Tipici schemi di alimentazione per i consumatori di elettricità

I ricevitori di potenza delle categorie I, II e III per quanto riguarda il grado di affidabilità dell'alimentazione impongono requisiti diversi alle fonti di alimentazione e ai circuiti.

I ricevitori di alimentazione di categoria I devono essere alimentati con elettricità da due fonti di alimentazione indipendenti reciprocamente ridondanti e l'interruzione della loro alimentazione in caso di interruzione di corrente da una fonte di alimentazione può essere consentita solo per il tempo del ripristino automatico dell'alimentazione.

Per alimentare un gruppo dedicato di ricevitori di categoria I, è necessario fornire ulteriore alimentazione da una terza fonte di alimentazione indipendente reciprocamente ridondante. Una fonte di alimentazione indipendente per un ricevitore di potenza o un gruppo di ricevitori di potenza è chiamata fonte di alimentazione che mantiene la tensione entro i limiti regolati dal PUE per la modalità post-emergenza quando viene a mancare un'altra o altre fonti di alimentazione di questi ricevitori.

Le fonti di alimentazione indipendenti comprendono due sezioni o sistemi bus di una o due centrali elettriche e sottostazioni, a condizione che siano soddisfatte le seguenti due condizioni:

1) ogni sezione o sistema bus, a sua volta, è alimentato da una fonte di alimentazione indipendente;

2) tratti (sistemi) di autobus non sono collegati tra loro o hanno un collegamento che si interrompe automaticamente in caso di guasto di un tratto (sistema) di autobus.

Centrali elettriche locali, centrali elettriche del sistema di alimentazione, gruppi di continuità speciali, batterie di accumulo, ecc. Oppure, se il backup dell'alimentazione non è economicamente fattibile, viene eseguito il backup tecnologico.

L'alimentazione dei ricevitori di potenza di categoria I con un processo tecnologico particolarmente complesso che richiede tempi lunghi per il ripristino della modalità operativa, in presenza di studi tecnico-economici, viene effettuata da due fonti di energia indipendenti e reciprocamente ridondanti, che sono soggette a ulteriori requisiti determinati dalle caratteristiche del processo tecnologico.

Sezione dello schema di alimentazione di un'impresa industriale con l'applicazione di unità di calcolo caratteristiche: T1, T2 - trasformatori di potenza del sistema; GPP — sottostazione principale di bloccaggio; RP — sottostazione di distribuzione; M — motori elettrici; 1 — ricevitore di elettricità; 2 — bus di nodo di distribuzione o bus principale; 3 - bus del dispositivo di distribuzione della sottostazione di trasformazione per tensioni fino a 1 kV; 4 - trasformatori della sottostazione di trasformazione step-down; 5 — autobus della sottostazione di distribuzione (RR); 6 — pneumatici GPP; 7 — linee che riforniscono l'impresa

I ricevitori di alimentazione di categoria II forniscono elettricità da due fonti di alimentazione indipendenti reciprocamente ridondanti. Per i ricevitori di alimentazione di categoria II, in caso di interruzione di corrente da una fonte di alimentazione, le interruzioni di alimentazione sono consentite per il tempo necessario per attivare l'alimentazione di backup dalle azioni del personale di servizio o della squadra operativa mobile.Il PUE consente l'alimentazione dei ricevitori per elettricità:

• II categoria — su una linea aerea, anche con un cavo inserito, se è prevista la possibilità di riparazione di emergenza di questa linea per non più di 1 giorno;

• Categoria I — una linea di cavi costituita da almeno due cavi collegati a un dispositivo comune;

• Categoria II — da un trasformatore in presenza di una riserva centralizzata di trasformatori e la possibilità di sostituire un trasformatore danneggiato entro un periodo di tempo non superiore a 1 giorno.

Per i ricevitori di potenza di categoria III, l'alimentazione viene effettuata da un'unica fonte di alimentazione, a condizione che le interruzioni dell'alimentazione necessarie per la riparazione o la sostituzione di un elemento danneggiato del sistema di alimentazione non superino 1 giorno.

Alimentazione interna

Circuiti di potenza radiali per consumatori di elettricità. I circuiti radiali sono quelli in cui l'elettricità dalla centrale elettrica (centrale aziendale, sottostazione o punto di distribuzione) viene trasmessa direttamente alla sottostazione dell'officina senza diramazioni lungo il percorso per alimentare altri consumatori. Tali circuiti hanno molte apparecchiature di disconnessione e linee elettriche. Sulla base di ciò, possiamo concludere che l'uso di schemi di potenza radiale dovrebbe essere utilizzato solo per alimentare consumatori sufficientemente potenti.

Nella fig. 1 mostra gli schemi tipici dell'alimentazione radiale dei consumatori di elettricità per i sistemi di alimentazione interni (esterni) delle imprese industriali. Lo schema in fig. 1, ed è destinato all'alimentazione utenti di categoria III o utenti di categoria II, dove è consentita un'interruzione di corrente per 1-2 giorni.

Lo schema in fig. 1, b è destinato ai consumatori di categoria II, per i quali può essere consentita un'interruzione di corrente per non più di 1-2 ore. Lo schema in fig. 1, c è destinato a rifornire i consumatori di categoria I, ma è utilizzato anche per rifornire i consumatori di categoria II, che sono di importanza economica nazionale su scala nazionale, e l'interruzione dell'alimentazione elettrica, che porta a una carenza di prodotti (per esempio, rilascio di cuscinetti).

Riso. 1. Tipici circuiti radiali di potenza nel sistema di alimentazione interna ed esterna di un impianto industriale

I principali circuiti di alimentazione per i consumatori di elettricità utilizzati nel sistema di alimentazione interna delle imprese quando ci sono molti consumatori e gli schemi di alimentazione radiale sono chiaramente raccomandati. Tipicamente, i circuiti di linea forniscono la connessione da cinque a sei sottostazioni con una capacità utente totale non superiore a 5000-6000 kVA.

Nella fig. 2 mostra un tipico circuito di alimentazione. Questo schema è caratterizzato da una ridotta affidabilità dell'alimentazione, ma consente di ridurre il numero di dispositivi di disconnessione della tensione e di organizzare con maggiore successo gli utenti elettrici in un gruppo di cinque o sei sottostazioni.

Riso. 2. Un tipico circuito di alimentazione principale nel sistema di alimentazione interno di un impianto industriale

Riso. 3.Un tipico circuito di alimentazione a doppia linea nel sistema di alimentazione interno di un impianto industriale

Quando è necessario preservare i vantaggi dei circuiti autostradali e garantire un'elevata affidabilità dell'alimentazione, utilizzare un sistema di autostrade a doppio transito (attraverso) (Fig. 3). In questo schema, in caso di guasto di qualsiasi linea di alimentazione ad alta tensione, l'alimentazione viene fornita in modo affidabile attraverso la seconda linea mediante commutazione automatica delle utenze alla sezione a bassa tensione del trasformatore che rimane in funzione. Questa commutazione avviene con un tempo di 0,1-0,2 s, che praticamente non influisce sull'alimentazione delle utenze.

Schemi di potenza mista per i consumatori di elettricità. Nella pratica della progettazione e del funzionamento dei sistemi di alimentazione per le imprese industriali, è raro trovare schemi costruiti solo sul principio radiale o solo sul tronco: di solito, utenti o ricevitori grandi e responsabili vengono alimentati radialmente.

I consumatori medi e piccoli sono raggruppati e il loro cibo è fatto secondo il principio di base. Questa soluzione consente di creare uno schema di alimentazione interna con i migliori indicatori tecnici ed economici. Nella fig. 4 mostra un tale schema di alimentazione misto.

Riso. 4. Schema tipico di alimentazione mista (radiale-principale) nel sistema di alimentazione interno di un'impresa industriale

Alimentazione esterna

È alimentato dalla rete elettrica senza centrali elettriche proprie. Nella fig. 5 mostra gli schemi di alimentazione degli impianti industriali che sono alimentati solo da sistemi di alimentazione elettrica. Nella fig. 5a mostra un diagramma di avanzamento radiale.Qui la tensione della rete di alimentazione esterna coincide con la tensione più alta della rete del territorio interno all'impresa (sistema di alimentazione interno), quindi non è richiesta alcuna trasformazione per l'impresa nel suo complesso. Tali schemi di alimentazione sono tipici per l'alimentazione principalmente a tensioni di 6, 10 e 20 kV.

Nella fig. 5, b mostra uno schema del cosiddetto ingresso di blocco profondo 20-110 kV e meno spesso 220 kV, quando la tensione dal sistema di alimentazione senza trasformazione viene introdotta secondo lo schema di un'autostrada a doppio transito (attraverso) verso l'interno territorio dell'impresa. In questo schema, a una tensione di 35 kV, i trasformatori step-down sono installati direttamente negli edifici dell'officina e hanno una tensione inferiore di 0,69 - 0,4 kV.

Tuttavia, a tensioni del sistema di alimentazione di 110-220 kV, la conversione diretta da 0,69-0,4 kV per le reti commerciali è solitamente poco pratica a causa della potenza totale relativamente bassa dei consumatori in un singolo negozio. In tali casi, può essere raccomandata una conversione intermedia a una tensione di 10-20 kV in più sottostazioni parziali intermedie, ciascuna delle quali deve alimentare il proprio gruppo di negozi.

Nel caso di grandi forni o speciali impianti di conversione ad alta potenza, può essere opportuno convertire la tensione 110 o 220 kV direttamente nella tensione di processo (solitamente diversa da 0,69 o 0,4 kV) installando direttamente a questa appositi trasformatori step-down negli edifici dell'officina.

Nella fig.5, c mostra un possibile schema di alimentazione per un'impresa industriale con la presenza di una trasformazione effettuata nel punto di transizione da uno schema di alimentazione esterno a uno interno, tipico delle imprese con una potenza significativa e un vasto territorio. Nella fig. 5, d, viene fornito un diagramma sotto la condizione di trasformazione in due tensioni, che è caratteristica di unità potenti (officine) di imprese situate a una distanza significativa l'una dall'altra.

Alimentazione dal sistema di alimentazione se l'impresa industriale dispone di una propria centrale elettrica.

Riso. 5. Schemi di alimentazione tipici quando si alimentano le imprese industriali solo dal sistema di alimentazione

Riso. 6. Schemi tipici di alimentazione quando si riforniscono le imprese industriali dal sistema di alimentazione e dalla propria centrale elettrica

Nella fig. 6 mostra i tipici schemi di alimentazione delle imprese industriali, se l'impresa dispone di una propria centrale elettrica. Nella fig. 6 e viene fornito uno schema per il caso in cui l'ubicazione della centrale coincide con il centro dei carichi elettrici dell'impresa e l'alimentazione dell'impresa dal sistema di alimentazione viene effettuata alla tensione del generatore.

Nella fig. 6, b mostra uno schema per il caso in cui la centrale elettrica si trova a una distanza dal centro dei suoi carichi elettrici, ma l'alimentazione dal sistema è ottenuta alla tensione del generatore. Nella fig. 6, c mostra uno schema per il caso in cui l'alimentazione dal sistema viene effettuata a tensione aumentata e la distribuzione dell'elettricità sul territorio dell'impresa avviene alla tensione del generatore.La centrale elettrica dell'impianto si trova all'esterno il centro dei carichi elettrici.

Nella fig.6, d mostra un circuito le cui condizioni sono simili al circuito mostrato in FIG. 6, c, ma la trasformazione viene eseguita a due tensioni. Negli schemi delle Figg. 5, b, d e fig. 6, d per l'alimentazione dal sistema a una tensione di 35 - 220 kV, le opzioni mostrate in fig. 7. Lo schema di fig. 7, a (senza interruttori sul lato dell'alta tensione) è consigliato in quanto più economico nel design e non meno affidabile nel funzionamento rispetto al circuito di fig. 7, b.

Riso. 7. Schemi per il collegamento dei trasformatori del GPP alla rete di alimentazione di 35 - 220 kV del sistema di alimentazione

L'applicazione dello schema di fig. 7, ma è possibile solo per quei casi in cui l'operazione di accensione e spegnimento dei trasformatori non viene eseguita quotidianamente, poiché osservano la modalità economicamente fattibile del loro lavoro. Se i trasformatori vengono spenti e riaccesi tutti i giorni, scegliere lo schema di fig. 7, b.

È alimentato solo dalla propria centrale elettrica. Nella fig. 8 mostra un diagramma della fornitura di consumatori di elettricità dalla propria centrale elettrica, tipico per le imprese lontane dalle reti del sistema elettrico; tuttavia, con lo sviluppo dell'elettrificazione, il numero di tali schemi di alimentazione continuerà a diminuire.

Riso. 8. Tipico schema di alimentazione quando si alimenta un'impresa industriale solo dalla propria centrale elettrica

Quando si alimentano officine che dispongono di forni elettrici sottovuoto di tutti i tipi, è necessario tenere presente che l'interruzione dell'alimentazione alle pompe del vuoto porta a un incidente e al rifiuto di prodotti costosi. Questi forni dovrebbero essere classificati come ricevitori di potenza di categoria I.

Guarda anche:Tipici schemi di alimentazione per le imprese