İkinci kategorideki kullanıcılar için güç şemaları

Kategori II'deki enerji tüketicilerinin güvenilir bir şekilde beslenmesini sağlamak için, şebeke şemasında servis personeli tarafından (ana elemanların arızalanmasından sonra) devreye alınan yedek elemanlar bulunmalıdır. Bu durumda, 6-20 kV hatların, trafoların ve 0,4 kV hatların doğrudan azaltılmasının yanı sıra, münferit şebeke elemanlarının (0,4 kV şebeke üzerinden trafolar, 6-50 kV hatların üzerindeki trafolar ve bir hat üzerinden trafolar) karşılıklı olarak azaltılması söz konusu olabilir. 0,4 kV).

Bu nedenle, kategori II alıcıların beslemesi için bir dağıtım şebekesinin inşasının temel prensibi, her bir trafo merkezine çift yönlü besleme sağlayan 6-20 kV döngü hatları ile bir veya farklı trafo merkezlerine bağlı 0,4 kV döngü hatları kombinasyonundan oluşur. güç trafo merkezleri. Kullanımları şehir elektrik şebekesinin azaltılmış maliyetlerini% 5'ten fazla artırmazsa, otomatik şemaların (çok ışınlı, iki ışınlı) kullanılmasına da izin verilir.

Endüstriyel tesisler için tipik güç kaynağı şemaları

Şek.1, trafo trafo merkezinin 6-20 kV gerilimli bir ağ ve 0,4 kV burçlu, 0,4 kV gerilimli kontur hatlarına bağlı iki yönlü güç kaynağı olasılığını sağlar ve alıcılara güç sağlamak için tasarlanmıştır. kategori II ve III.

Şekil 1. Kategori II'deki tüketiciler için güç şeması (6-20 kV ve 0,4 kV ağ şeması)

Trafo merkezlerinin gücü, bir trafo merkezinden çıkan 0,4 kV döngü hatlarına bağlı tüketicilerin beslenmesi durumunda bir yedek ile seçilir, yani. Transformatörün gücü, tüketicilerin arzının sınırlı bir şekilde kısılmasını sağlamak için yeterli olmalıdır.

0,4 kV şebeke kapalı modda çalışabilir ve bu nedenle trafo merkezinin trafolarının 0,4 kV şebeke boyunca paralel olarak çalıştığı tespit edilecektir. Bu durumda, trafo merkezinin 6-20 kV hatlardan güç beslemesi tek bir kaynaktan yapılmalı ve 0,4 kV trafo devresine otomatik ters güç cihazları monte edilmelidir.

İncirde. 0,4 kV kategori II güç alıcıları (a1, a2, b1, b2, l1, l2) gerilimine sahip 1 döngü dağıtım hattı. Kategori III alıcıları (c1, d1) yedeksiz radyal hatlardan veya bunlara ayrı girişlerden beslenir.

Kategori II kullanıcı beslemesi için, c2'nin TP2'den iki girişi vardır ve a1 ve a2 kullanıcıları için - bir kaynaktan (TP1) bir hat. Şehir ağında merkezi bir transformatör rezervi varsa ve hasarlı bir transformatörü 24 saat içinde değiştirme olasılığı varsa, böyle bir güç kaynağı şemasına izin verilir.

b1, b2 ve l1, l2 tüketicileri için güç kaynağı, TP1 ve TP2'nin yanı sıra TP2 ve TP3'ü birbirine bağlayan 0,4 kV voltajlı döngü hatları ile gerçekleştirilir.

0,4 kV gerilime sahip kontur hatları, tasarımı kendisine uygun hatlara sigorta takma imkanı sağlayan bağlantı noktası (P1, P2) adı verilen özel bir dağıtım cihazı içerir.

Normal modda, bağlantı noktasında 0,4 kV gerilimi olan dağıtım şebekesi açıktır ve her trafo merkezi şebekenin kendi alanını besler. Bu koşullar altında, 6 - 20 kV ve 0,4 kV gerilimli hatlardan gelen tellerin kesitleri ve transformatörlerin gücü seçilir.

Seçilen parametreler, normal mod ihlallerinden kaynaklanan koşullar altında ayrıca kontrol edilir. Bu nedenle, 6-20 kV gerilimi olan hatların kesiti, döngü hattına bağlı trafo merkezlerinin tüm gücünün geçişini sağlamalıdır.Benzer şekilde, 0.4 kV hatların kesiti seçilir, yani tellerin enine kesiti, kontur hattına bağlı tüm gücün 0,4 kV voltajla geçişini sağlamalıdır (bizim örneğimizde bunlar, a1 ve a2 veya l1 ve l2 veya b1 ve b2 tüketicilerinin güçleridir. ). c2 kullanıcısına girişlerin kesiti bu kullanıcı için güç kaynağı koşullarına göre alınır, acil bir durumda her seferinde bir giriş, ikincinin bağlantısı kesilir.

Trafo merkezindeki trafoların gücü, komşu trafoların çalışmadan alternatif çıkışı ve tüketicilere yalnızca 0,4 kV hatlarla sağlanan güç fazlası dikkate alınarak seçilir. Bu nedenle, TP2 transformatörünün arızalanması durumunda, tüketici yükü b2, F11 sigortası takıldıktan sonra TP1'den ve tüketici yükü l1 - F17 sigortası takıldıktan sonra TP3'ten güç almalıdır.TP3 trafosunun arızalanması durumunda, tüketici yükü l2, TP2'den güç alır ve d1 yükünün bağlantısı, hasarlı trafo TP3'ün onarım veya değiştirme süresi boyunca kesilir.

Bu nedenle, TP1 transformatörünün gücü, tüketici b2'yi sağlama ihtiyacı dikkate alınarak ve TPZ transformatörünün gücü - tüketici l1'i besleme ihtiyacı dikkate alınarak belirlenmelidir.

Transformatör TP2'nin gücü, b1 ve l2 tüketicilerinin güç yüklerinin en büyüğünü sağlama ihtiyacı dikkate alınarak belirlenmelidir (bkz. Şekil 1). Transformatörün yedek gücü, 0,4 kV gerilim şebekesinin konfigürasyonu ile belirlenir ve prensip olarak, bağlantısı kesilen transformatörün tüm kullanıcılarının ihtiyaçlarını karşılamaya yetecek kadar güçle trafo merkezine transformatörler kurmak mümkündür. trafo merkezleri. Ancak bu durumda, ağı kurmanın maliyeti keskin bir şekilde artacaktır.

P1 bağlantı noktasına bir sigorta takılırsa, 0,4 kV döngü hattı kapatılacak ve trafo trafoları (paralel çalışma koşulunu sağlıyorlarsa) 0,4 kV şebeke üzerinden paralel çalışma ile birbirine bağlanacaktır. Bu durumda ağa yarı kapalı denir. Böyle bir şebekede enerji kayıpları minimum düzeydedir, kullanıcıya iletilen enerjinin kalitesi yükselir ve şebekenin güvenilirliği artar.

Olarak Şekil l'de görülebilir. Şekil 1'de, paralel çalışma için 6-20 kV gerilimde tek bir hatta bağlı transformatörler dahil edilmiştir.Transformatörler ayrıca, 6-20 kV'luk bir şebekedeki bir kısa devre noktasını bir şebekeden 0,4 kV'luk bir voltajla beslemekten kaçınmak için, gücü tek bir kaynaktan çıkan farklı 6-20 kV dağıtım hatları tarafından sağlanan paralel çalışmaya da bağlanabilir. trafoların devrelerinde paralel çalışan trafo 0,33 kV, otomatik ters güç cihazları takılmalıdır.

0,4 kV gerilimli bir şebeke kapalı modda çalıştığında, bağlantı noktalarında anma akımı 0,4 kV hattın ana bölümlerinden iki ila üç adım daha az olan sigortalar ve bir trafo merkezi kurulur.

0,4 kV döngü hattının bölümü, örneğin K1 noktasında (bkz. Şekil 1) hasar görmüşse, P1 sigortası ve bu hattın TP1'deki başının sigortası atmıştır. Aynı zamanda kullanıcı TP2'den güç almaya devam eder. Arızanın yerinin tespiti ve niteliğinin yanı sıra ağda gerekli anahtarlama servis personeli tarafından gerçekleştirilir.

Pirinç. 2. 6 — 20 kV ve 0,4 kV gerilimli bir ağın döngü devresi

0,4 kV voltajlı kapalı bir ağda P1 sigortasının olmaması ve K1 noktasında bir arıza olması durumunda, TP1 ve TP2'deki döngü hattının ana bölümlerinin sigortaları atmalı ve bunun sonucunda tüketicilere elektrik tedariki sağlanmalıdır. kesintiye uğradı.

Şek. Şekil 1'de, ağın her bir öğesinin kaybı, bireysel kullanıcıların elektrik kesintisi ile ilişkilidir. Örneğin CPU1'den gelen 6-20 kV gerilimi olan bir hattın başında bir arıza olması durumunda bu hat, TP1 ve TP2 ile birlikte CPU1 tarafındaki röle koruması ile kapatılır.Aynı zamanda P1 sigortası yanar ve bunun sonucunda TP1 ve TP2 tarafından sağlanan tüketicilere giden güç kaynağı kesilir.

Arızalı alanı tanımlayıp konumlandırdıktan sonra, P1 kesicisi açılır ve döngü hattı CPU2'den güç alır, böylece TP1 ve TP2'ye güç geri gelir.

Trafo merkezlerinden herhangi birinde trafo hasar görürse 6-20 kV tarafındaki sigortalar ile bağlantı noktalarının sigortaları atar. Sonuç olarak, TP tarafından tüketicilere sağlanan güç kaynağı kesilir.

6-20 kV döngü hattının (ayırıcı P1) normal açılış konumunun, şebeke devresindeki minimum güç veya enerji kayıplarına göre yapılan hesaplama sonucunda ortaya çıktığına dikkat edin. Yurtdışında yaygın olarak kullanılan 0,4 kV voltajlı kapalı şebekelerin yapım özelliklerine dikkat edelim. 0,4 kV gerilime sahip kapalı bir şebekenin varlığı, şebekedeki tüm trafoların paralel çalışmasını sağlar.

6-20 kV dağıtım şebekesi, tek yönlü güç kaynaklı radyal hatlarla yapılmalıdır. Bireysel ağ elemanlarının arızalanması durumunda yedeklenmesi, 0,4 kV'luk kapalı bir ağ üzerinden otomatik olarak gerçekleştirilir.Aynı zamanda, 6-20 kV hatların ve trafoların arızalanması durumunda tüketicilere kesintisiz güç kaynağı sağlanır. 0,4 kV hatlar, korunmaları için benimsenen yönteme bağlı olarak (Şekil 3).

Pirinç. 3. Koruma kullanmadan 0,4 kV voltajlı kapalı ağ

0,4 kV kapalı hatları sigortalarla korurken, hatların kendilerine zarar gelmesi durumunda tüketicilerin bağlantısı kesilir.Şebekenin korunması, ABD'nin ilk körü körüne kapalı şebekelerinde olduğu gibi, kablonun yanması ve her iki taraftaki yalıtımının yanması nedeniyle arıza anında kendi kendini yok etme prensibine dayansaydı, o zaman tüketicilere giden güç kaynağının sürekliliği, yalnızca arıza durumunda bozulur: onlara 0,4 kV girişlerde.

Belirtilen koruma ilkesinin, bloklar halinde döşenmiş yapay yalıtımlı tek damarlı kablolara sahip ağlar için en kabul edilebilir olduğu kanıtlanmıştır. Ülkemizde kullanılan kağıt-yağ yalıtımlı dört damarlı kabloların olduğu şebekelerde bu prensibin uygulanması zorluklar yaratmaktadır.

Arıza noktasındaki kendi kendini yok etme, kablo izolasyonunun yanması sırasında açığa çıkan büyük miktarda iyonize olmayan gazların oluşması ve kısa devre noktasında oluşan arkın birkaç periyot sonra sönmesinden kaynaklanmaktadır. gökkuşağını koruyamayan ağın düşük voltajı.

Arkın güvenilir bir şekilde söndürülmesi, 0,4 kV'luk bir voltajda ve ark boyunca 2,5-18 A'lık bir akımda gerçekleşir. Hasar yerinde, kablo yanar, uçları sinterlenmiş bir kablo yalıtımı kütlesi ile kodlanır. Bununla birlikte, Amerikan şebekelerinde kısa devre gücü arttıkça ve kablo yanma koşulları kötüleştikçe, kablo arızasının bulunduğu yerde arkı söndürmek için uzun bir süreç sırasında hasarlı bölümü bulan parafudrlar (kaba sigortalar) kullanılmaya başlandı.

Döngü devresinden farklı olarak, bireysel ağ elemanlarının parametrelerinin seçimi, elemanları hasar gördüğünde ağda meydana gelen normal ve acil durum modlarında tüm kullanıcılarının güç kaynağı durumuna göre gerçekleştirilir.

0,4 kV gerilime sahip hatların kesiti ve trafoların gücü, kapalı bir şebekedeki akış dağılımı dikkate alınarak belirlenmeli ve dağıtım hatları bir ve 6-20 kV olduğunda acil mod koşullarında kontrol edilmelidir. trafolarla birlikte çalışmanın çıktısı. Aynı zamanda, hatların iletim kapasitesi ve hizmette kalan trafoların gücü, şebekenin tüm kullanıcılarının acil durum modunda güçlerini sınırlamadan çalışmasını sağlamak için yeterli olmalıdır. 6-20 kV gerilimi olan hatların kesiti, diğer 6-20 kV hatların devreden çıkarılması da dikkate alınarak belirlenmelidir.

0,4 kV gerilimli şebeke koruma kullanılmadan kapatılır. 6-20 kV şebeke, L1 ve L2 ayrı dağıtım hatlarından oluşmaktadır.Transformatörlerin 0,4 kV tarafında, 6-20 kV şebekede (hatlarda) bir arıza olması durumunda kapatılan otomatik ters güç cihazları bulunmaktadır. veya trafolar) ve arıza yerini hasarsız L2 hattından bir trafo ve 0,4 kV gerilimli kapalı bir ağ üzerinden besleyin. Makine sadece enerji akışının yönü tersine çevrildiğinde kapatılır.

K1 noktasındaki 6-20 kV gerilimli dağıtım hattının arızalanması durumunda L1 hattının işlemci tarafından bağlantısı kesilir. Bu hatta bağlanan trafoların 0,4 kV şebekeden bağlantısı, trafo merkezinde 0,4 kV gerilimde kurulu otomatik ters güç cihazları ile kesilir. Bu sayede arızanın yeri belirlenir ve 0,4 kV tüketicilerin beslenmesi L2 ve TP3 tarafından gerçekleştirilir.

0,4 kV gerilimli şebekenin K2 noktasında bir arıza olması durumunda, kablo yanması nedeniyle arıza yeri kendi kendini imha etmelidir ve güç kaynağı yalnızca girişlerde bir arıza olması durumunda kesilebilir. tüketici.

Viskoz emprenye yalıtımlı dört damarlı bir kablonun kendiliğinden yanması olgusunun kullanımı önemli zorluklarla karşılaştığından, şebekeyi korumak için tüm 0,4 kV hatlara takılan seçici sigortalı otomatik ters güç cihazları kullanılmaya başlandı.

0,4 kV hattın hasar görmesi durumunda uçlarına takılı olan sigortalar atar ve bu hatta bağlı tüketicilerin elektriği kesilir. Tüketici bağlantı kesme hacmi küçük olduğundan, otomatik ters güç cihazlarının 0,4 kV voltajlı kapalı bir ağ varlığında sigortalı kombinasyonu Avrupa şehirlerinde en yaygın olanıdır.

0,4 kV gerilimli kapalı şebekeler ülkemizde ve yurt dışında tek kaynaktan güç ile kullanılmaktadır. Bu, otomatik bir cihazın en basit cihazının ters güçle kullanılmasına izin verir. Kapalı bir ağa farklı kaynaklardan güç verildiğinde ve işlemcilerden birinin veri yollarındaki voltajda kısa süreli bir düşüş olduğunda, ters güç makinelerinden güç akışının yönü değişir. İkincisi kapatılır, bu nedenle bu kaynakla ilişkili tüm TP'ler kapatılır.

Bu durumda ters beslemeli devre kesiciler, transformatörlerin sekonder tarafındaki gerilim seviyesine bağlı olarak çalışan otomatik tekrar kapama cihazları ile donatılmalıdır.Gerilim geri geldiğinde, kapatılan otomatik ters güç cihazları otomatik olarak açılır ve şebekenin kapalı devresi geri yüklenir. Bir otomatik tekrar kapama, arka güç devre kesicilerini büyük ölçüde karmaşıklaştırır çünkü otomatik bir hava kapatma aktüatörü ve özel bir voltaj rölesi gereklidir. Bu nedenle, farklı kaynaklardan güç alan kapalı şebeke devreleri yaygınlık kazanmamıştır.

0,4 kV voltajlı kapalı şebeke, tüketicilere daha güvenilir güç kaynağı, şebekede daha az elektrik kaybı ve tüketiciler için daha iyi voltaj kalitesi sağlar. Böyle bir şebeke tek bir kaynaktan beslendiğinden, yalnızca kategori II tüketicilerini beslemek için kullanılabilir.

0,4 kV voltajlı bir ağın kapalı devresine dayanarak, ilk elemanı olan 6-20 kV voltajlı bir ağda otomatik transfer anahtarlarının (ATS) ek kurulumunu sağlayan modifikasyonu geliştirilmiştir. otomatik yedekleme cihazlarıdır. Bu durumda 0,4 kV şebeke sigortalarla korunur.