Typiske strømforsyningsordninger for strømforbrukere
Strømmottakere i kategori I, II og III med hensyn til graden av pålitelighet av strømforsyningen stiller forskjellige krav til strømkilder og kretser.
Kategori I-strømmottakere må forsynes med strøm fra to uavhengige gjensidig redundante strømkilder, og avbrudd i strømforsyningen ved strømbrudd fra én strømkilde kan kun tillates for tidspunktet for automatisk strømgjenoppretting.
For å drive en dedikert gruppe av Kategori I-mottakere, må tilleggsstrøm gis fra en tredje uavhengig gjensidig redundant strømkilde. En uavhengig strømkilde for en strømmottaker eller en gruppe strømmottakere kalles en strømkilde som holder spenningen innenfor grensene regulert av PUE for post-nødmodus når den svikter på en annen eller andre strømkilder til disse mottakerne.
Uavhengige strømkilder inkluderer to seksjoner eller busssystemer av ett eller to kraftverk og transformatorstasjoner, forutsatt at følgende to betingelser er oppfylt:
1) hver seksjon eller bussystem på sin side drives av en uavhengig strømkilde;
2) seksjoner (systemer) av busser er ikke koblet til hverandre eller har en forbindelse som automatisk avbrytes i tilfelle feil på en seksjon (system) av busser.
Lokale kraftverk, kraftsystemkraftverk, spesielle avbruddsfri strømforsyningsenheter, lagringsbatterier, etc. Eller hvis strømbackup ikke er økonomisk gjennomførbart, utføres teknologisk backup.
Strømforsyningen til strømmottakere i kategori I med en spesielt kompleks teknologisk prosess som krever lang tid å gjenopprette driftsmodusen, i nærvær av tekniske og økonomiske studier, utføres av to uavhengige gjensidig redundante energikilder, som er underlagt ytterligere krav bestemt ut fra egenskapene til den teknologiske prosessen.
Del av strømforsyningsordningen til en industribedrift med bruk av karakteristiske beregningsenheter: T1, T2 - krafttransformatorer av systemet; GPP — hovedoppspenningsstasjon; RP — distribusjonsstasjon; M - elektriske motorer; 1 — mottaker av elektrisitet; 2 — busser av distribusjonsnode eller hovedbuss; 3 - busser til distribusjonsenheten til transformatorstasjonen for spenning opptil 1 kV; 4 — transformatorer av nedtrappingstransformatorstasjon; 5 — busser til distribusjonsstasjon (RR); 6 — GPP-dekk; 7 — linjer som forsyner bedriften
Kategori II strømmottakere gir strøm fra to uavhengige gjensidig redundante strømkilder. For strømmottakere i kategori II, i tilfelle strømbrudd fra én strømkilde, tillates strømbrudd i den tiden som kreves for å slå på reservestrømmen ved handlinger fra vaktpersonell eller det mobile driftsteamet. PUE tillater strømforsyning av mottakere for elektrisitet:
• II kategori — på én luftledning, inkludert med en kabelinnsats, hvis muligheten for nødreparasjon av denne ledningen er forutsett i ikke mer enn 1 dag;
• Kategori I — én kabellinje bestående av minst to kabler koblet til én felles enhet;
• Kategori II — fra én transformator i nærvær av en sentralisert reserve av transformatorer og muligheten for å erstatte en skadet transformator innen en tidsperiode på ikke lenger enn 1 dag.
For strømmottakere i kategori III utføres strømforsyningen fra en enkelt strømkilde, forutsatt at avbrudd i strømforsyningen som er nødvendig for reparasjon eller utskifting av et skadet element i strømforsyningssystemet, ikke overstiger 1 dag.
Intern strømforsyning
Radiale strømkretser for strømforbrukere. Radialkretser er de der elektrisitet fra kraftverket (bedriftskraftverk, nettstasjon eller distribusjonspunkt) overføres direkte til verkstednettverket uten forgreninger underveis for å forsyne andre forbrukere. Slike kretser har mye frakoblingsutstyr og kraftledninger. Basert på dette kan vi konkludere med at bruken av radielle kraftsystemer kun bør brukes til å drive tilstrekkelig kraftige forbrukere.
I fig. 1 viser typiske skjemaer for radiell strømforsyning av strømforbrukere for interne (eksterne) strømforsyningssystemer til industribedrifter. Diagrammet i fig. 1, og er beregnet for strømforsyning kategori III-brukere eller kategori II-brukere, hvor det tillates strømbrudd i 1-2 dager.
Diagrammet i fig. 1, b er beregnet på forbrukere av kategori II, for hvilke det kan tillates strømbrudd i høyst 1-2 timer. Diagrammet i fig. 1, c er ment å forsyne forbrukere av kategori I, men brukes også til å forsyne forbrukere av kategori II, som er av nasjonal økonomisk betydning i nasjonal målestokk, og avbrudd i strømforsyningen, som fører til mangel på produkter (f. eksempel frigjøring av lagre).
Ris. 1. Typiske radielle strømkretser i det interne og eksterne strømforsyningssystemet til et industrianlegg
Hovedstrømforsyningskretser for strømforbrukere som brukes i det interne strømforsyningssystemet til bedrifter når det er mange forbrukere og radielle strømordninger anbefales klart. Vanligvis gir trunkkretser tilkobling av fem til seks understasjoner med en total brukerkapasitet på ikke mer enn 5000-6000 kVA.
I fig. 2 viser en typisk strømforsyningskrets. Denne ordningen er preget av redusert strømforsyningspålitelighet, men den gjør det mulig å redusere antall spenningsfrakoblingsenheter og mer vellykket organisere strømbrukere i en gruppe på fem til seks understasjoner.
Ris. 2. En typisk hovedstrømkrets i det interne strømforsyningssystemet til et industrianlegg
Ris. 3.En typisk dual-line strømforsyningskrets i det interne strømforsyningssystemet til et industrianlegg
Når det er nødvendig å bevare fordelene med motorveiskretser og sikre høy pålitelighet av strømforsyningen, bruk et system med dobbel transitt (gjennom) motorveier (fig. 3). I dette opplegget, i tilfelle svikt i en høyspentforsyningslinje, leveres strøm pålitelig gjennom den andre linjen ved automatisk svitsjing av forbrukere til lavspenningsdelen av transformatoren som forblir i drift. Denne vekslingen skjer med en tid på 0,1-0,2 s, noe som praktisk talt ikke påvirker strømforsyningen til brukerne.
Blandede kraftordninger for strømforbrukere. I praksisen med design og drift av strømforsyningssystemer for industribedrifter er det sjelden å finne ordninger bygget bare på radial eller bare på stammeprinsippet Vanligvis mates store og ansvarlige brukere eller mottakere radialt.
Mellomstore og små forbrukere er gruppert og maten deres er laget etter det grunnleggende prinsippet. Denne løsningen lar deg lage en intern strømforsyningsplan med de beste tekniske og økonomiske indikatorene. I fig. 4 viser et slikt blandet strømforsyningsskjema.
Ris. 4. Typisk skjema for blandet strømforsyning (radial-main) i det interne strømforsyningssystemet til en industribedrift
Ekstern strømforsyning
Den drives av strømnettet uten egne kraftverk. I fig. 5 viser strømforsyningsordningene til industrianlegg som kun drives av elektriske kraftsystemer. I fig. 5a viser et radialt matediagram.Her faller spenningen til det eksterne forsyningsnettverket sammen med den høyeste spenningen i nettverket til territoriet inne i bedriften (internt kraftsystem), så ingen transformasjon er nødvendig for bedriften som helhet. Slike strømordninger er typiske for strømforsyningen hovedsakelig ved spenninger på 6, 10 og 20 kV.
I fig. 5, b viser et skjema for den såkalte dypblokkinngangen 20-110 kV og sjeldnere 220 kV, når spenningen fra kraftsystemet uten transformasjon introduseres i henhold til skjemaet for en dobbel transitt (gjennom) motorvei til den interne foretakets territorium. I denne ordningen, ved en spenning på 35 kV, installeres nedtrappingstransformatorer direkte i verkstedbygningene og de har en lavere spenning på 0,69 — 0,4 kV.
Ved strømsystemspenninger på 110 - 220 kV er imidlertid direkte konvertering fra 0,69 - 0,4 kV for kommersielle nettverk vanligvis upraktisk på grunn av den relativt lave totale effekten til forbrukere i en individuell butikk. I slike tilfeller kan mellomombygging til en spenning på 10 — 20 kV anbefales ved flere mellomstasjoner som skal forsyne hver sin gruppe med butikker.
Ved store ovner eller spesielle høyeffektkonverteringsanlegg kan det være lurt å konvertere 110 eller 220 kV spenningen direkte til prosessspenningen (vanligvis annet enn 0,69 eller 0,4 kV) ved å installere spesielle nedtrappingstransformatorer direkte til denne. i verkstedbygningene.
I fig.5, c viser en mulig kraftforsyningsordning for en industribedrift med tilstedeværelse av en transformasjon utført på overgangspunktet fra en ekstern til en intern strømforsyningsordning, som er typisk for virksomheter med betydelig kraft og stort territorium. I fig. 5, d, er et diagram gitt under betingelsen om transformasjon til to spenninger, som er karakteristisk for kraftige enheter (verksteder) av virksomheter som ligger i betydelig avstand fra hverandre.
Strømforsyning fra kraftsystemet dersom industribedriften har eget kraftverk.
Ris. 5. Typiske kraftordninger når industribedrifter kun drives fra kraftsystemet
Ris. 6. Typiske kraftforsyningsordninger ved forsyning av industribedrifter fra kraftsystemet og eget kraftverk
I fig. 6 viser typiske kraftforsyningsordninger for industribedrifter, dersom virksomheten har eget kraftverk. I fig. 6 og et diagram er gitt for tilfellet når plasseringen av kraftverket sammenfaller med sentrum av de elektriske belastningene til virksomheten og forsyningen til virksomheten fra kraftsystemet utføres ved generatorspenning.
I fig. 6, b viser et diagram for tilfellet når kraftverket er plassert i en avstand fra sentrum av sine elektriske belastninger, men strømforsyningen fra systemet oppnås ved spenningen til generatoren. I fig. 6, c viser et diagram for tilfellet når strømforsyningen fra systemet utføres ved økt spenning og distribusjonen av elektrisitet på virksomhetens territorium skjer ved spenningen til generatoren.. Kraftverket til anlegget er plassert utenfor midten av elektriske belastninger.
I fig.6 viser d en krets hvis tilstander er lik kretsen vist på fig. 6, c, men transformasjonen utføres ved to spenninger. I diagrammene i fig. 5, b, d og fig. 6, d for strømforsyning fra systemet ved en spenning på 35 — 220 kV, alternativene vist i fig. 7. Diagrammet i fig. 7 anbefales a (uten brytere på høyspenningssiden) som billigere i utforming og ikke mindre driftssikker enn kretsen i fig. 7, b.
Ris. 7. Ordninger for å koble transformatorene til GPP til strømforsyningsnettverket på 35 - 220 kV av kraftsystemet
Anvendelsen av ordningen på fig. 7, men det er bare mulig i de tilfellene hvor driften av å slå på og av transformatorene ikke utføres hver dag, siden de observerer den økonomisk gjennomførbare arbeidsmåten. Hvis transformatorene er slått av og på hver dag, velg skjemaet vist i fig. 7, b.
Den drives kun av eget kraftverk. I fig. 8 viser et diagram over forsyningen av strømforbrukere fra eget kraftverk, som er typisk for virksomheter fjernt fra kraftsystemnettene; Men med utviklingen av elektrifisering vil antallet slike kraftordninger fortsette å reduseres.
Ris. 8. Typisk strømforsyningsordning ved kun å drive en industribedrift fra eget kraftverk
Når du driver verksteder som har vakuumelektriske ovner av alle typer, bør det tas i betraktning at avbrudd i strømforsyningen til vakuumpumpene fører til en ulykke og avvisning av dyre produkter. Disse ovnene bør klassifiseres som strømmottakere i kategori I.