مخططات الطاقة لمستخدمي الفئة الثانية

من أجل ضمان إمداد موثوق به لمستهلكي الطاقة من الفئة الثانية ، يجب أن يحتوي مخطط الشبكة على عناصر احتياطية يتم تشغيلها (بعد فشل العناصر الرئيسية) من قبل موظفي الخدمة. في هذه الحالة ، قد يكون هناك تخفيض مباشر لخطوط 6-20 كيلوفولت والمحولات وخطوط 0.4 كيلوفولت ، وكذلك التخفيض المتبادل لعناصر الشبكة الفردية (المحولات من خلال شبكة 0.4 كيلوفولت ، وما يزيد عن 6-50 كيلوفولت من الخطوط والمحولات من خلال أ 0.4 كيلو فولت).

لذلك ، فإن المبدأ الأساسي لبناء شبكة توزيع لتزويد مستقبلات الفئة الثانية يتكون من مجموعة من خطوط حلقة 6-20 كيلوفولت توفر إمدادًا ثنائي الاتجاه لكل محطة فرعية للمحول وخطوط حلقة 0.4 كيلوفولت متصلة بمحطة فرعية واحدة أو محولات مختلفة. محطات الطاقة الفرعية. يُسمح أيضًا باستخدام المخططات الآلية (متعددة الحزم ، ثنائية الحزمة) إذا كان استخدامها يزيد من التكاليف المخفضة لشبكة كهرباء المدينة بنسبة لا تزيد عن 5٪.

مخططات إمداد الطاقة النموذجية للمنشآت الصناعية

الدائرة الموضحة في الشكل.1 ، يوفر إمكانية تزويد الطاقة في اتجاهين لمحطة المحولات الفرعية بشبكة بجهد 6-20 كيلو فولت وبطانات 0.4 كيلو فولت ، متصلة بخطوط كفاف بجهد 0.4 كيلو فولت ، وهي مخصصة لتزويد المستقبلات بالطاقة من الفئتين الثانية والثالثة.

الشكل 1. مخطط الطاقة للمستهلكين من الفئة الثانية (مخطط شبكة 6-20 كيلوفولت و 0.4 كيلوفولت)

يتم اختيار قوة المحولات الفرعية باحتياطي في حالة تغذية المستهلكين المتصلين بخطوط حلقة 0.4 كيلو فولت تخرج من محطة فرعية لمحول واحد ، أي يجب أن تكون قوة المحول كافية لضمان تقليص محدود لإمداد المستهلكين.

يمكن أن تعمل شبكة 0.4 كيلو فولت في الوضع المغلق وبالتالي سيتم العثور على محولات محطة المحولات الفرعية تعمل بالتوازي عبر شبكة 0.4 كيلو فولت. في هذه الحالة ، يجب أن يتم إمداد الطاقة للمحطة الفرعية للمحول عبر خطوط 6-20 كيلو فولت من مصدر واحد ، ويتم تثبيت أجهزة طاقة عكسية تلقائية في دائرة محول بقدرة 0.4 كيلو فولت.

في التين. 1 خطوط توزيع حلقة بجهد 0.4 كيلو فولت من مستقبلات الطاقة من الفئة الثانية (a1 ، a2 ، b1 ، b2 ، l1 ، l2). يتم تغذية مستقبلات الفئة الثالثة (c1 ، d1) من خطوط شعاعية غير زائدة عن الحاجة أو مدخلات منفصلة إليها.

لتزويد مستخدم الفئة الثانية ، يحتوي c2 على مدخلين من TP2 ، وللمستخدمين a1 و a2 - خط من مصدر واحد (TP1). يُسمح بمخطط إمداد الطاقة هذا إذا كان هناك احتياطي مركزي من المحولات في شبكة المدينة وإمكانية استبدال المحولات التالفة في غضون 24 ساعة.

يتم تنفيذ مصدر الطاقة للمستهلكين b1 و b2 و l1 و l2 بواسطة خطوط حلقة بجهد 0.4 كيلو فولت يربط TP1 و TP2 ، بالإضافة إلى TP2 و TP3.

تحتوي خطوط الكنتور بجهد 0.4 كيلو فولت على جهاز توزيع خاص يسمى نقطة التوصيل (P1، P2) والتي يوفر تصميمها إمكانية تركيب الصمامات على خطوط مناسبة لها.

في الوضع العادي ، تكون شبكة التوزيع بجهد 0.4 كيلو فولت عند نقطة الاتصال مفتوحة وتوفر كل محطة فرعية للمحول منطقتها الخاصة من الشبكة. في ظل هذه الظروف ، يتم تحديد المقاطع العرضية للأسلاك من خطوط بجهد 6-20 كيلو فولت و 0.4 كيلو فولت وقوة المحولات.

يتم فحص المعلمات المحددة بشكل أكبر في ظل الظروف الناتجة عن انتهاكات الوضع العادي. لذلك ، يجب أن يضمن المقطع العرضي للخطوط بجهد 6-20 كيلو فولت مرور كل طاقة المحطات الفرعية المتصلة بخط الحلقة. وبطريقة مماثلة ، يتم تحديد المقطع العرضي لخطوط 0.4 كيلو فولت ، أي. يجب أن يضمن المقطع العرضي للأسلاك مرور كل الطاقة المتصلة بخط الكنتور بجهد 0.4 كيلو فولت (في مثالنا ، هذه هي صلاحيات المستهلكين a1 و a2 أو l1 و l2 أو b1 و b2 ). يتم أخذ المقطع العرضي لمدخلات المستخدم c2 وفقًا لشروط مصدر الطاقة لهذا المستخدم ، حيث يتم فصل إدخال واحد في كل مرة في حالة الطوارئ ، ويتم فصل الثاني.

يتم تحديد قوة المحولات في محطة المحولات الفرعية مع مراعاة الخروج البديل للمحولات المجاورة من التشغيل وفائض الطاقة للمستهلكين الذين يتم توفيرهم فقط بواسطة خطوط 0.4 كيلو فولت. لذلك ، في حالة فشل المحول TP2 ، يجب أن يتلقى حمل المستهلك b2 الطاقة من TP1 بعد تثبيت المصهر F11 ، وحمل المستهلك L1 - من TP3 بعد تثبيت المصهر F17.في حالة فشل المحول TP3 ، يتلقى حمل المستهلك L2 الطاقة من TP2 ، ويتم فصل الحمل d1 لفترة إصلاح أو استبدال المحول التالف TP3.

وبالتالي ، يجب تحديد قوة المحول TP1 مع مراعاة الحاجة إلى تزويد المستهلك B2 ، وقوة المحول TPZ - مع مراعاة الحاجة إلى تزويد المستهلك L1.

يجب تحديد قوة المحول TP2 مع مراعاة الحاجة إلى توفير أكبر أحمال طاقة للمستهلكين b1 و l2 (انظر الشكل 1). يتم تحديد الطاقة الاحتياطية للمحول من خلال تكوين شبكة الجهد 0.4 كيلو فولت ، ومن حيث المبدأ ، من الممكن تركيب محولات في محطة المحولات الفرعية بهذه الطاقة ، والتي ستكون كافية لتلبية احتياجات جميع مستخدمي المحولات المنفصلة المحطات الفرعية. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، سترتفع تكلفة بناء الشبكة بشكل حاد.

إذا تم تركيب فتيل عند نقطة الاتصال P1 ، فسيتم إغلاق خط حلقة 0.4 كيلو فولت وسيتم توصيل محولات المحولات (إذا كانت تفي بشرط التشغيل المتوازي) ببعضها البعض عن طريق التشغيل المتوازي من خلال شبكة 0.4 كيلو فولت. في هذه الحالة ، تسمى الشبكة شبه مغلقة. في مثل هذه الشبكة ، يكون مستوى فقد الطاقة في حده الأدنى ، وتتحسن جودة الطاقة المقدمة للمستخدم ، وتزداد موثوقية الشبكة.

كما يظهر في الشكل. 1 ، يتم تضمين المحولات المتصلة بخط واحد فقط بجهد 6-20 كيلو فولت للتشغيل المتوازي.يمكن أيضًا توصيل المحولات بالتشغيل المتوازي ، والتي يتم توفير قوتها بواسطة خطوط توزيع مختلفة 6-20 كيلوفولت تنشأ من مصدر واحد فقط ، لتجنب تغذية نقطة دائرة قصر في شبكة 6-20 كيلوفولت من خلال الجهد 0.4 كيلوفولت من أ محول تشغيل متوازي في دوائر المحولات 0.33 كيلو فولت ، يجب تثبيت أجهزة طاقة عكسية أوتوماتيكية.

عندما تعمل شبكة بجهد 0.4 كيلو فولت في وضع مغلق ، يتم تثبيت الصمامات بتيار مقنن من خطوتين إلى ثلاث خطوات أقل من الأقسام الرئيسية لخط 0.4 كيلو فولت ومحطة فرعية للمحول عند نقاط الاتصال.

في حالة تلف قسم خط حلقة 0.4 كيلو فولت ، على سبيل المثال عند النقطة K1 (انظر الشكل 1) ، يتم تفجير المنصهر P1 وصمام رأس هذا الخط في TP1. في الوقت نفسه ، يستمر المستخدم في تلقي الطاقة من TP2. يتم تحديد موقع العطل وتحديد طبيعته ، بالإضافة إلى التبديل الضروري في الشبكة ، بواسطة موظفي الخدمة.

أرز. 2. دائرة دائرية لشبكة بجهد 6 - 20 كيلوفولت و 0.4 كيلوفولت

في حالة عدم وجود فتيل P1 في شبكة مغلقة بجهد 0.4 كيلو فولت وفشل عند النقطة K1 ، يجب أن تنفجر الصمامات الخاصة بالأقسام الرئيسية لخط الحلقة في TP1 و TP2 ، مما يؤدي إلى إمداد المستهلكين بالكهرباء تمت مقاطعته.

في الرسم البياني الموضح في الشكل. 1 ، يرتبط فقدان كل عنصر من عناصر الشبكة بانقطاع التيار الكهربائي للمستخدمين الفرديين. في حالة حدوث عطل ، على سبيل المثال ، في رأس خط بجهد 6-20 كيلو فولت من وحدة المعالجة المركزية 1 ، يتم إيقاف تشغيل هذا الخط مع TP1 و TP2 عن طريق حماية الترحيل على جانب وحدة المعالجة المركزية 1.في الوقت نفسه ، يحترق المصهر P1 ، ونتيجة لذلك ، ينقطع التيار الكهربائي للمستهلكين المزودين من TP1 و TP2.

بعد تحديد المنطقة المعيبة وتحديد موقعها ، يتم تشغيل القاطع P1 ويتلقى خط الحلقة الطاقة من وحدة المعالجة المركزية 2 ، وبالتالي استعادة الطاقة إلى TP1 و TP2.

في حالة تلف المحول في أي من محطات المحولات الفرعية ، تنفجر الصمامات الموجودة على الجانب 6-20 كيلو فولت ومصاهر نقاط التوصيل. نتيجة لذلك ، يتم قطع إمداد الطاقة للمستهلكين الذي توفره TP.

لاحظ أنه تم الكشف عن موقع الفتح العادي لخط الحلقة 6-20 كيلوفولت (القاطع P1) كنتيجة للحساب بناءً على الحد الأدنى من فقدان الطاقة أو الطاقة في دائرة الشبكة. دعونا نلاحظ ميزات إنشاء شبكات مغلقة بجهد 0.4 كيلو فولت ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الخارج. يضمن وجود شبكة مغلقة بجهد 0.4 كيلو فولت التشغيل المتوازي لجميع المحولات في الشبكة.

يجب أن يتم تنفيذ شبكة التوزيع من 6-20 كيلوفولت بخطوط شعاعية مزودة بمصدر طاقة أحادي الاتجاه. يتم تنفيذ التكرار لعناصر الشبكة الفردية في حالة فشلها تلقائيًا من خلال شبكة مغلقة تبلغ 0.4 كيلو فولت. وفي الوقت نفسه ، يتم توفير مصدر طاقة غير منقطع للمستهلكين في حالة فشل خطوط ومحولات 6-20 كيلو فولت ، وكذلك خطوط 0.4 كيلو فولت ، اعتمادًا على الطريقة المعتمدة لحمايتها (الشكل 3).

أرز. 3. شبكة مغلقة بجهد 0.4 كيلوفولت بدون حماية

عند حماية الخطوط المغلقة 0.4 كيلوفولت مع الصمامات ، يتم قطع اتصال المستهلكين في حالة تلف الخطوط نفسها.إذا كانت حماية الشبكة تستند إلى مبدأ التدمير الذاتي عند نقطة الانهيار بسبب احتراق الكابل وحرق عازلته من كلا الجانبين ، كما كان الحال في أول شبكات مغلقة بشكل أعمى في الولايات المتحدة الأمريكية ، فإن لن يتم إزعاج استمرارية إمداد الطاقة للمستهلكين إلا في حالة الانهيار: عند مدخلات 0.4 كيلو فولت لهم.

ثبت أن مبدأ الحماية المشار إليه هو الأكثر قبولًا للشبكات ذات الكابلات أحادية النواة ذات العزل الاصطناعي الموضوعة في كتل. في الشبكات ذات الكابلات رباعية النواة مع عزل الزيت الورقي المستخدم في بلدنا ، فإن تطبيق هذا المبدأ يخلق صعوبات.

يرجع التدمير الذاتي عند نقطة الانهيار إلى حقيقة أن القوس الذي يحدث عند نقطة ماس كهربائى ينطفئ بعد عدة فترات بسبب تكوين كمية كبيرة من الغازات غير المتأينة المنبعثة أثناء احتراق عزل الكابل و الجهد المنخفض للشبكة ، وهو غير قادر على الحفاظ على قوس قزح.

يحدث الإطفاء الموثوق للقوس بجهد 0.4 كيلو فولت والتيار عبر القوس 2.5-18 أ. في مكان التلف ، يحترق الكابل ، ويتم ترميز نهاياته بكتلة متكلسة من عزل الكابل. ومع ذلك ، مع زيادة طاقة الدائرة القصيرة وتفاقم ظروف احتراق الكابلات في الشبكات الأمريكية ، بدأ استخدام الموانع (الصمامات الخشنة) ، لتحديد موقع القسم التالف أثناء عملية مطولة لإطفاء القوس في موقع عطل الكابل.

على عكس دائرة الحلقة ، يتم اختيار معلمات عناصر الشبكة الفردية وفقًا لحالة مصدر الطاقة لجميع مستخدميها في الأوضاع العادية وبعد الطوارئ ، والتي تحدث في الشبكة عند تلف عناصرها.

يجب تحديد المقطع العرضي للخطوط بجهد 0.4 كيلو فولت وقوة المحولات مع مراعاة توزيع التدفق في شبكة مغلقة وفحصها في ظل ظروف وضع الطوارئ عندما تكون خطوط التوزيع واحدة و6-20 كيلو فولت الناتج من العمل مع المحولات. في الوقت نفسه ، يجب أن تكون سعة نقل الخطوط وقوة المحولات المتبقية في الخدمة كافية لضمان تشغيل جميع مستخدمي الشبكة دون الحد من طاقتهم أثناء وضع الطوارئ. يجب أيضًا تحديد المقطع العرضي للخطوط بجهد 6-20 كيلوفولت ، مع مراعاة إيقاف تشغيل خطوط 6-20 كيلوفولت الأخرى.

الشبكة بجهد 0.4 كيلوفولت مغلقة بدون حماية. تتكون شبكة 6-20 كيلو فولت من خطوط توزيع منفصلة L1 و L2. على جانب 0.4 كيلو فولت من المحولات ، يتم تثبيت أجهزة طاقة عكسية أوتوماتيكية ، والتي يتم إيقاف تشغيلها في حالة حدوث عطل في شبكة 6-20 كيلو فولت (خطوط) أو محولات) وتغذية موقع الخطأ من الخط غير التالف L2 من خلال محول وشبكة مغلقة بجهد 0.4 كيلو فولت. يتم إيقاف تشغيل الجهاز فقط عندما يكون اتجاه تدفق الطاقة معكوسًا.

في حالة فشل خط التوزيع بجهد 6-20 كيلو فولت عند النقطة K1 ، يتم فصل الخط L1 من جانب المعالج. يتم فصل المحولات المتصلة بهذا الخط عن شبكة 0.4 كيلو فولت بواسطة أجهزة طاقة عكسية أوتوماتيكية مثبتة في محطة المحولات الفرعية بجهد 0.4 كيلو فولت. وبهذه الطريقة ، يتم تحديد موقع الخطأ ويتم إمداد المستهلكين بـ 0.4 كيلو فولت بواسطة L2 و TP3.

في حالة حدوث عطل عند النقطة K2 من الشبكة بجهد 0.4 كيلو فولت ، يجب أن يتلف موقع الخطأ ذاتيًا بسبب احتراق الكبل ، ولا يمكن قطع مصدر الطاقة إلا في حالة حدوث عطل في مدخلات المداخل. مستهلك.

منذ استخدام ظاهرة الاحتراق التلقائي لكابل رباعي النواة مع عزل التشريب اللزج الذي واجه صعوبات كبيرة ، بدأ استخدام أجهزة الطاقة العكسية الأوتوماتيكية ذات الصمامات الانتقائية ، والتي تم تثبيتها على جميع خطوط 0.4 كيلو فولت ، لحماية الشبكة.

في حالة تلف خط 0.4 كيلو فولت ، تنفجر الصمامات المثبتة في نهاياتها وينقطع التيار الكهربائي للمستهلكين المتصلين بهذا الخط. نظرًا لأن حجم قطع اتصال المستهلك صغير ، فإن الجمع بين أجهزة الطاقة العكسية التلقائية مع الصمامات في وجود شبكة مغلقة بجهد 0.4 كيلو فولت هو الأكثر شيوعًا في المدن الأوروبية.

يتم استخدام الشبكات المغلقة بجهد 0.4 كيلو فولت في بلدنا وفي الخارج بطاقة من مصدر واحد. يتيح ذلك استخدام أبسط جهاز في الجهاز التلقائي بطاقة عكسية. عندما يتم تشغيل شبكة مغلقة بواسطة مصادر مختلفة وانخفاض قصير المدى في الجهد في حافلات أحد المعالجات ، يتغير اتجاه تدفق الطاقة عبر آلات الطاقة العكسية. تم إيقاف تشغيل هذا الأخير ، لذلك يتم إيقاف تشغيل جميع TP المرتبطة بهذا المصدر.

في هذه الحالة ، يجب أن تكون قواطع دارة الإمداد العكسي مجهزة بأجهزة إعادة إغلاق أوتوماتيكية تعمل حسب مستوى الجهد في الجانب الثانوي من المحولات.عند استعادة الجهد ، يتم تشغيل أجهزة الطاقة العكسية الأوتوماتيكية التي تم إيقاف تشغيلها تلقائيًا ويتم استعادة الدائرة المغلقة للشبكة. يعمل جهاز إعادة الإغلاق التلقائي بشكل كبير على تعقيد قواطع دائرة الطاقة الخلفية نظرًا لأن هناك حاجة إلى مشغل أوتوماتيكي لإغلاق الهواء ومرحل جهد مخصص. لذلك ، لم تنتشر الدوائر الشبكية المغلقة التي تعمل بمصادر مختلفة.

توفر الشبكة المغلقة بجهد 0.4 كيلو فولت مصدر طاقة أكثر موثوقية للمستهلكين ، وتقليل الفاقد في الكهرباء في الشبكة ، وجودة جهد أفضل للمستهلكين. نظرًا لأن هذه الشبكة يتم توفيرها من مصدر واحد ، فلا يمكن استخدامها إلا لتزويد المستهلكين من الفئة الثانية.

على أساس دائرة مغلقة لشبكة بجهد 0.4 كيلو فولت ، تم تطوير تعديلها ، مما يوفر تركيبًا إضافيًا لمفاتيح التحويل التلقائي (ATS) في شبكة بجهد 6-20 كيلو فولت ، وهو العنصر الأولي لـ وهي أجهزة نسخ احتياطي تلقائية. في هذه الحالة ، فإن شبكة 0.4 كيلو فولت محمية بواسطة الصمامات.