-20 kV skal sikre passage af al kraften fra transformatorstationerne forbundet til sløjfelinjen. På lignende måde vælges tværsnittet af 0,4 kV ledninger, dvs. Tværsnittet af ledningerne skal sikre passage af al den strøm, der er forbundet til konturlinjen med en spænding på 0,4 kV (i vores eksempel er disse kræfterne for forbrugerne a1 og a2, eller l1 og l2, eller b1 og b2 ). Tværsnittet af indgangene til brugeren c2 tages i overensstemmelse med strømforsyningsforholdene for denne bruger, en indgang ad gangen i tilfælde af en nødsituation, den anden er afbrudt.

Effekten af ​​transformatorerne i transformatorstationen vælges under hensyntagen til den alternative udgang af nabotransformatorer fra drift og overskud af strøm til forbrugere, der kun forsynes af 0,4 kV-ledninger. Så i tilfælde af fejl på transformer TP2, skal forbrugerbelastning b2 modtage strøm fra TP1 efter installation af sikring F11, og forbrugerbelastning l1 - fra TP3 efter installation af sikring F17.I tilfælde af transformator TP3-fejl modtager forbrugerbelastningen l2 strøm fra TP2, og belastningen d1 frakobles i perioden med reparation eller udskiftning af beskadiget transformer TP3.

Effekten af ​​transformeren TP1 skal således bestemmes under hensyntagen til behovet for at forsyne forbrugeren b2, og kraften af ​​transformeren TPZ - under hensyntagen til behovet for at forsyne forbrugeren l1.

Transformatorens TP2 effekt skal bestemmes under hensyntagen til behovet for at forsyne den største af strømbelastningerne for forbrugerne b1 og l2 (se fig. 1). Transformatorens reserveeffekt bestemmes af konfigurationen af ​​0,4 kV spændingsnetværket, og i princippet er det muligt at installere transformere i transformatorstationen med en sådan effekt, som ville være tilstrækkelig til at opfylde behovene hos alle brugere af den frakoblede transformer understationer. I dette tilfælde vil omkostningerne ved at bygge netværket dog stige kraftigt.

Hvis der er installeret en sikring ved tilslutningspunktet P1, vil 0,4 kV-sløjfeledningen blive lukket, og transformatortransformatorerne (hvis de opfylder betingelsen for paralleldrift) vil blive forbundet med hinanden ved paralleldrift gennem et 0,4 kV-netværk. I dette tilfælde kaldes netværket semi-lukket. I et sådant netværk er niveauet af energitab minimalt, kvaliteten af ​​den energi, der leveres til brugeren, forbedres, og netværkets pålidelighed øges.

Som det kan ses af fig. 1, medfølger transformere tilsluttet kun én ledning med en spænding på 6-20 kV til paralleldrift.Transformatorer kan også tilsluttes paralleldrift, hvis effekt leveres af forskellige 6-20 kV distributionsledninger, der kun stammer fra én kilde, for at undgå at føde et kortslutningspunkt i et 6-20 kV netværk gennem spænding 0,4 kV fra en paralleldriftstransformator i kredsløbene til transformere 0,33 kV, skal der installeres automatiske omvendte strømforsyninger.

Når et netværk med en spænding på 0,4 kV fungerer i en lukket tilstand, installeres sikringer med en mærkestrøm på to til tre trin mindre end på hovedsektionerne af en 0,4 kV-ledning og en transformerstation ved tilslutningspunkterne.

Hvis sektionen af ​​0,4 kV-sløjfeledningen er beskadiget, for eksempel ved punkt K1 (se fig. 1), er sikring P1 og sikringen af ​​hovedet på denne ledning i TP1 sprunget. Samtidig modtager brugeren fortsat strøm fra TP2. Lokalisering og bestemmelse af fejlens art samt den nødvendige kobling i netværket udføres af servicepersonale.

Ris. 2. Sløjfekredsløb i et netværk med en spænding på 6 — 20 kV og 0,4 kV

I mangel af sikring P1 i et lukket netværk med en spænding på 0,4 kV og en fejl ved punkt K1, bør sikringerne af hovedsektionerne af sløjfelinjen i TP1 og TP2 sprænge, ​​hvilket resulterer i, at elforsyningen til forbrugerne er afbrudt.

I diagrammet vist i fig. 1, er tabet af hvert element i netværket forbundet med en strømafbrydelse for individuelle brugere. I tilfælde af fejl, for eksempel i hovedet på en ledning med en spænding på 6-20 kV fra CPU1, bliver denne ledning sammen med TP1 og TP2 slukket af relæbeskyttelse på siden af ​​CPU1.Samtidig brænder sikringen P1. Som følge heraf afbrydes strømforsyningen til de forbrugere, der forsynes af TP1 og TP2.

Efter at have identificeret og lokaliseret det fejlbehæftede område, tændes afbryder P1, og sløjfelinjen modtager strøm fra CPU2, hvorved strømmen til TP1 og TP2 genoprettes.

Hvis transformeren er beskadiget i en af ​​transformatorstationerne, sprænger sikringerne på 6-20 kV-siden og sikringerne til tilslutningspunkterne. Som følge heraf afbrydes strømforsyningen til forbrugere forsynet af TP.

Bemærk, at placeringen af ​​den normale åbning af 6-20 kV sløjfeledningen (afbryder P1) afsløres som et resultat af beregningen baseret på minimumseffekt- eller energitab i netværkskredsløbet. Lad os bemærke funktionerne i konstruktionen af ​​lukkede netværk med en spænding på 0,4 kV, som er meget udbredt i udlandet. Tilstedeværelsen af ​​et lukket netværk med en spænding på 0,4 kV sikrer parallel drift af alle transformere i netværket.

Distributionsnettet på 6-20 kV skal udføres med radiale linjer med ensrettet strømforsyning. Redundans af individuelle netværkselementer i tilfælde af deres svigt udføres automatisk gennem et lukket netværk på 0,4 kV Samtidig leveres uafbrudt strømforsyning til forbrugerne i tilfælde af fejl på 6-20 kV ledninger og transformere, samt 0,4 kV-ledninger, afhængigt af den anvendte metode til deres beskyttelse (fig. 3).

Ris. 3. Lukket netværk med en spænding på 0,4 kV uden brug af beskyttelse

Ved sikring af 0,4 kV lukkede ledninger med sikringer afbrydes forbrugerne i tilfælde af skader på selve ledningerne.Hvis beskyttelsen af ​​netværket var baseret på princippet om selvdestruktion på tidspunktet for fejl på grund af afbrænding af kablet og afbrænding af dets isolering på begge sider, som det var i de første blindt lukkede netværk i USA, så kontinuiteten i strømforsyningen til forbrugerne ville kun blive forstyrret i tilfælde af nedbrud: ved 0,4 kV-indgange til dem.

Det angivne beskyttelsesprincip viste sig at være mest acceptabelt for netværk med enkeltlederkabler med kunstig isolering lagt i blokke. I netværk med fire-core kabler med papir-olie-isolering, der anvendes i vores land, skaber anvendelsen af ​​dette princip vanskeligheder.

Selvdestruktion ved fejlpunktet skyldes, at den lysbue, der opstår ved kortslutningspunktet, slukkes efter flere perioder på grund af dannelsen af ​​en stor mængde ikke-ioniserede gasser, der frigives under afbrændingen af ​​kabelisoleringen og netværkets lave spænding, som ikke er i stand til at opretholde regnbuen.

Den pålidelige slukning af lysbuen sker ved en spænding på 0,4 kV og en strøm gennem buen på 2,5-18 A. På skadestedet brænder kablet ud, dets ender er kodet med en sintret masse af kabelisoleringen. Men efterhånden som kortslutningseffekten steg, og kabeludbrændingsforholdene forværredes i amerikanske netværk, begyndte man at bruge afledere (grove sikringer), der lokaliserede den beskadigede sektion under en længere proces med at slukke lysbuen på stedet for kabelfejlen.

I modsætning til sløjfekredsløbet udføres valget af parametrene for individuelle netværkselementer i henhold til strømforsyningsstatus for alle dets brugere i normale og efter nødtilstande, som opstår i netværket, når dets elementer er beskadiget.

Tværsnittet af ledningerne med en spænding på 0,4 kV og transformatorernes effekt skal bestemmes under hensyntagen til flowfordelingen i et lukket netværk og kontrolleres under betingelserne for nødtilstand, når distributionsledninger er en og 6-20 kV output fra samarbejde med transformere. Samtidig skal ledningernes transmissionskapacitet og kraften fra de transformatorer, der forbliver i drift, være tilstrækkelige til at sikre driften af ​​alle brugere af netværket uden at begrænse deres effekt under nødtilstand. Tværsnittet af ledninger med en spænding på 6-20 kV skal også bestemmes under hensyntagen til nedlukning af andre 6-20 kV ledninger.

Netværket med en spænding på 0,4 kV gøres lukket uden brug af beskyttelse. 6-20 kV-nettet består af separate fordelingsledninger L1 og L2. På 0,4 kV-siden af ​​transformatorerne er der installeret automatiske returstrømsanordninger, som slukkes ved fejl i 6-20 kV-nettet (ledninger). eller transformere) og føre fejlstedet fra den ubeskadigede linje L2 gennem en transformer og et lukket netværk med en spænding på 0,4 kV. Maskinen slukkes kun, når energistrømmens retning er omvendt.

I tilfælde af fejl på fordelingsledningen med en spænding på 6-20 kV ved punkt K1, afbrydes ledning L1 fra processorsiden. Transformatorerne, der er forbundet til denne linje, er afbrudt fra 0,4 kV-netværket ved hjælp af automatiske omvendte strømanordninger installeret i transformatorstationen ved en spænding på 0,4 kV. På denne måde lokaliseres fejlens placering, og forsyningen af ​​0,4 kV forbrugere udføres af L2 og TP3.

Ved fejl i nettets punkt K2 med en spænding på 0,4 kV skal fejlstedet selvdestruere på grund af kabelafbrænding, og strømforsyningen kan kun afbrydes ved fejl på indgangene til forbruger.

Da brugen af ​​fænomenet spontan forbrænding af et firelederkabel med viskøs imprægneringsisolering stødte på betydelige vanskeligheder, begyndte automatiske omvendte strømanordninger med selektive sikringer, som er installeret på alle 0,4 kV-linjer, at blive brugt til at beskytte netværket.

Hvis 0,4 kV-ledningen er beskadiget, sprænger sikringerne i dens ender, og strømforsyningen til forbrugere, der er tilsluttet denne ledning, afbrydes. Da mængden af ​​forbrugerafbrydelser er lille, er kombinationen af ​​automatiske omvendte strømenheder med sikringer i nærværelse af et lukket netværk med en spænding på 0,4 kV mest almindelig i europæiske byer.

Lukkede netværk med en spænding på 0,4 kV bruges i vores land og i udlandet med strøm fra en enkelt kilde. Dette tillader brugen af ​​den enkleste enhed af en automatisk enhed med omvendt effekt. Når et lukket netværk drives af forskellige kilder og et kortvarigt fald i spændingen på busserne på en af ​​processorerne, ændres retningen af ​​strømstrømmen gennem de omvendte strømmaskiner. Sidstnævnte er slået fra, derfor er alle TP'er tilknyttet denne kilde slået fra.

I dette tilfælde skal de omvendte strømafbrydere være udstyret med automatiske genlukningsanordninger, der fungerer afhængigt af spændingsniveauet på transformatorernes sekundære side.Når spændingen genoprettes, tændes de slukkede automatiske reverse power-enheder automatisk, og netværkets lukkede kredsløb genoprettes. En automatisk genlukker komplicerer i høj grad bagerste strømafbrydere, fordi en automatisk luftafbryderaktuator og et dedikeret spændingsrelæ er påkrævet. Derfor har lukkede netkredsløb drevet af forskellige kilder ikke vundet udbredelse.

Det lukkede net med en spænding på 0,4 kV giver mere pålidelig strømforsyning til forbrugerne, reducerede tab af elektricitet i nettet og bedre spændingskvalitet for forbrugerne. Da et sådant netværk forsynes fra en enkelt kilde, kan det kun bruges til at forsyne kategori II-forbrugere.

På grundlag af et lukket kredsløb af et netværk med en spænding på 0,4 kV blev dets modifikation udviklet, hvilket sørgede for yderligere installation af automatiske overførselsafbrydere (ATS) i et netværk med en spænding på 6-20 kV, det indledende element i som er automatiske backup-enheder. I dette tilfælde er 0,4 kV-nettet beskyttet af sikringer.