Tipične sheme napajanja potrošača električne energije

Prijemnici struje kategorija I, II i III s obzirom na stupanj pouzdanosti napajanja postavljaju različite zahtjeve na izvore i strujne krugove.

Prijamnici I. kategorije moraju se napajati električnom energijom iz dva neovisna međusobno redundantna izvora, a prekid njihovog napajanja u slučaju nestanka struje iz jednog izvora može se dopustiti samo za vrijeme automatske uspostave napajanja.

Za napajanje namjenske grupe prijamnika kategorije I, mora se osigurati dodatno napajanje iz trećeg nezavisnog međusobno redundantnog izvora napajanja. Nezavisni izvor napajanja za prijemnik struje ili grupu prijemnika energije naziva se izvor napajanja koji održava napon unutar granica koje regulira PUE za način rada nakon nužde kada ne uspije na drugom ili drugim izvorima napajanja ovih prijemnika.

Neovisni izvori električne energije uključuju dvije dionice ili sabirničke sustave jedne ili dvije elektrane i trafostanice uz ispunjenje sljedeća dva uvjeta:

1) svaka sekcija ili sustav sabirnice, zauzvrat, napaja se iz neovisnog izvora energije;

2) dionice (sustavi) autobusa nisu međusobno povezane ili imaju vezu koja se automatski prekida u slučaju kvara jedne dionice (sustava) autobusa.

Lokalne elektrane, elektrane elektroenergetskog sustava, specijalne jedinice za besprekidno napajanje, akumulatorske baterije i dr. Ili ako rezerva napajanja nije ekonomski isplativa, izvodi se tehnološka rezerva.

Opskrba električnom energijom prijamnika energije kategorije I s posebno složenim tehnološkim procesom koji zahtijeva dugo vremena za vraćanje u radni režim, uz postojanje tehničkih i ekonomskih studija, provodi se pomoću dva neovisna međusobno redundantna izvora energije, koji podliježu dodatnom zahtjevi utvrđeni iz karakteristika tehnološkog procesa.

Dio sheme napajanja industrijskog poduzeća s primjenom karakterističnih proračunskih jedinica: T1, T2 — energetski transformatori sustava; GPP — glavna stezna podstanica; RP — razvodna trafostanica; M — elektromotori; 1 — prijemnik električne energije; 2 — sabirnice distribucijskog čvora ili glavne sabirnice; 3 — sabirnice razdjelnog uređaja transformatorske podstanice za napon do 1 kV; 4 — transformatori silaznih transformatorskih stanica; 5 — autobusi distribucijske trafostanice (RR); 6 — GPP gume; 7 — linije koje opskrbljuju poduzeće

Prijemnici struje kategorije II daju električnu energiju iz dva neovisna međusobno redundantna izvora napajanja. Za prijamnike energije kategorije II, u slučaju nestanka struje iz jednog izvora napajanja, dopušteni su prekidi napajanja za vrijeme potrebno za uključivanje rezervnog napajanja djelovanjem dežurnog osoblja ili tima za mobilne operacije. PUE dopušta napajanje prijamnika za struja:

• II kategorija — na jednom nadzemnom vodu, uključujući kabelski umetak, ako je predviđena mogućnost hitnog popravka ovog voda ne duže od 1 dana;

• Kategorija I — jedna kabelska linija koja se sastoji od najmanje dva kabela spojena na jedan zajednički uređaj;

• Kategorija II — od jednog transformatora uz postojanje centralizirane rezerve transformatora i mogućnost zamjene oštećenog transformatora u roku ne dužem od 1 dana.

Za prijamnike električne energije kategorije III, napajanje se provodi iz jednog izvora napajanja, pod uvjetom da prekidi u napajanju potrebni za popravak ili zamjenu oštećenog elementa sustava napajanja ne traju duže od 1 dana.

Unutarnje napajanje

Radijalni strujni krugovi za potrošače električne energije. Radijalni krugovi su oni u kojima se električna energija iz elektrane (poslovne elektrane, trafostanice ili distribucijske točke) prenosi direktno u radioničku trafostanicu bez odvojaka na putu za napajanje ostalih potrošača. Takvi sklopovi imaju mnogo opreme za odspajanje i vodova. Na temelju toga možemo zaključiti da se radijalne sheme napajanja trebaju koristiti samo za napajanje dovoljno snažnih potrošača.

Na sl. 1 prikazuje tipične sheme radijalnog napajanja potrošača električne energije za unutarnje (vanjske) sustave napajanja industrijskih poduzeća. Dijagram na sl. 1, a namijenjen je za napajanje korisnika III kategorije ili korisnika II kategorije, gdje je dopušten prekid struje 1-2 dana.

Dijagram na sl. 1, b namijenjen je potrošačima kategorije II, za koje se nestanak struje može dopustiti ne više od 1-2 sata. Dijagram na sl. 1, c namijenjen je opskrbi potrošača I. kategorije, ali se koristi i za opskrbu potrošača II. kategorije, koji su od nacionalnog gospodarskog značaja u nacionalnim razmjerima, te prekida napajanja, što dovodi do manjka proizvoda (za na primjer, otpuštanje ležajeva).

Riža. 1. Tipični radijalni strujni krugovi unutarnjeg i vanjskog sustava napajanja industrijskog postrojenja

Glavni krugovi napajanja za potrošače električne energije koji se koriste u unutarnjem sustavu napajanja poduzeća kada postoji mnogo potrošača i radijalne sheme napajanja jasno se preporučuju. Tipično, magistralni krugovi osiguravaju povezivanje pet do šest trafostanica s ukupnim korisničkim kapacitetom ne većim od 5000-6000 kVA.

Na sl. Slika 2 prikazuje tipični krug napajanja. Ovu shemu karakterizira smanjena pouzdanost napajanja, ali omogućuje smanjenje broja naponskih rastavljača i uspješniju organizaciju korisnika električne energije u skupini od pet do šest trafostanica.

Riža. 2. Tipični glavni strujni krug u internom sustavu napajanja industrijskog postrojenja

Riža. 3.Tipični dvolinijski krug napajanja u unutarnjem sustavu napajanja industrijskog postrojenja

Kada je potrebno sačuvati prednosti autocestnih krugova i osigurati visoku pouzdanost napajanja, koristiti sustav dvostrukih tranzitnih (prolaznih) autocesta (slika 3). U ovoj shemi, u slučaju kvara na bilo kojem visokonaponskom opskrbnom vodu, napajanje se pouzdano osigurava preko drugog voda automatskim prebacivanjem potrošača na niskonaponski dio transformatora koji ostaje u pogonu. Ovo prebacivanje događa se s vremenom od 0,1-0,2 s, što praktički ne utječe na napajanje korisnika.

Mješovite sheme napajanja potrošača električne energije. U praksi projektiranja i rada sustava napajanja za industrijska poduzeća rijetko se nalaze sheme izgrađene samo na radijalnom ili samo na načelu prtljažnika.Obično se radijalno napajaju veliki i odgovorni korisnici ili prijemnici.

Srednji i mali potrošači su grupirani i njihova hrana se radi prema osnovnom principu. Ovo rješenje omogućuje vam stvaranje unutarnje sheme napajanja s najboljim tehničkim i ekonomskim pokazateljima. Na sl. 4 prikazuje takvu mješovitu shemu napajanja.

Riža. 4. Tipična shema mješovitog napajanja (radijalno-glavni) u unutarnjem sustavu napajanja industrijskog poduzeća

Vanjsko napajanje

Napaja se iz električne mreže bez vlastitih elektrana. Na sl. Na slici 5 prikazane su sheme napajanja industrijskih postrojenja koja se napajaju samo iz elektroenergetskih sustava. Na sl. 5a prikazuje dijagram radijalnog dodavanja.Ovdje se napon vanjske opskrbne mreže podudara s najvišim naponom mreže teritorija unutar poduzeća (unutarnji elektroenergetski sustav), tako da nije potrebna transformacija za poduzeće kao cjelinu. Takve sheme napajanja tipične su za napajanje uglavnom na naponima od 6, 10 i 20 kV.

Na sl. 5, b prikazuje shemu takozvanog dubokog blok ulaza 20-110 kV i rjeđe 220 kV, kada se napon iz elektroenergetskog sustava bez transformacije uvodi prema shemi dvostruke tranzitne (kroz) autoceste na unutarnju teritoriju poduzeća. U ovoj shemi, na naponu od 35 kV, silazni transformatori ugrađeni su izravno u zgrade radionice i imaju niži napon od 0,69 - 0,4 kV.

Međutim, pri naponima elektroenergetskog sustava od 110 — 220 kV, izravna pretvorba od 0,69 — 0,4 kV za komercijalne mreže obično je nepraktična zbog relativno male ukupne snage potrošača u pojedinačnoj trgovini. U takvim slučajevima može se preporučiti srednja pretvorba na napon od 10 - 20 kV na nekoliko srednjih trafostanica, od kojih svaka mora opskrbljivati ​​svoju grupu trgovina.

U slučaju velikih peći ili posebnih postrojenja za pretvorbu velike snage, može biti preporučljivo pretvoriti napon od 110 ili 220 kV izravno u procesni napon (obično različit od 0,69 ili 0,4 kV) ugradnjom posebnih transformatora snižavanja na ovo izravno u zgradama radionica.

Na sl.Slika 5, c prikazuje moguću shemu napajanja industrijskog poduzeća s prisutnošću transformacije koja se provodi na mjestu prijelaza s vanjske na unutarnju shemu napajanja, što je tipično za poduzeća sa značajnom snagom i velikim teritorijem. Na sl. 5, d, dijagram je dan pod uvjetom transformacije u dva napona, što je karakteristično za snažne jedinice (radionice) poduzeća koja se nalaze na značajnoj udaljenosti jedna od druge.

Napajanje iz elektroenergetskog sustava ako industrijsko poduzeće ima vlastitu elektranu.

Riža. 5. Tipične sheme napajanja pri napajanju industrijskih poduzeća samo iz elektroenergetskog sustava

Riža. 6. Tipične sheme napajanja pri opskrbi industrijskih poduzeća iz elektroenergetskog sustava i vlastite elektrane

Na sl. Slika 6 prikazuje tipične sheme napajanja industrijskih poduzeća, ako poduzeće ima vlastitu elektranu. Na sl. 6 i dijagram je dan za slučaj kada se lokacija elektrane podudara sa središtem električnih opterećenja poduzeća i opskrba poduzeća iz elektroenergetskog sustava provodi se na naponu generatora.

Na sl. 6, b prikazuje dijagram za slučaj kada se elektrana nalazi na udaljenosti od središta svojih električnih opterećenja, ali se napajanje iz sustava dobiva na naponu generatora. Na sl. 6, c prikazuje dijagram za slučaj kada se napajanje iz sustava provodi na povećanom naponu, a distribucija električne energije na području poduzeća odvija se na naponu generatora. Elektrana postrojenja nalazi se izvan centar električnih opterećenja.

Na sl.6, d prikazuje krug čiji su uvjeti slični krugu prikazanom na SL. 6, c, ali transformacija se provodi na dva napona. U dijagramima na Sl. 5, b, d i sl. 6, d za napajanje iz sustava na naponu od 35 — 220 kV, opcije prikazane na sl. 7. Dijagram na sl. 7, a (bez prekidača na visokonaponskoj strani) preporučuje se kao jeftiniji u dizajnu i ne manje pouzdan u radu od kruga na sl. 7, b.

Riža. 7. Sheme za spajanje transformatora GPP-a na mrežu napajanja 35 — 220 kV elektroenergetskog sustava

Primjena sheme na sl. 7, ali to je moguće samo za one slučajeve kada se operacija uključivanja i isključivanja transformatora ne provodi svaki dan, budući da se pridržavaju ekonomski izvedivog načina rada. Ako se transformatori isključuju i uključuju svaki dan, odaberite shemu prikazanu na sl. 7, b.

Pokreće ga samo vlastita elektrana. Na sl. Slika 8 prikazuje dijagram napajanja potrošača električne energije iz vlastite elektrane, što je tipično za poduzeća udaljena od mreža elektroenergetskog sustava; međutim, s razvojem elektrifikacije, broj takvih shema napajanja nastavit će se smanjivati.

Riža. 8. Tipična shema napajanja pri napajanju industrijskog poduzeća samo iz vlastite elektrane

Kod napajanja radionica koje imaju vakuumske električne peći svih vrsta, treba imati na umu da prekid napajanja vakuum pumpi dovodi do havarije i odbacivanja skupih proizvoda. Ove pećnice treba klasificirati kao prijamnike struje I. kategorije.

Vidi također:Tipične sheme napajanja za poduzeća