Schemi di alimentazione interna per le imprese per 6-10 e 35-110 kV
Lo schema di alimentazione interna dell'impresa è sviluppato tenendo conto dell'ubicazione delle fonti di energia e dei consumatori, dei valori delle loro tensioni e potenze, dell'affidabilità richiesta, dell'ubicazione e della progettazione delle linee, delle sottostazioni di distribuzione e delle sottostazioni di trasformazione dell'officina, come così come i requisiti per il sistema di alimentazione.
L'affidabilità o l'economia del sistema aumentano se sono soddisfatte le seguenti condizioni:
a) il numero di stadi di trasformazione è ridotto e la sorgente di tensione più elevata è più vicina all'utente,
b) non sono previste linee e trasformatori speciali di backup (solitamente non funzionanti), tutti gli elementi del circuito in modalità normale devono essere sotto carico e funzionare separatamente, in caso di incidente di uno degli elementi (linea, trasformatore), il il riposo può funzionare con sovraccarico consentito, previsto dal PUE, e con l'esclusione di alcuni degli utenti irresponsabili.
c) in tutti i collegamenti del sistema di distribuzione dell'energia, a partire dalle sbarre del sistema di trasporto del gas e terminando con le sbarre per tensioni fino a 1000 V dall'officina TP, e talvolta dall'officina RP, viene eseguito il sezionamento del bus , e se i carichi della prima e della seconda categoria, viene fornito il commutatore automatico di trasferimento (ATS),
d) il funzionamento in parallelo di linee e trasformatori è previsto per carichi bruscamente variabili (laminatoi, potenti unità di saldatura, forni elettrici) o quando il commutatore automatico di trasferimento non fornisce la necessaria velocità di recupero di potenza determinata dalla modalità dei consumatori di energia . L'opzione del lavoro in parallelo è accettata solo con uno studio di fattibilità.
L'elettricità a tensioni di 6-10 kV è distribuita secondo i circuiti radiale e tronco.
I circuiti radiali (monostadio e bistadio) vengono utilizzati quando si posizionano i consumatori in direzioni diverse dalla fonte di alimentazione.
Nei piccoli impianti e per la consegna di grandi carichi concentrati vengono utilizzati schemi monostadio. Schemi a due livelli con RP intermedi sono implementati per le grandi e medie imprese con officine situate su un vasto territorio. I trasformatori dei TP commerciali e dei grandi ricevitori elettrici sono alimentati dall'RP intermedio. I trasformatori del negozio TP sono strettamente collegati alle linee e tutte le apparecchiature di commutazione sono installate sull'RP. In genere da quattro a cinque TP sono collegati a un RP.
Le catene radiali di più di due stadi appesantiscono la linea delle sezioni di testa, complicano la protezione e la commutazione.
In presenza di ricevitori elettrici di prima e seconda categoria, RP e sottostazioni sono alimentate da almeno due linee funzionanti separatamente. Se nell'officina predominano i ricevitori di terza categoria, allora è alimentata da una sottostazione con un trasformatore e l'alimentazione dei singoli carichi critici è preservata dai ponticelli tra le sottostazioni.
Uno schema radiale con un RP intermedio in cui sono soddisfatte le condizioni di cui sopra è mostrato in Fig. 1.
Riso. 1. Schema dell'alimentazione radiale dell'azienda
RP, TP1, TP4, TP5 e TP6 sono alimentati lungo le linee radiali del primo stadio. TP2 e TP3 sono alimentati attraverso le linee del secondo stadio. Tutti i dispositivi di commutazione si trovano su GPP e RP. Due trasformatori sono installati su TP1, TP2 e TPZ, ciascuno con un collegamento non funzionante alle linee di alimentazione. Ogni linea e trasformatore è progettato per coprire tutti i carichi della prima categoria e i principali carichi della seconda categoria In assenza di dati sulla natura dei carichi, ogni linea e trasformatore di cabine a due trasformatori viene selezionato sulla base di 60-70% del carico totale della sottostazione .
I bus GPP, RP, TP1, TP2 e TPZ sono separati (principio della separazione profonda). Le unità sezionali sono generalmente aperte e dispongono di un'unità ATS. In caso di guasto di qualsiasi elemento (linea o trasformatore), viene spento, viene attivato il dispositivo ATS del dispositivo sezionale che, una volta acceso, fornisce energia ai consumatori attraverso un elemento parallelo del circuito, utilizzando la sua capacità di sovraccarico .
Un trasformatore è installato su TP4, TP5 e TP6. Per alimentare i ricevitori di seconda categoria si fa un ponticello tra TP4 e TP5 lato 0,4 kV.Il throughput di ponticelli, cavi o sbarre a bassa tensione (nel caso di uno schema a blocchi trasformatore-bus), tra le sottostazioni, se necessario in condizioni di affidabilità, è considerato pari al 15-30% della capacità del trasformatore.
I ricevitori elettrici della seconda categoria non richiedono ridondanza speciale e quindi possono essere alimentati da un'unica fonte. Tuttavia, l'interruzione dell'alimentazione porta a perdite di produzione o danni causati dal costo del fermo della manodopera, dall'interruzione del processo tecnologico, dalla carenza di prodotti, ecc.
Nelle imprese industriali, la maggior parte dei ricevitori della seconda categoria, e alcuni di essi nelle loro caratteristiche sono vicini ai ricevitori elettrici della prima categoria e alcuni della terza. Tenuto conto del grado di affidabilità dei singoli elementi del sistema di alimentazione, il PUE prevede di alimentare i ricevitori di seconda categoria o tramite un'unica linea aerea o filo di corrente, oppure tramite una linea in cavo divisa in due cavi.
Se uno dei cavi è danneggiato, l'interruttore automatico spegne l'intera linea, il personale scollega il cavo danneggiato da entrambi i lati con il sezionatore e accende l'interruttore automatico. Tutto il carico viene trasferito al cavo di lavoro.
Gli schemi radiali sono utilizzati per cavi o linee aeree. I circuiti di tronchi vengono utilizzati per il posizionamento lineare ("impilato") di sottostazioni sul territorio dell'impresa e vengono eseguiti sotto forma di tronchi singoli e doppi con alimentazione a una o due vie.
Singole autostrade senza riserve (Fig. 2, a) vengono utilizzate per rifornire consumatori irresponsabili. Lo schema di una singola linea con alimentazione bidirezionale (Fig. 2, b) è più affidabile.In modalità normale, le sottostazioni possono essere alimentate da una sola sorgente (con la seconda come backup) o da due sorgenti contemporaneamente, mentre il tronco è aperto su una delle sottostazioni. Un caso particolare di una singola linea con alimentazione bidirezionale è un circuito ad anello (Fig. 2, c).
Riso. 2. Schemi di singole autostrade: a - alimentazione da un'unica fonte, b - con alimentazione bidirezionale, c - anello
I circuiti a due linee sono altamente affidabili e vengono utilizzati in presenza di carichi di prima e seconda categoria in sottostazioni con due sezioni di bus (Fig. 3, a) o in sottostazioni a due trasformatori senza bus ad alta tensione. Ogni rack è progettato per coprire il carico degli utenti responsabili di tutte le sottostazioni. Gli interruttori sezionali sono generalmente aperti e dotati di ATS. Le linee possono essere alimentate da una seconda fonte. Lo schema di una linea militare con alimentazione bidirezionale (linea "opposta") viene utilizzato in presenza di due sorgenti indipendenti (Fig. 3, b).
Riso. 3. Schemi delle reti passanti: a - doppia rete in presenza di bus ad alta tensione nelle sottostazioni dell'officina, b - con alimentazione bidirezionale in assenza di bus ad alta tensione nelle sottostazioni dell'officina
Strutturalmente, i circuiti del tronco sono realizzati con cavi, fili e linee aeree.Per le linee in cavo da 6-10 kV, si consiglia di collegare non più di quattro o cinque trasformatori con una capacità di 1000 kVA a un tronco. I circuiti sbarre sono consigliati in caso di utenze concentrate e trasmissione di flussi di energia minori.
Le principali linee aeree collegano le singole stazioni di trasporto del gas a una tensione di 35-220 kV e alimentano PGV.Gli ingressi profondi sono realizzati sotto forma di linee aeree principali con derivazioni verso sottostazioni 35-220 kV o sotto forma di cavi radiali e linee aeree. Il manicotto profondo consente la distribuzione dell'energia a una tensione maggiore, accorcia la lunghezza delle linee dei cavi da 6-10 kV, consente di fare a meno delle sottostazioni intermedie da 6-10 kV, distrugge potenti GPP, facilita la regolazione della tensione e semplifica lo sviluppo del sistema di alimentazione.
Schemi interni di alimentazione per ricevitori elettrici di prima categoria
Per i ricevitori della prima categoria di affidabilità, un'interruzione dell'alimentazione è consentita solo per il tempo dell'introduzione automatica di un alimentatore di riserva e l'alimentazione deve essere effettuata da due fonti di alimentazione indipendenti. Una fonte di alimentazione indipendente PUE è considerata una fonte su cui viene mantenuta la tensione quando scompare da altre fonti.
Le fonti indipendenti includono il quadro di due centrali elettriche o sottostazioni, nonché due sezioni di sbarre di distribuzione (RU) che non sono collegate elettricamente tra loro né nel punto di ricezione né attraverso la rete di alimentazione (Fig. 4).
Riso. 4. Alimentare una grande impresa da due fonti indipendenti
La profonda separazione di tutte le connessioni del sistema con dispositivi ATS su interruttori sezionali garantisce affidabilità e alimentazione ininterrotta ai consumatori della prima categoria.
I ricevitori elettrici di un gruppo speciale della prima categoria richiedono una maggiore affidabilità dell'alimentazione. Devono essere alimentati da tre fonti indipendenti, in modo che quando una di esse viene riparata, l'alimentazione sia fornita dalle altre due.Nei circuiti di alimentazione, questa condizione è soddisfatta da ponticelli di riserva provenienti dalle sottostazioni vicine (Fig. 5) o da speciali gruppi elettrogeni diesel.
Riso. 5. Esempio di uno schema di alimentazione quando si alimenta un gruppo speciale di consumatori di elettricità
I ponticelli dei cavi (e la capacità della terza fonte di emergenza) vengono selezionati in base al carico di uno speciale gruppo di ricevitori, progettato solo per l'arresto senza problemi della produzione.
Con una piccola potenza di ricevitori di un gruppo speciale, è possibile fornire gruppi di continuità (UPS) con una capacità di 16-260 kVA con batterie ricaricabili.
Vedi anche su questo argomento (diagrammi di buona qualità):