Vrste shema napajanja i njihova područja primjene

Glavni problem u distribuciji niskog napona je odabir kruga. Ispravno dizajniran strujni krug trebao bi osigurati pouzdanost napajanja. električni prijemnici u skladu sa stupnjem njihove odgovornosti, visokim tehničkim i ekonomskim pokazateljima i lakoćom rada mreže.

Svi strujni krugovi koji se susreću u praksi su kombinacije zasebnih elemenata — hranilica, debla i grana, za koje ćemo usvojiti sljedeće definicije:

feeder — vod dizajniran za prijenos električne energije iz razvodni uređaj (ploča) do distribucijske točke, autoceste ili zasebnog električnog prijemnika;

autocesta - vod namijenjen za prijenos električne energije do više distribucijskih točaka ili potrošača energije koji su na njoj povezani na različitim točkama,

grana — odlazna linija:

a) od glavnog voda i namijenjen za prijenos električne energije do distribucijskog mjesta ili električnog prijamnika,

b) iz distribucijske točke (razvodne ploče) i namijenjen je za prijenos električne energije do jednog električnog prijamnika ili do više malih električnih prijemnika uključenih u "strujni krug".

Ubuduće će se svi izvodi, magistrale i odvojci od zadnjeg do razdjelnih točaka nazivati ​​opskrbnom mrežom, a svi ostali odvojci - distribucijskom mrežom.

Jedan od glavnih problema koji se rješava pri projektiranju prodajnih mreža je izbor između glavne i radijalne sheme distribucije električne energije.

U glavnoj shemi opskrbe električnom energijom, jedan vod — glavni vod — služi, kao što je naznačeno, nekoliko distribucijskih točaka ili prijamnika povezanih s njim na njegovim različitim točkama, s radijalnim dovodom, svaki vod je greda koja povezuje mrežni čvor (trafostanicu, distribuciju točka) s jednim korisnikom. U ukupnom kompleksu mreže ove se sheme mogu kombinirati.

Tako da se raspodjela zaliha može izvršiti autocestama, od kojih svaka opskrbljuje određeni broj točaka, od potonjih do prijemnika, radijalne linije se mogu razilaziti.

Tipične sheme napajanja industrijskih postrojenja

Radijalni dijagram prikazan na Sl. 1, a, koristi se u slučajevima kada postoje pojedinačni čvorovi s dovoljno velikim koncentriranim opterećenjima, u odnosu na koje trafostanica zauzima više ili manje središnje mjesto.

Riža. 1. Dijagrami distribucije električne energije od trafostanica do električnih prijemnika: a — radijalno; b — glavni vod s koncentriranim opterećenjem; c — magistralni vod s raspodijeljenim opterećenjem.

S radijalnom shemom, pojedinačni dovoljno snažni električni prijemnici mogu primati energiju izravno iz trafostanice, a skupine manje moćnih i blisko raspoređenih električnih prijemnika - kroz distribucijske točke postavljene što je moguće bliže geometrijskom središtu opterećenja. Niskonaponski vodovi spojeni su na trafostanice na glavne razvodne ploče preko prekidača i osigurača ili preko zračnih prekidača.

Radijalni krugovi s izravnim napajanjem iz trafostanica uključuju sve krugove napajanja visokonaponskih električnih prijamnika, bilo iz visokonaponskog rasklopnog postrojenja u trafostanici, bilo izravno iz silaznog transformatora, ako je usvojena shema "blok transformator - električni prijemnik". .

Sheme glavnog napajanja primjenjuju se u sljedećim slučajevima:

a) kada opterećenje ima koncentriranu prirodu, ali se njegovi pojedinačni čvorovi nalaze u istom smjeru u odnosu na trafostanicu i na relativno malim udaljenostima jedan od drugog, a apsolutne vrijednosti opterećenja pojedinih čvorova su nedovoljne za racionalno korištenje radijalne sheme (sl. 1, 6);

b) kada je opterećenje raspoređeno s različitim stupnjem ujednačenosti (slika 1, c).

U strujnim krugovima s koncentriranim opterećenjem, spajanje zasebnih skupina električnih prijemnika, kao i radijalnih krugova, obično se provodi kroz distribucijske točke.

Zadatak ispravnog lociranja distribucijskih točaka je od posebne važnosti. Glavne odredbe kojih se treba pridržavati u ovom slučaju su sljedeće:

a) duljina dovoda i autocesta treba biti minimalna, a njihova ruta treba biti prikladna i pristupačna;

b) treba minimizirati i po mogućnosti potpuno isključiti slučajeve obrnutog (u odnosu na smjer toka električne energije) napajanja električnih prijamnika;

c) distribucijske točke trebaju biti smještene na mjestima pogodnim za održavanje i istovremeno ne ometati proizvodni rad i ne blokirati staze.

Električni prijemnici mogu se spojiti na distribucijske točke neovisno jedan o drugom, ili kombinirati u skupine - "lance" (sl. 2 -b).

Riža. 2 Sheme spajanja električnih prijemnika na distribucijske točke: a — neovisni priključak; b — lančana veza.

Lanac se preporučuje za električne prijemnike male snage blizu jedan drugom, ali na znatnoj udaljenosti od distribucijske točke, zbog čega se mogu postići značajne uštede u potrošnji žice. Međutim, u tom slučaju jednofazni i trofazni električni potrošači ne smiju biti spojeni u jedan krug.

Osim toga, iz operativnih razloga, ne preporučuje se povezivanje zajedno:

(a) više od tri električna prijemnika ukupno;

b) električni prijemnici mehanizama za razne tehnološke namjene (na primjer, elektromotori strojeva za rezanje metala s elektromotorima vodovodnih jedinica).

Za raspodijeljena opterećenja na autocesti, preporuča se da se električni prijemnici spoje izravno na autoceste, a ne kroz distribucijske točke, kao što je uobičajeno u gore razmotrenim shemama.

Sukladno tome, sljedeća dva glavna zahtjeva nameću se autocestama s raspodjelom opterećenja:

a) polaganje autocesta mora se izvesti na najnižoj mogućoj visini, ali ne niže od 2,2 m od poda;

b) projektiranje autocesta mora omogućiti često grananje električnih prijemnika, a pri polaganju na pristupačnim mjestima isključiti mogućnost dodirivanja dijelova pod naponom.

Autoceste izrađene u obliku ispunjavaju ove zahtjeve gume u zatvorenim metalnim kutijama.

Sabirnice se općenito koriste u radionicama gdje su električni prijemnici raspoređeni u više ili manje pravilne redove i gdje su, osim toga, moguća česta pomicanja opreme. Takve radionice uključuju mehaničarske, mehaničarske, alatne i druge slične radionice prema prirodi rasporeda opreme i uvjetima okoline.

Pri koncentriranim opterećenjima, kada je broj ogranaka iz mreže relativno mali, električnu mrežu potrebno je polagati mnogo više, birajući mjesta gdje je moguće ispuniti gole žice (sabirnice ili vodiče) ili izolirane žice. Istodobno, zbog nedostatka kontinuiranog zatvaranja, povećava se produktivnost linije i cijela struktura postaje jeftinija.

Mrežno napajanje električna rasvjeta, u pravilu, nije povezan s izvorima energije i autocestama, već se izvodi odvojenim mrežama od sabirnica glavnih razvodnih ploča trafostanica.

U slučaju shema "blok transformator - mreža", rasvjetne mreže se najčešće odvajaju od glavnih dijelova električne mreže. Razdvajanje električne i rasvjetne mreže uzrokovano je sljedećim okolnostima:

a) relativno nizak gubitak napona dopušten u mrežama rasvjete,

b) mogućnost isključivanja cjelokupne opskrbne mreže uz održavanje opskrbe rasvjetom.

Iznimka od ovog općeg pravila dopuštena je za objekte sekundarne važnosti s niskim opterećenjem i neodgovornim vizualnim radom, kao i za napajanje rasvjete za nuždu.

Na izbor sheme napajanja značajno utječe i potreba za smanjenjem snage za potrošače električne energije 1. i 2. kategorije.

Za električne prijamnike I. kategorije napajanje mora biti iz dva nezavisna izvora, koji mogu uključivati ​​energetske transformatore ako su spojeni na različite, međusobno nepovezane, dijelove visokonaponske rasklopne opreme. U tom slučaju rezervno napajanje električnih prijamnika mora imati automatsko uključivanje (ATS).

Obično najkritičnije instalacije imaju rezervne jedinice za slučaj kvara ili preventivnog popravka radnih jedinica. Uključivanje rezervnih jedinica može biti i automatsko, po potrebi prema uvjetima tehnološkog procesa. Primjer automatskog međusobnog smanjivanja dviju jedinica je dijagram prikazan na sl. 3.

Riža. 3. Sheme redundantnosti za niskonaponske potrošače električne energije. 1 — uređaj za ručno ili automatsko uključivanje i isključivanje; 2 — aparat za ručno ili automatsko prebacivanje.

Za električne prijamnike 2. kategorije rezervno napajanje se uključuje radnjama dežurnog osoblja, ali principi konstrukcije krugova ostaju isti kao i za potrošače električne energije 1. kategorije s tom razlikom što drugi izvor napajanja možda nije neovisan.

Za skupine korisnika niskog napona moguće je koristiti dvije radikalno različite sheme za smanjenje snage, prikazane na sl. 3.

Potrošači struje prema shemi a podijeljeni su u dvije skupine od kojih svaka ima svoje napajanje, pa su stoga oba izvora napajanja obično uključena. Prema shemi b, potrošači električne energije napajaju se preko jednog od izvora napajanja, a drugi je rezervni. U oba slučaja, svaki dovodnik mora biti projektiran za ukupno opterećenje dviju skupina električnih prijemnika, ali shema je poželjnija, jer ima manji gubitak snage i veću pouzdanost u radu.

Na izbor energetskog plana također utječe tijek proizvodnje. Na primjer, električni prijemnici svih mehanizama koji su međusobno povezani određenom tehnološkom ovisnošću također se moraju kombinirati u smislu normalne i rezervne snage.